Notduschen und Augenduschen: die wiederkehrende Auslösung automatisieren

Was die Regelwerke verlangen

Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Markt sowohl inhaltlich als auch in ihrer Rechtsverbindlichkeit.

Zwei Bestimmungen der Z358.1 prägen den gesamten Beitrag. Ortsfest angeschlossene Einrichtungen sind wöchentlich auszulösen, hinzu kommt eine vollständige jährliche Inspektion. Die wöchentliche Auslösung ist kurz: lang genug, um zu bestätigen, dass die Einrichtung funktioniert und dass am Duschkopf beziehungsweise an der Brause Spülflüssigkeit zur Verfügung steht. Sie ist keine Leistungsprüfung und nicht die jährliche Inspektion. Die Ausrüstung selbst soll 15 volle Minuten lang temperiertes Spülwasser liefern, aus einem Ventil, das sich binnen etwa einer Sekunde öffnet und offen bleibt, bis es bewusst geschlossen wird.

Diese Dokumente stimmen darin überein, dass sie eine Ausrüstung beschreiben, die über einen anhaltenden Zeitraum liefern muss, aus einem Ventil, das der Nutzer nicht offen halten muss. Sie weichen jedoch, und das tun sie deutlich, in Auslösehäufigkeit, Inspektionsregime und Liefertemperatur voneinander ab; keines davon lässt sich zwischen den Märkten übertragen.

Die Leistungsfähigkeit einer Komponente begründet für sich genommen nicht die Konformität oder Compliance der vollständigen Ausrüstung und Installation. Das entscheidet sich auf der Ebene des fertigen Produkts und der Anlage vor Ort, nicht auf der Ebene einer Steuerung.

Die Auslösung erfüllt zwei Aufgaben

Die erste besteht darin zu bestätigen, dass die Einrichtung funktioniert.

Die zweite betrifft das Wasser. Zwischen den Auslösungen steht Wasser in dem Leitungsabschnitt, der die Einrichtung versorgt, und Notfalleinrichtungen werden konstruktionsbedingt fast nie benutzt, sodass diese Versorgungsleitung zu den am zuverlässigsten stehenden Leitungen eines Gebäudes zählt. Ist die Versorgung temperiert, kann der obere Bereich des temperierten Spektrums mikrobielles Wachstum begünstigen. Eine mechanisch einwandfreie Einrichtung kann dennoch Wasser abgeben, das wochenlang warm gestanden hat.

Diese beiden Aufgaben fallen in dem Moment auseinander, in dem automatisiert wird, und sie auseinanderzuhalten ist die eigentliche Konstruktionsaufgabe.

Ausgangspunkt: die Fehleranalyse

Eine manuell betätigte Notdusche ist ein Handventil an einer unter Druck stehenden Versorgung. Zwischen der Versorgung und dem Kopf der Einrichtung steht nichts Elektronisches.

Wird dieser Pfad um Elektronik ergänzt, entstehen Fehlerarten, die meist unbemerkt bleiben: eine seit dem letzten Besuch entladene Batterie, ein hängen gebliebenes oder nur teilweise geschaltetes bistabiles Magnetventil, eine ausgefallene Spule oder Treiberstufe, ein Steuerungsfehler. Routinemäßige Kontrollen finden einen Teil davon, doch zwischen den Kontrollen können sie unentdeckt bleiben, sofern sich das System nicht selbst überwacht und meldet.

Die Prüfung, die jede Anordnung bestehen muss, lautet daher: Ein einzelner Fehler im hinzugefügten System darf den Wasserzutritt zum Kopf der Einrichtung nicht verhindern. Dieser Grundsatz überdauert jede weitere Frage auf dieser Seite.

Wo ein Spülventil sitzen kann

Bei einer manuell betätigten Einrichtung steht die Versorgung bis zum Handventil unter Druck, und alles dahinter ist trocken, bis jemand es öffnet. Eine automatisierte Spülung kann Wasser daher nur von der Seite vor diesem Ventil entnehmen.

Bypass-Zweig Der Spülpfad zweigt davor ab und führt zum Abfluss

Einzelfehler im hinzugefügten System Die Spülung stoppt. Die Dusche funktioniert weiter.

Ventil im Versorgungspfad Die Elektronik liegt im Lieferpfad

Einzelfehler im hinzugefügten System Kann zwischen Versorgung und Kopf treten. Nur vertretbar mit mechanischer Übersteuerung, fehlertoleranter Energie- und Ventilauslegung sowie Überwachung.

