In einer der letzten Folge wurde über den Einsatz von smarten Wächtern für das digitale Wassermanagement berichtet. Mit diesem System kann eine systematische digitale Überwachung der Trinkwassersysteme in Gebäuden unterschiedlicher Nutzung aufgebaut werden, um das Wasserversorgungsnetz sicherer zu machen und gleichzeitig um frühzeitig über Leckagen informiert zu werden.
Dies würde dann tatsächlich helfen die Kosten von den Folgeschäden bei einem Leitungswasserschaden in der Trinkwasserinstallation zu reduzieren.
Was zeigt allerdings der Praxistest?
In diesem Artikel wird über die Ergebnisse des Pilotprojektes berichtet.
Die iQ-waterguards wurden im fortlaufenden Betrieb installiert. Die Auswertung des Probebetriebes für die jeweiligen iQ-waterGuards betrug je nach Bedingungen zwischen zwei und sechs Monaten. Also ausreichend Zeit, um eine erste Bilanz zu ziehen.
Auswahl und Selektion von schadeninteressanten Objekten.
1.Kommunen
Besonders geeignet für den Einsatz von iQ-waterGuards erschienen im ersten Ansatz kommunale Objekte aufgrund der charakteristischen Nutzung der Gebäude. In der Regel erfolgt am Wochenende und nachts keine Nutzung von Schulgebäuden, Verwaltungsgebäuden etc. so dass vor allem Schleichleckagen sehr leicht zu detektieren sind. Hinzu kommt die zeitgleiche Nutzung vieler Zapfstellen aufgrund der großen Anzahl sanitärer Anlagen in Stoßzeiten.
Dadurch treten häufig Defekte, wie zum Beispiel festhängende Spülkästen, eingeklemmte Druckknopfspüler oder auch durch Leckagen „wieder entdeckte“ Zapfstellen auf. Unter wiederentdeckte Zapfstellen sind solche zu verstehen, die lange Zeit ungenutzt waren und in „Vergessenheit“ geraten sind (z.B. Spülbecken in einem Kellerraum, der nicht mehr genutzt wurde).
Unabhängig von einem Leitungswasserschaden nach den Versicherungsbedingungen liegt in der Installation von iQ-waterGuards aber gleichzeitig ein weiterer großer Nutzen für die Kommunen vor, da bereits unnötiger Wasserverlust und die Funktionalität von Armaturen überwacht werden können.
Die Auswahl der Kommunen erfolgte teilweise nach dem Schadenverlauf und der Aufgeschlossenheit von Kommunen, die bereits selbst über die Installation von Wassermeldern nachgedacht hatten.
Allerdings war die Ansprache der ausgewählten Kommunen aufwendiger als gedacht, da insbesondere in Schulen die Entscheidungen durch mehrere Ansprechpartner und Gremien innerhalb der Schule und in der Verwaltung der Kommune getroffen werden mussten. Gleichzeitig sind für jedes Gebäude mitunter unterschiedliche Ansprechpartner verantwortlich, so dass schnell eine größere Anzahl an Beteiligten zusammenkommen. Dementsprechend war der Abstimmungs- und Organisationsaufwand bis dann die iQ-waterGuards letztlich installiert wurden größer und zeitintensiver als angenommen.
2.Objekte der Wohlfahrtspflege
Des Weiteren wurden Kunden mit aktuellen Großschäden angesprochen, da dort die Sensibilität für eine Leckageüberwachung noch entsprechend groß sein sollte. Dies führte auch schnell zur positiven Entscheidung in zwei Neubauten für eine Tagesklinik. Dort wurden mehrere iQ-waterGuards installiert, so dass neben dem Hauptwasserzähler mehrere Stränge, darunter auch der für Warmwasser mit einem separaten iQ-wateGuard ausgerüstet wurden.
Dadurch sind eine schnellere Identifizierung und zugleich eine Eingrenzung des für die Leckage verantwortlichen Strangs möglich. Hierdurch wurden Defekte festgestellt. Grundsätzliches Problem bei dieser Einrichtung war die Nutzung der Verbrauchsstellen rund um Uhr, so dass im Gegensatz zu den Schulgebäuden Schleichleckagen nicht so einfach erkannt werden können.
