Viele Wege führen zum warmen Wasser: Arten der Trinkwassererwärmung und ihre bevorzugten Einsatzgebiete

Gerade das Thema Hygiene in der Warmwasserbereitung rückt zunehmend in den Fokus. Weil der Trend ver­stärkt zur Nutzung Regenerativer Ener­gien wie Solarthermie für die Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung geht, müssen auch größere Wassermengen gespeichert werden. Dies erfordert aus hydraulischer Sicht die Einbindung eines Pufferspeichers. Durch das stehende Wasser können sich Legionellen bilden, deshalb werden zunehmend Frischwassersysteme eingesetzt. Im November 2011 tritt eine weiter verschärfte Änderungsverordnung in Kraft.
Neben den Anforderungen an die Hygiene sind die Komfortansprüche der Nutzer gestiegen. Eine konstante Warmwasserversorgung mit gleichbleibender Wassertemperatur ist heute selbstverständlich – auch bei einer komfortablen Sanitärausstattung zum Beispiel mit Großraumbadewannen oder Duschen mit hohem Durchsatz.
Im Markt sind verschiedene Techniken verfügbar, die diese Ansprüche erfüllen: Speicher-, Speicherlade- und Durchflusssysteme, jeweils zentral oder dezentral angeordnet. Bei der zentralen Warmwasserversorgung werden alle Entnahmestellen im Gebäude über ein gemeinsames Leitungsnetz versorgt. Bei dezentralen Anlagen kann man zwischen geschlossenen und offenen (drucklosen) Systemen wählen. Offene Trinkwassererwärmer – zum Beispiel ein Boiler in der Küche – versorgen in der Regel nur eine Entnahmestelle. Im Folgenden werden die einzelnen Systeme erklärt.

Zentrale ­Speichersysteme
Die bekannten und bewährten zentralen Speichersysteme bestehen aus einem Speicher, in dem das Trinkwasser erwärmt und bevorratet wird. Als Speichermaterial verwenden die Hersteller in der Regel emaillierten Stahl oder Edelstahl. Die Beheizung erfolgt durch eine oder mehrere innen liegende Heizschlangen, einen Doppelmantel, alternativ einen externen (außerhalb) Wärmetauscher (Speicherladesysteme) oder einen Elektroheizeinsatz.
Für Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung, kleine Festbrennstoffkessel oder Kaminöfen mit Wärmetauscher werden Kombispeicher mit innen liegendem Trinkwasserspeicher angeboten. Sie bevorraten sowohl Trinkwasser als auch Heizungswasser.

Die Vorteile von ­Durchflusssystemen
Gegenüber konventionellen Speichersystemen bieten Durchfluss- bzw. Frischwassersysteme mit einer deutlich geringeren Warmwasserbevorratung hygienische Vorteile. Das gilt vor allem, wenn die Nutzung längere Zeit unterbrochen war – z.B. nach einem Urlaub oder bei seltener Nutzung (Sportstätten).
Weil das Volumen in diesen Systemen täglich mehrfach ausgetauscht wird, ist das Legionellenwachstum im Bereich der zentralen Erwärmung durch die sehr kurzen Verweilzeiten des Wassers deutlich gemindert. Das Risiko in Leitungssystemen mit langen Wasser-Stillstandszeiten kann aber auch dadurch nicht verringert werden.
Neben Frischwasserkombispeichern als Pufferspeicher mit integriertem Edelstahlwellrohr und einem Trinkwasserinhalt von weniger als 50 l werden auch Frischwasserstationen eingesetzt. Diese erwärmen das Trinkwasser in einem Edelstahl-Plattenwärmetauscher im Durchfluss.
Durch Heizungswasser im Pufferspeicher wird die Energiemenge für größere, kurzzeitig benötigte Warmwassermengen bevorratet. Diese Technik kommt besonders in Verbindung mit Solar- und Festbrennstoffkesselanlagen zunehmend in Ein- und Zweifamilienhäusern zum Einsatz, weil in diesen Anlagen größere Puffervolumen installiert werden.

­Dezentrale ­Systeme ohne ­Zirkulationsverluste
Typische dezentrale Lösungen sind z.B. elektrische Durchlauferhitzer oder Kleinspeicher, Gaskombithermen oder Etagenstationen. Entscheidende Vorteile sind: Die Abrechnung der Energiekosten ist vergleichsweise einfach, außerdem werden Zirkulationsverluste vermieden. Grundsätzlich bieten sich diese Techniken für Nutzer mit geringem Warmwasserverbrauch an.

