Neues Spielfeld für den Kalkschutz

Der Hintergrund für die hohen Instandhaltungskosten der Trinkwasserinstallation in der Münchner Allianz Arena lässt sich einfach erklären: Das häufig kontrollierte und gemessene Wasser rund um die Allianz Arena liegt zwischen 17 bis 20 °dH und stellt so zwangsläufig besondere Anforderungen an die Installationen – von den eingesetzten Rohrleitungswerkstoffen bis zu den Warmwasserbereitern und Entnahmestellen. Denn derart kalkhaltiges Trinkwasser ist zwar sehr genießbar und reich an Mineralien, führt aber im Leitungsnetz bekanntermaßen zu Ablagerungen mit Querschnittsverengung, lässt die Wärmeübertrager in Warmwasserbereitern „zuwachsen“ oder verursacht massive Funktionsstörungen.

Besonders betroffen sind die elektronisch gesteuerten Selbstschlussventile. „Jährlich müssen wir bis zu 70 Magnetventile austauschen“, berichtet Haustechniker Benjamin Kopetz-Hunke.

Neben hohen Kosten gefährdet das auch die Trinkwasserhygiene. Die Trinkwasserinstallation des Stadions ist für die hohen Spitzenbelastungen an Spieltagen (160–180 m³/h) ausgelegt. An Tagen ohne entsprechende Gleichzeitigkeit in der Entnahme droht Stagnation mit Verkeimungsgefahr, dem die Betreiber der Allianz Arena mit einem automatisierten Spülsystem über Elektronikarmaturen begegnen. Jede Armatur, die wegen Verkalkung ausfällt, kann sich also unmittelbar auf die Trinkwassergüte auswirken! 

Leistungsstarker Kalkschutz ohne Aufbereitungsstoffe

Mit der Biocat KS 25D von Watercryst entschied sich die Allianz Arena für eine zeitgemäße und ressourcenschonende Kalkbehandlung. Denn während Entkalkungssysteme auf der Basis von Salzen arbeiten, mit denen dem Wasser der Kalk entzogen wird, wird hier auf die Biomineralisierung des Trinkwassers gesetzt. Der im Wasser gelöste Kalk lagert sich dabei an einem Katalysatorgranulat an. Es entstehen so genannte Impfkristalle, die sich ab einer gewissen Größe vom Granulat ablösen und mit der Entnahme im Sanitärleitungsnetz verteilen. Hier dienen die Impfkristalle als Andockstellen für die überschüssigen, noch freien Calcium- und Carbonat-Ionen im Kalt- und Warmwasser. Dadurch lagern sich diese nicht mehr auf Rohrleitungen, Boilern oder Plattenwärmetauschern ab, sondern werden bei der Wasserentnahme über die Armatur ausgespült. Die Methode bietet entscheidende Vorteile: keine Veränderung chemischer Parameter, kein Salzeinsatz, kein zusätzlicher Wartungsaufwand.

Wirkprinzip der Biocat Kalkschutzanlage: 1) gelöster Kalk im Trinkwasser, 2) Katalysator-Granulat in der Biocat Anlage, 3) Die Calcium- und Carbonat-Ionen werden von Andockstellen des Granulates eingefangen und ohne Zugabe chemischer Stoffe zu kleinsten Kalkkristallen zusammengefügt. 4) Ab einer gewissen Größe lösen sich die Kalkkristalle durch den Wasserstrom von der Oberfläche des Granulates ab, werden 5) mit jeder Wasserentnahme aus der Kartusche im gesamten Rohrleitungssystem verteilt und 6) über den Volumenstrom ausgespült. Bild: Watercryst

„Dieses natürliche Verfahren sorgt im Übrigen gleichzeitig dafür, dass für den Kalkschutz nur sehr wenig Spülwasser benötigt wird“, sagt Torsten Schmidt, Key Account Manager bei Watercryst. „Damit wird auch das Abwasser weniger belastet. Auch dies sind Nachhaltigkeitsaspekte, die zu unserem Verfahren genauso selbstverständlich dazugehören wie beispielsweise die nachgewiesene technische und hygienische Eignung der Bauteile und Materialien zum Einsatz in Trinkwasserinstallationen gemäß Trinkwasserverordnung oder die ebenfalls bestätigte Kalkschutzwirksamkeit.“