Trotzdem konnten die Schleichleckagen detektiert und ausgewertet werden, weil die technischen Mitarbeiter das System regelmäßig nutzen, den charakteristischen Wasserverbrauch nach einer gewissen Zeit kennen und somit eine permanente Überwachung vollziehen können.
In einem weiteren Fall wurde in einem Altenheim ein Großzähler und der Abzweig für einen Strang zur Küche überwacht, weil in jüngster Vergangenheit ein unentdeckter Großschaden in der Trinkwasserleitung im Dachgeschoss zur Flutung der nicht einsehbaren Bodenkanäle führte. Dort ist die Trinkwasserleitung von einem Anbau über nicht begehbare Bodenkanäle zum Hauptgebäude verlegt. Durch Überwachung der Haupttrinkwasserleitung kann frühzeitig eine Leckage erkannt werden, bevor der Bodenkanal wieder komplett vollläuft. So wird der Schaden entsprechend geringer.
Technische Voraussetzungen
Wie bereits im vorherigen Artikel beschrieben, sind Wasserzähler mit einer Impulsschnittstelle oder einem nachträglich anzubringenden Impulsmodell notwendig. Gleichzeitig müssen ein Stromanschluss und ein WLAN-Zugang vorhanden sein. Ist dieser nicht möglich, wurde durch die Fa. Beulco ein eigener Router zur Verfügung gestellt.
Das kann schon einmal ein unterschätztes Problem gerade für den WLAN-Zugang in den Schulen sein. Wobei gesagt werden muss, dass man nicht in das schuleigene EDV-System eingreift, sondern nur den WLAN-Zugang für die Oberfläche zur Visualisierung der Daten aus dem iQ-waterGuard benötigt. Das setzte allerdings intensive Gespräche auch mit den IT-Verantwortlichen der Schule voraus.
Die iQ-waterGuards lassen sich sehr leicht installieren und die Technik klappte in der Probephase einwandfrei. Innerhalb des Projektes wurden zudem Wasserzähler durch die Fa. Beulco freundlicherweise installiert, wenn dies für die Überwachung der Trinkwasserinstallation sinnvoll erschien. Durch eine intelligente Auswahl von Unterwasserzählern kann die Auswertung optimiert werden, so dass einzelne Stränge überwacht und dadurch die Suche nach Leckage sehr effektiv gesteuert werden kann.
Das bedeutet, z.B. bei einem größeren Gebäude, dass nicht nur der Hauptwasserzähler überwacht wird, sondern man in den Strängen nach dem Verteiler zusätzliche Unterwasserzähler (die nicht geeicht sein brauchen, weil man sie nicht für die Abrechnung des Wasserversorgers benötigt) installiert, um dann dort einen iQ-waterGuard aufzusetzen. Diese Investition ist von Vorteil, weil man damit seine Trinkwasserinstallation aufteilt und sehr genau die Leckage detektiert bekommt. Ein weiterer Vorteil ist dabei im Schadenfall, dass nur der betroffene Strang abgestellt werden muss.
Allerdings ist eine detaillierte Beratung und Planung notwendig, da die Kenntnisse über das alte Installationsnetz meistens ungenügend sind. In der Regel sind auch keine Installationspläne vorhanden. Insbesondere betrifft dies ältere Gebäude, wenn kein direkter Hausmeister das Gebäude betreut oder ein neuer Hausmeister noch nicht den Überblick über das Trinkwassernetz hat. Daher ist es erst einmal notwendig sich einen Überblick über die Kalt- und Warmwasserstränge zu verschaffen, um dann zu entscheiden, wo und wie man einen entsprechenden iQ-waterGuard setzt. Letztlich ist es das Ziel, möglichst engmaschig das Netz zu überwachen.
Als Service wurden dann von der Provinzial-Versicherung für jedes Gebäude eine Grobskizze der Trinkwasserinstallationseinspeisungen angefertigt. In dieser Skizze wurden dann notwendige Zwischenzähler mit den iQ-waterGuards eingetragen und somit dokumentiert. Anhand dieser Dokumentation wurden dann Angebote erstellt.