Ein Bypass-Zweig. Ein T-Stück vor dem Handventil, ein Spülmagnetventil und eine Leitung zum Abfluss. Im Zyklus öffnet die Steuerung das Magnetventil, und Wasser fließt von der unter Druck stehenden Versorgung durch den Zweig zum Abfluss. Der Spülpfad liegt nicht zwischen der Versorgung und dem Kopf der Einrichtung, sodass ein Fehler, der den Bypass am Arbeiten hindert, etwa eine entladene Batterie oder ein geschlossen hängen gebliebenes Ventil, die Spülung stoppt, während die Dusche weiterhin funktioniert. Ein offen hängen gebliebener Bypass ist ein anderer Fall, und zwar ein hydraulischer, der weiter unten behandelt wird.

Das ist eine mögliche Architektur, kein Standardfall. Sie muss ausgelegt und nicht unterstellt werden. Der Bypass muss so dimensioniert sein, dass ein offen ausfallendes Magnetventil den bei einer echten Auslösung an der Einrichtung verfügbaren Durchfluss oder Druck nicht spürbar mindert, was eine hydraulische Berechnung erfordert und keine bloße Zusicherung ist. Er braucht Absperr- und Rückflussverhinderungseinrichtungen, die zur Installation passen. Er braucht einen Abfluss, der die Ableitung aufnehmen kann, über den viele Notdusch-Standorte nicht verfügen. Und ein offen hängen gebliebener, zu einem entfernten Abfluss ableitender Bypass ist nicht zwangsläufig für irgendjemanden sichtbar; ein Standort, der sich auf Sichtbarkeit als Fehleranzeige verlässt, sollte das noch einmal überdenken.

Auch bei sauberer Auslegung bleiben zwei Einschränkungen bestehen. Der Bypass betätigt niemals das eigene Ventil der Einrichtung, übt die Einrichtung also nicht aus und erfüllt nicht die wiederkehrende Auslösung, die diese Regelwerke beschreiben. Und er tauscht den Leitungsabschnitt nur bis zum T-Stück aus, sodass der Abschnitt zwischen T-Stück und Kopf der Einrichtung stehen bleibt, weshalb das T-Stück so nah wie die Installation es zulässt an der Einrichtung sitzen sollte.

Ein Ventil im Versorgungspfad. Das erlaubt es dem Zyklus, die Einrichtung selbst zu betätigen, was eine vollständige automatisierte Auslösung voraussetzt, und kommt nur dort infrage, wo die Einrichtung ohnehin elektronisch betätigt wird. Wird diese Variante gewählt, muss der Sicherheitsnachweis ausdrücklich geführt werden: eine mechanische Übersteuerung parallel zur elektronischen Betätigung, eine Ventil- und Energieanordnung, deren Fehlerarten die Versorgung verfügbar lassen statt sie abzusperren, eine Überwachung von Batteriezustand und Ventilstellung, damit Fehler gemeldet statt erst entdeckt werden, sowie eine festgelegte Reaktion, wenn die Überwachung selbst ausfällt. Das ist funktionale Sicherheitstechnik und ein erheblich größerer Umfang als eine Zeitschaltung, die ein Magnetventil ansteuert. Zu beachten ist außerdem: Verlangt ein Regelwerk, dass das Ventil offen bleibt, bis es bewusst geschlossen wird, wie es Z358.1 tut, darf keine zeitgesteuerte Abschaltung im Notfallpfad liegen.

Was die Automatisierung leistet und was nicht

Automatisierte Spülung über einen Bypass verhindert, dass die Versorgung zwischen den Auslösungen an selten genutzten Entnahmestellen steht. An Standorten mit Einrichtungen in entlegenen Bereichen, an unbesetzten Anlagen oder in Saisonbetrieben liegt genau dort das Problem des Wasseralters, der Verweilzeit des Wassers zwischen den Auslösungen.

Sie ersetzt nicht die wiederkehrende Auslösung, die die Einrichtung betätigt und ihre Funktion prüft. Sie bestätigt nicht, dass Spülflüssigkeit den Kopf der Einrichtung erreicht hat, dass das Strahlbild richtig war oder dass Durchfluss und Temperatur der geltenden Anforderung entsprachen. Ebenso wenig ersetzt sie eine Inspektion, die das jeweils geltende Regelwerk verlangt, die unter Z358.1 jährlich stattfindet. Sie ist als Maßnahme der Wasserqualität neben dem Prüfregime auszulegen, nicht als Mittel, dieses zu verkürzen.