Warmwasser-Auslauftemperatur und Warmwasser-Komfort
Speicher- und Speicherladesysteme bieten selbst bei stark schwankenden Zapfraten eine konstante Auslauftemperatur – Frischwassersysteme erreichen diese Leistung normalerweise nicht. Mit einer intelligenten Regelung ist der Komfort bei Frischwasserstationen aber ebenfalls zufriedenstellend.
In Großanlagen muss die Auslauftemperatur des Trinkwassererwärmers ständig 60°C betragen, um Legionellen­wachstum zu vermeiden. Die Zirkulationsrücklauftemperatur darf nur um 5 K gegenüber der Warmwasseraustrittstemperatur abkühlen. Als Großanlage gelten auch Systeme mit zentralem Durchfluss-Trinkwassererwärmer und einem nachgeschalteten Leitungsvolumen von mehr als 3 l.

Regelmäßige Wartung ist wichtig
Wie bei allen technischen Anlagen, ist eine regelmäßige Inspektion und bedarfsgerechte Wartung mit entscheidend für die optimale Funktion und einen zuverlässigen Betrieb. Die DIN 1988 verlangt eine regelmäßige Reinigung und Entkalkung des Trinkwassererwärmers, deshalb sind ausreichend große Öffnungen vorteilhaft. Die Magnesiumanode für den kathodischen Korrosionsschutz emaillierter Speicher sollte alle zwei Jahre geprüft werden. Dies ist wichtig, weil von der Magnesiumanode Teile zu den im Laufe der Zeit auftretenden Fehlstellen im Speicher wandern und diese wieder verschließen. Dadurch verbraucht sich die Magnesiumanode und muss ersetzt werden.

Fazit
Die Anforderungen an die Warmwasserbereitung haben sich in den vergangenen Jahren geändert. Gerade im Bereich Trinkwasserhygiene bieten sich mit Frischwasserstationen neue Möglichkeiten. Die bewährten Speichersysteme bieten nach wie vor höchsten Warmwasserkomfort selbst bei großen Anforderungen zum Beispiel in Hotels oder Mehrfamilienhäusern. Speichersys­teme sind robust und technisch ausgereift. Entscheidend für die Zufriedenheit der Nutzer ist deshalb eine individuell abgestimmte Planung, die sich an den jeweiligen Bedürfnissen ausrichtet.
Autor: Michael Gröne, Produktmanager Solar- und Speichersysteme ­Buderus Deutschland, Bosch Thermotechnik, Wetzlar

Bilder: Buderus

www.buderus.de

Welches System für welche Anforderungen?

• Speichersysteme, die Trinkwasser bevorraten, bieten durch eine gleichmäßige Warmwassertemperatur einen sehr hohen Warmwasserkomfort und haben sich vielfach bewährt. Konventionelle Speicher mit innen liegender Heizschlange sind aufgrund großer Wärmetauscheroberflächen verkalkungsunempfindlich. In Anlagen mit kurzzeitig großen Spitzenzapfungen ist eine Warmwasserbevorratung sinnvoll.
• Speicherladesysteme können mit relativ kleinem Speichervolumen große Warmwassermengen zur Verfügung stellen, weil durch externe Plattenwärmetauscher eine große Wärmeleistung auf das Trinkwasser übertragen wird. Sie eignen sich auch für große Objekte, wenn eine ausreichende Wärmeerzeugerleistung zur Verfügung steht. Aber auch für Ein- und Zweifamilienhäuser werden platzsparende Gas-Brennwert-Kompaktheizzentralen mit Speicherladetechnik angeboten, die mit einem Speichervolumen von z.B. 100 l die Leistungsfähigkeit eines doppelt so großen Speichers erreicht.
• Frischwasserstationen haben die geringste Trinkwasserbevorratung und können bei der Zapfleistung individuell auf das Objekt ausgelegt werden. Sie eignen sich besonders für Anlagen mit großem Pufferspeichervolumen (Festbrennstoffkessel und Solaranlagen mit hoher solarer Deckung).
• Frischwassersysteme sind generell dann erste Wahl, wenn maximale Hygiene bei der Trinkwassererwärmung im Vordergrund steht.
• Der Frischwasserspeicher mit Edelstahlwellrohr ist ideal für Solaranlagen zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung bei geringem Platzangebot in Ein- und Zweifamilienhäusern. Die Technik ist einfach und robust, weil im Gegensatz zur Frischwasserstation keine Auslauftemperatur- und Pumpenregelung benötigt wird. Dezentrale Systeme haben ihre Stärken bei geringem Warmwasserverbrauch oder vielen weit auseinander liegenden Zapfstellen in einem Gebäude.