Bild 1: Schema über die Trinkwasserinstallation im Keller (Quelle: Burkhard Kopp, Provinzial Versicherung)
Bild 2: Komplexere Trinkwasserinstallationsschema in einem Gebäude mit Löschwasserleitung (Quelle: Burkhard Kopp, Provinzial Versicherung)
An den beiden Schemata erkennt man, dass die Installationen durchaus komplexer sind und dass die iQ-waterGuards bei intelligenter Anordnung eine systematische Überwachung auch von komplexen Gebäuden ermöglichen.
Tabelle 1: Übersicht über die installierten iQ-waterGuards nach Nutzungen:
Die Tabelle zeigt eine Übersicht über die vielfältige Überwachung unterschiedlicher Gebäudenutzungen. Insgesamt wurden fast 70 iQ-waterGuards in drei Kommunen und drei Betrieben der Wohlfahrtspflege in Schleswig-Holstein und Westfalen installiert.
Ergebnisse
In allen Standorten wurden ökonomische Effekte erzielt, da durch die iQ-waterGuards größere Wasseraustritte erkannt und abgestellt wurden. Dadurch wurden weitere Wasserverluste verhindert. Die Vorteile:
- Der Wasserverlust wird abgestellt, was zu einer geringeren Wasserrechung führt.
- Geringere oder keine Sachschäden an Gebäude und Hausrat.
- Ökologische Komponente in den Zeiten von Klimaerwärmung. Durch die höheren Temperaturen und fehlenden Niederschlägen hat die Trockenheit auch in unseren Breiten zu einer Verknappung von Trinkwasserreserven geführt. Daher gilt es Wasserverluste zu minimieren, um die Wasserverschwendung einzudämmen.
Die Alarmbenachrichtigungen und die statistische Überwachung in der Cloud haben mehrfach größere Wasseraustritte aufgrund fehlerhafter Gebäudesysteme verhindert. Auch Vorfälle, wie kontinuierlich laufendes Wasser in Duschen und Außenarmaturen, wurden erkannt.
Beispielhaft werden zwei typische Fälle von Leckagen vorgestellt.
Erkennung und Verhinderung von Leckagen
Fall a) Defekte Leitungssysteme – Mikroleckage
Eigentlich sollte sonntags in diesem Netzwerkabschnitt kein Wasserverbrauch stattfinden. Die Statistik zeigt jedoch einen Wasserverbrauch in Intervallen von 3 bis 4 Stunden, was auf Mikroleckagen im Wassersystem hinweist. Die regelmäßigen Tropfverluste bei einem konstanten Druck lösen einen kontinuierlich Wasserverlust aus, der sich bei einem Wasser- und Abwasserpreis von zur Zeit von ca. 5 Euro pro m³ auch finanziell bemerkbar macht.
1. Bei einer Überprüfung konnten im entsprechenden Abschnitt defekte Rohrsysteme und feuchte Wände entdeckt werden. Die hinter der Wand liegenden defekten Rohre konnten somit schnell identifiziert und die Leckagen behoben werden. Ein größerer Wasserschaden am Gebäude wurde somit verhindert.
In der Regel dauert es sonst ca. 7 Tage bis ein durchschnittlicher Leitungswasserschaden entdeckt wird.
Bild 3: Schleichleckagen am Wochenende (die kleinen Balken am Samstag und Sonntag) im Vergleich zum Wochenverbrauch (jeweils 5 größere Balken mit den Tagesverbräuchen Montag-Freitag). Oben der Verbrauch am Sonntag, den 30.07.2023, bei denen alle 4 Sekunden ein Wasserverbrauch angezeigt wird. (Quelle: Fa. Beulco)
2. Wenn weiterhin kein Leck festgestellt worden wäre, wären neben den Nässeschäden und damit über die Dauer des Wasseraustrittes eine Beschädigung der Gebäudesubstanz auch mehrere hundert m³ Wasser pro Jahr verschwendet worden.