Für viele Standorte bleibt eine manuelle Routine mit schriftlicher Aufzeichnung die richtige Antwort. Automatisierte Spülung rechtfertigt sich dort, wo Einrichtungen zahlreich, entlegen oder saisonal betrieben sind und wo stehendes Wasser das beherrschende Problem ist.

Was eine überwachte Einrichtung voraussetzen würde

Ob sich die Auslösung selbst automatisieren und belegen lässt, ist eine berechtigte Frage, und die Anforderungen dafür sind anspruchsvoller als bei einem zeitgesteuerten Ventil.

Sichtprüfung und Inspektion blieben weiterhin erforderlich, denn Strahlbild, Verstopfung und der Zustand der Einrichtung lassen sich auf diesem Weg nicht messen. Das ist eine Frage der Entwicklung, keine Frage der Komponente.

Den Zyklus festlegen

Das Intervall richtet sich nach dem Regime des Standorts; häufig wöchentlich, wo es den Rhythmus der Auslösung begleitet.

Die Dauer soll das im Leitungsabschnitt bis zum T-Stück stehende Wasser austauschen, das Standvolumen. Dieses Volumen berechnen oder abschätzen, den Durchfluss durch den Bypass unter betriebsüblichen Bedingungen ermitteln, dividieren und einen Zuschlag berücksichtigen. Schwankt der Versorgungsdruck über Tag oder Jahreszeit, auf den geringsten plausiblen Durchfluss auslegen. Bei einer temperierten Versorgung klären, welcher Strang durch den Zyklus tatsächlich ausgetauscht wird, da eine gemischte Anordnung weder die Warm- noch die Kaltwasserleitung vollständig austauschen muss.

In frostgefährdeten Klimazonen prägt der Frostschutz die Architektur und die Wahl der Einrichtung, und jede daraus folgende Änderung des Spülintervalls braucht eine standortspezifische Grundlage statt einer allgemeinen Regel. Und der Spülzyklus soll nicht während einer echten Auslösung laufen, was sich einfach einrichten lässt, aber bewusst eingerichtet werden muss.

Energieversorgung dort, wo die Einrichtung sitzt

Notfalleinrichtungen sitzen oft genau dort, wo kein Netzanschluss vorhanden ist. Muss zu jeder Einrichtung ein Netzanschluss verlegt werden, kann diese Arbeit einen erheblichen Teil der Projektkosten ausmachen, und an manchen Standorten ist genau das der Grund, warum eine Automatisierung gar nicht erst in Betracht gezogen wird.

Damit wird die Elektronik zu einer Frage des Energiebudgets. Eine Steuerung, die zwischen wöchentlichen Zyklen wartet, verbringt nahezu ihre gesamte Lebensdauer im Ruhezustand, sodass die Stromaufnahme im Ruhezustand bei dieser Last dominieren kann, während Impulsenergie, Batteriekapazität und -chemie, Temperatur und Selbstentladung ebenfalls in die Berechnung gehören. Daraus folgt die Ventilwahl: Ein bistabiles Magnetventil zieht Strom nur während der Impulse, die es öffnen und schließen, was ein mehrjähriges Batteriewechselintervall realistisch macht.

Auf einem Bypass-Zweig ist eine entladene Batterie ein Wartungsfehler und kein Sicherheitsfehler. Das ist der Grund, die Batterie dort und nicht im Notfallpfad zu platzieren.

Aufzeichnungen

Eine Steuerung, die Ereignisse meldet, belegt, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt ein Zyklus angestoßen wurde. Das ist eine andere Art von Nachweis als eine manuelle Aufzeichnung, nicht einfach ein besserer: Ein Steuerungsprotokoll entsteht zuverlässig und kann über den Befehl hinaus nichts bezeugen, während eine beobachtete manuelle Auslösung den Austritt und den Zustand der Einrichtung bezeugen kann, aber von der ausführenden Person abhängt. Wo eine Installation mehr benötigt, zeigt die Ventilstellung, dass das Ventil angesteuert oder bewegt wurde, ein Drucksignal, dass die Leitung reagiert hat, und eine Durchflussmessung, dass Wasser die Messstelle passiert hat. Keines davon belegt für sich genommen, dass die Einrichtung wie spezifiziert funktioniert hat.

Für die meisten Betreiber besteht das nützliche Ergebnis in einer datierten Aufzeichnung je Einrichtung, die zeigt, dass das Spülregime wie konfiguriert gelaufen ist; erzeugt, ohne dass jemand den Standort abgeht, und klar getrennt von den Auslöse- und Inspektionsaufzeichnungen, die das jeweils geltende Regelwerk verlangt.