Trinkwassererwärmung

Temperaturen und Systeme

In der Heizungstechnik wird Wasser mit einer Temperatur von maximal 90°C als Trinkwarmwasser bezeichnet. Die maximale Temperatur darf an der Zapfstelle 60 bis 65°C wegen der Gefahr von Verbrühungen nicht überschreiten. Dies ist durch geeignete technische Maßnahmen zu gewährleisten.

Wenn das Trinkwasser durch eine Solaranlage oder eine Wärmepumpe erwärmt werden soll, so ist für einen guten Wirkungsgrad dieser Wärmeerzeuger ein möglichst niedriges Temperaturniveau anzustreben. Dabei lassen sich weiterhin die Auskühlverluste des Trinkwarmwasserspeichers reduzieren. In diesem Fall bieten sich Speichertemperaturen von ca. 45°C an. Für ein Spülbecken in der Küche dürfte diese Temperatur allerdings nicht ausreichen und sollte nach Bedarf erhöht werden. Wenn der Speicher jedoch längere Zeit mit einer Temperatur unter 60°C betrieben wird, sollte zur Verringerung der Legionellengefahr der Speicher zeitweise auf 60°C erhitzt werden. Weiterhin ist zu bedenken, dass eine niedrigere Speichertemperatur die Speicherkapazität verringert. Bei der Planung ist auf die sofortige Verfügbarkeit des Warmwassers in ausreichender Zapfmenge, auf eine konstante Wassertemperatur und eine bedarfsgerechte Zapfrate sowie auf hygienisch einwandfreies Wasser zu achten. Außerdem sollte der Betrieb wirtschaftlich, sicher, gefahrlos und umweltschonend sein.

Für die Trinkwassererwärmung stehen verschiedene Systeme zur Verfügung. Im wesentlichen unterscheidet man zwischen zentraler und dezentraler Trinkwassererwärmung sowie zwischen Durchlauf- und Speichersystemen.

Zentrale Anlagen
Bei zentralen Anlagen werden alle Entnahmestellen eines (oder auch mehrerer) Gebäude(s) über ein gemeinsames Leitungsnetz von einem (oder mehreren) Trinkwassererwärmern versorgt. Diese Anlagen werden als geschlossene Systeme betrieben, d.h. sie stehen unter dem Druck des öffentlichen oder privaten Versorgungsnetzes und werden mit einem Sicherheitsventil gegen ungewollt hohen Überdruck gesichert. Ein Vorteil dieser Art der Wassererwärmung ist die Möglichkeit, auch weit entfernt gelegene Verbrauchsstellen zu erreichen. Häufig sind diese Anlagen günstiger bei der Investition, im Betrieb und in der Wartung. Offene Anlagen finden bei der zentralen Trinkwassererwärmung keine Anwendung mehr.

Dezentrale Anlagen
Bei dezentralen Anlagen wird das Wasser unmittelbar an oder in direkter Nähe der Entnahmestellen erwärmt. Für diese Versorgungsart sind besonders Geräte zur Einzelversorgung, z.B. offene drucklose Speicher oder Kochendwassergeräte, geeignet; aber auch elektrisch oder gasbeheizte Durchlauferhitzer. Für einen wirtschaftlichen Betrieb sind kurze Leitungen wichtig.

Bei offenen Anlagen werden kleine Speichergeräte verwendet, die meistens elektrisch beheizt und für die Wandmontage bestimmt sind. Sie versorgen nur eine Entnahmestelle und halten ständig warmes Wasser der gewünschten Temperatur bereiht. Bei geschlossenen Anlagen handelt es sich um eine Gruppenversorgung in einer Wohnung. Meist werden wandhängende Warmwasserspeicher, die elektrisch oder indirekt über einen nebenstehend/-hängenden gasbeheizten Wandheizkessel erwärmt werden.

Direkte Speicherung (Speichersystem)
Bei diesem System wird das Brauchwarmwasser in einem gut wärmegedämmten, geschlossenen Speicher, der direkt an die Kaltwasserleitung angeschlossen ist, indirekt durch Heizflächen oder einen Doppelmantel über das Heizungswasser erwärmt.

Die Vorteile dieses Systems liegen in der leichten Regelbarkeit und der genauen Temperaturhaltung. Durch den Einbau mehrerer Speicher in einer Zentrale sind auch bei nur einem Wärmeerzeuger unterschiedliche Temperaturniveaus realisierbar, z.B. 60°C für den Duschbereich in einem Hotel und 70°C für die Küche. Die Hauptproblematik dieser Anlagen besteht in den Wärmeverlusten, die einerseits während der Speicherung der Warmwassers, andererseits durch der Transport des Brauchwarmwassers vom Speicher zur Entnahmestelle entstehen. Deshalb sollte der Speicher in einer thermischen Hülle (was allerdings im Sommer nachteilig ist) und verbrauchsnah aufgestellt werden. Sollte letzteres nicht möglich sein, ist die Installation von Zirkulationsleitungen erforderlich, um eine lange Vorlaufzeit durch abgekühltes Brauchwarmwasser in den Leitungen bei Entnahmebeginn zu vermeiden.

Durchlaufsystem
Bei diesem System wird die benötigte Wassermenge erst unmittelbar vor Gebrauch in einer Durchflussbatterie, die im warmen Speicherwasser liegt, erwärmt wird. In diesem Anlagentyp wird nur soviel Wasser erwärmt, wie auch tatsächlich verbraucht wird. Im Durchlauferhitzer wird das Wasser direkt während des Durchströmens erwärmt. Bei der Auslegung der Anlage ist eine kurze Leitungsführung üblich und sinnvoll, da keine Zirkulation möglich und Leitungsverluste bei Strom primärenergetisch besonders nachteilig sind. Auch die gleichzeitige Nutzung mehrerer Zapfstellen ist kritisch, da die Warmwasserleistung durch den Wärmeerzeuger begrenzt ist.

Der Vorteil des Durchlaufsystems ist, dass nicht ständig temperiertes Wasser vorgehalten werden muss. Nachteilig wirkt sich die zeitliche Verzögerung bis zum Erreichen der Solltemperatur an der Entnahmestelle aus und die begrenzte Warmwasserdauerleistung. Dies ist kritisch bei gleichzeitiger Nutzung mehrerer Zapfstellen. Bei Wasserhärten über 15° und hohen Vorlauftemperaturen (über 70°) neigen Plattenwärmetauscher zum Verkalken.

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