Ein permanenter unbemerkter Wasserverlust „nagt“ kontinuierlich an der Gebäudesubstanz bis dieser bemerkt wird. Dann ist es aber oft schon zu spät, da bei der Entdeckung mindestens die komplette Dämmung nass ist. Möglicherweise wurde erst durch Schimmelbildung der Leitungswasserschaden entdeckt. Auf jeden Fall wird die Sanierung immer aufwändiger, je später der Wasseraustritt bemerkt wird.
Somit konnten mit der schnellen Alarmierung durch die iQ-waterGuards sowohl feuchtigkeitsbedingte als auch finanzielle Wasserschäden verhindert werden. Der Kunde war dementsprechend sehr zufrieden, dass innerhalb der Probezeit, so schnell ein positives Ergebnis erzielt wurde.
Fall b) Defekte Sanitäreinrichtungen/offene Außenarmaturen
Ein ungewöhnlicher Wasserverbrauch im Vergleich zur üblichen Nutzung wurde durch den iQ-waterGuard detektiert und die entsprechende Alarmmeldung wurde sofort durch den Hausmeister nachgegangen. Die hohe Wasserabnahme deutet zunächst auf einen Rohrbruch hin. Allerdings wurden bei der Überprüfung sowohl offene Außenarmaturen als auch defekte Toiletten erkannt. Nachdem die Missstände beseitigt wurden, stellte sich der Normalbetrieb wieder ein.
Dies ist die häufigste Schadenursache: Wasserschäden sind letztlich menschlich verursacht. Indem Zapfstellen nicht richtig geschlossen werden, Druckknopfspüler und Spülkästen Defekte aufweisen, entstehen für die Kommunen große finanzielle Kosten. Diese sind oft nicht versicherungsrelevant, aber für die Gemeinden können sich relevante Kosten summieren. Ein Wasserverlust von ca. 500 l in der Stunde führt an einem Wochenende zu 21 m³ Wasserverbrauch. Auf das Jahr gerechnet, wären das dann 1000 m³. Und das bei nur einem defekten Druckspüler, z.B. in einer Toilette oder Dusche in einem Gebäude.
Bild 4: Unnormal hoher Wasseraustritt oberhalb der üblichen Wassermenge (Quelle: Fa. Beulco).
Der hier größere Wasseraustritt von etwa 4 m³ pro Tag mit einem defekten (unerkannten) Gerät hätte zu durchschnittlichen Wasserkosten (Frischwasser) von 3.330 Euro pro Jahr für die Kommune führen können. Diese Wasserverluste verursachen nicht nur wirtschaftliche Schäden aufgrund von unbeabsichtigten Wasseraustritten, sondern hätten auch zusätzliche Feuchtigkeitsschäden und damit verbundene Instandhaltungskosten des Gebäudes zur Folge gehabt. Die strukturellen Schäden am Gebäude können dann immens sein. Daher ist es wichtig, so schnell wie möglich zu agieren, wenn ein nicht erklärbarer Wasserverlust bzw. eine Alarmmeldung im System angezeigt wird. Dies war ein sehr wichtige Effekt im Projekt für die Kommunen.
Fazit
Insgesamt sind die Nutzer zufrieden und das Projekt wird nach einer Laufzeit von einem Jahr längerfristig ausgewertet um dann zu prüfen, wie diese intelligenten Systeme zur Überwachung von Trinkwasserverlusten in der breite Anwendung finden können. Hierzu ist ein eigenes Konzept zu entwickeln. Entscheidend für einen nachhaltigen Erfolg sind zwei Punkte:
- Ein möglichst hoher Überwachungsgrad der Gebäude in einem Portefeuille.
- Die Technik funktioniert, allerdings müssen die zuständigen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit dem System arbeiten und sich mit dem Installationssystem des jeweiligen Gebäudes beschäftigen. Nur dann können Abweichungen schnell erkannt und eingegriffen werden, um den Wasserschaden gering zu halten.
Einen Wasserschaden kann man nicht vorhersagen, also kann nur ein möglichst breiter Einsatz (flächendeckend) von iQ-waterGuards einen nachhaltigen Effekt auf die Schadenquote haben.