Technologiewechsel im Großformat

Der Einbau der Biocat KS 25D bedeutete auch für den Hersteller Neuland: Der kombinierte Volumenstrom bei Spitzenauslastung erforderte einen individuell entwickelten Bypass in DN 200, der während der Spitzenbelastungen einen Teil des Volumenstroms darüber ableitet. Die Zeitspanne und die Wassermenge, in denen die Kalkbehandlung dadurch im Teilstrom läuft, sind so gering, dass sie bei einer ansonsten gegebenen Grundlast von 5 bis 25 m³/h täglich keine Auswirkungen auf die Wirkleistung der Kalkschutzanlage haben. „In dieser Dimension mussten selbst wir komplett neu denken“, sagt Torsten Schmidt.

Einbauschema der Biocat KS 25D für den Vollschutz einer Trinkwasserinstallation: 1) Wasserzähler, 2) Hauswasserstation, 3) Biocat Kalkschutzanlage, 4) freier Auslauf in Abfluss, 5) Stromversorgung 3 × 400 V, 6) Kaltwasserverteiler mit Steigleitungen, 7) Trinkwassererwärmer, 8) Warmwasserverteiler mit Steigleitung, 9) Entnahmestelle Bild: Watercryst

Kalkbehandlung in einer neuen Dimension: Nach den guten Erfahrungen im benachbarten Trainingszentrum wurde im Stadion die Biocat KS 25D als Sonderanlage in DN 200 installiert. Das Einbauschema (li.) bildet die Standard-Installation einer Biocat Kalkschutzanlage für den Vollschutz (Kalt- und Warmwasser) ab. Bild: Watercryst

Das Projekt wurde gemeinsam mit TGA-Fachplaner Dipl.-Ing. Steffen Hölle (TGA Consulting AG) und den Installationsprofis der Stingl GmbH umgesetzt. Tobias Ernst und Josef Gutscher brachten dabei ihre langjährige Erfahrung mit chemiefreiem Kalkschutz ein. „Mehr als ein Dutzend solcher Anlagen haben wir schon installiert – die positiven Langzeiteffekte überzeugen uns immer wieder“, sagt Ernst.

TGA-Fachplaner Dipl.-Ing. (FH) Steffen Hölle und Paul Angermeier (li.) von TGA Consulting kennen die Trinkwasserinstallation der Allianz Arena in allen Details und waren entsprechend involviert, um die Kalkproblematik beim Betrieb der Trinkwasserinstallation mittels Watercryst-Technologie ebenso effektiv wie ressourcenschonend zu lösen. Bild: Watercryst

Die Größe der neuen Anlage machte eine Wandöffnung notwendig – der zwei Meter hohe Behälter mit 2,5 m³ Katalysatorgranulat passte nicht durch die Tür. Doch der bauliche Aufwand lohnte sich doppelt: Im gleichen Zug wurde auch die Druckerhöhungsanlage erneuert und die komplette Verrohrung vom Hausanschluss zu den Steigsträngen modernisiert. In nur zwei Nachtschichten wurde der Umschluss realisiert – eine Meisterleistung unter laufendem Veranstaltungsbetrieb.

Dank umfassender Vorarbeiten konnten Abteilungsleiter Tobias Ernst (re.) und Teamleiter Josef Gutscher (Stingl GmbH) den Umschluss auf die neue Watercryst-Kalkbehandlung inklusive ebenfalls neuer Druckerhöhungsanlage innerhalb von nur zwei Nachtschichten realisieren. Bild: Watercryst

Zukunftsperspektive: Nachhaltigkeit

Für Benjamin Kopetz-Hunke ist die neue Kalkbehandlungsanlage ein weiterer, großer Schritt auf dem Weg, die Allianz Arena für die Zukunft noch nachhaltiger aufzustellen als bisher: „Seit dem Bau vor rund zwei Jahrzehnten versuchen wir kontinuierlich, den ökologischen Fußabdruck des Stadions immer weiter zu verbessern. Dabei verfolgen wir einen ganzheitlichen Ansatz, in dem die Vermeidung von Verschwendung – wie in diesem Fall bei der Instandhaltung – einen genauso großen Stellenwert hat wie die Einsparung von Wasser oder Energie. Hier erarbeiten wir aktuell z. B. auch ein völlig neues Energiekonzept, das die Arena grüner machen wird als bisher.“

Eine Information der Watercryst Wassertechnik GmbH, Haan