Umso wichtiger ist es daher, dass sowohl die Kosten als auch der Installations- und Wartungsaufwand für solch ein System überschaubar und möglichst gering sind. Das konnte für Kommunen wie auch für die Gebäude der Wohlfahrtspflege gezeigt werden, da hier jeweils technische Verantwortliche als Ansprechpartner dienten. Selbstverständlich standen für die Einführung und Projektierung die Experten von der Fa. Beulco und der Provinzial Versicherung zur Stelle.
Für Kommunen und Gebäudebestände in der Wohlfahrtspflege mit technischen Ansprechpartnern sollte eine Umsetzung prinzipiell und flächenmäßig möglich sein.
Ein auch in der Zukunft wichtiger Punkt ist die ökologische Komponente. Hier ist es sinnvoll im Sinne der Ressourcenschonung und der Nachhaltigkeit zu sensibilisieren. Durch die Überwachung des Trinkwasserinstallationssystem wird dieses geschont, Defekte schnell erkannt, so dass weniger aufwändig repariert werden muss. Auch Gebäudeschäden durch unerkannten oder zu spät bemerkten Wasseraustritt werden minimiert. Und zu guter Letzt wird auch wesentlich weniger Trinkwasser vergeudet, wie dies an Beispielen gezeigt werden konnte.
Das sind wichtige Punkte, die auch in einem Wassermanagementbericht für die Entscheidungsgremien zukünftig bedeutsamer werden. Allein über die Kosteneinsparung von defekten Zapfstellen oder Identifikation von nicht intakten Anlagenteilen trägt sich die Investition von iQ-waterGuards innerhalb kürzester Zeit.
Interessant wäre es, wenn Wohnungsunternehmen Interesse an solch einem Pilotprojekt hätten, um Wohngebäude für einen Probebetrieb zur Verfügung zu stellen. Zumal die technische Entwicklung dieser Geräte weiter fortschreitet und eine Kommunikation zwischen den einzelnen Zählern bzw. den iQ-waterGuards möglich werden.
Dr. Georg Scholzen
Kann dieses System auf die Gebäude der Wohnungswirtschaft übertragen werden?
Hierzu müssen die Besonderheiten zwischen Mietern und Vermietern sowie dem Datenschutz Beachtung geschenkt werden. Wer erhält welche Daten und sind die Strukturen in der Verwaltung auch so aufgebaut, dass sie mit den kommunalen Strukturen vergleichbar sind?
Wesentlich dabei dürfte sein, dass der iQ-waterGuard dort einsetzbar wird, wenn Unterzähler die einzelnen Verbräuche pro Wohnung erfassen. Mit dem iQ-waterGuard hat dann sowohl der Vermieter als auch der Mieter den Wasserverbrauch im Blick, vor allem wenn es um Schleichleckagen geht.
Wie das System von beiden Parteien genutzt werden kann, muss im Einzelnen geprüft werden. In einer Testphase wäre zu klären, für wen welche Daten einsichtig sind und wo es mögliche Befindlichkeiten geben könnte. Hierbei wäre dann größtmögliche Transparenz für die Akzeptanz wichtig. Gleichzeitig wären solche Systeme aber auch für die Mieter von Nutzen, wenn sie selbst ihren Verbrauch und gleichzeitig die Kosten visualisiert dargestellt bekommen.
Interesse an einem Pilotprojekt?
Interessant wäre es, wenn Wohnungsunternehmen Interesse an solch einem Pilotprojekt hätten, um Wohngebäude für einen Probebetrieb zur Verfügung zu stellen. Zumal die technische Entwicklung dieser Geräte weiter fortschreitet und eine Kommunikation zwischen den einzelnen Zählern bzw. den iQ-waterGuards möglich werden.
Dr. Georg Scholzen
Dr. Georg Scholzen ist Diplom-Chemiker mit über 20 Jahren Erfahrung in der Verhütung von Leitungswasserschäden. Er war u.a. Sprecher der Projektgruppe „Leitungswasser“ des GDV, Mitglied im Projektkreis „Betrieb und Wartung“ beim DVGW (Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches e.V.), Autor des Fachbuches „Leitungswasserschäden: Vermeidung – Sanierung – Haftung“ und der Experte im FORUM LEITUNGSWASSER der AVW Unternehmensgruppe.
