Warmwasserbereitung im Mehrfamilienwohnhaus

Mehrfamilienhäuser spielen eine zentrale Rolle für die Zukunft des Wohnens. Denn aufgrund ihrer besseren Ressourcennutzung stellen sie eine umweltfreundliche und zukunftsfähige Wohnoption dar. Forciert durch politische Treiber kommt es dabei sowohl bei Neubauprojekten als auch bei der Renovierung von Bestandsgebäuden mehr denn je auf intelligente Energiekonzepte an, die die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich des Anteils erneuerbarer Energien erfüllen. Insbesondere die Warmwasserbereitung in Mehrfamilienhäusern durch zentrale oder dezentrale Lösungen mit Wärmepumpe rückt dabei in den Fokus.

Allein in Deutschland befinden sich mehr als die Hälfte aller Wohnungen, nämlich rund 22 Mio., in Mehrfamilienhäusern. Tendenz steigend. Experten gehen von einem jährlichen Neubaubedarf von über 400 000 Wohnungen aus. In Regionen mit besonders knappem Wohnraum sollen bevorzugt größere Mehrfamilien-Wohnprojekte neu gebaut werden. Im Bestand herrscht ein großer Sanierungsbedarf: Etwa 60 % der Wohnungen in Mehrfamilienhäusern müssen energetisch überholt werden. Rund 4 Mio. Wohnungen werden noch mit Gasetagenheizungen beheizt, deren direkter Austausch keine zukunftsfähige Lösung für die Wärmeversorgung darstellt.

Energienutzung und Trinkwasserqualität gesetzlich geregelt

Um gesetzliche Vorgaben zur Erreichung der Klimaziele zu erfüllen, braucht es daher intelligente neue Energiesysteme, bei denen der Wärmepumpe eine wichtige Bedeutung zukommt. Diese schließen selbstverständlich auch die Warmwasserbereitung mit ein, die einen erheblichen Anteil am Gesamtenergieverbrauch eines Haushalts ausmacht.

Die Anforderungen an die Qualität von Trinkwasser sind in Deutschland gesetzlich geregelt. Die Trinkwasserverordnung (TrinkwV) legt Grenzwerte für mikrobiologische, chemische und radiologische Stoffe fest, die im Trinkwasser nicht überschritten werden dürfen. Zu den wichtigsten Aspekten zählen in diesem Zusammenhang Temperaturkontrollen und ausreichende Zapfmengen, um die Ausbreitung von Legionellen zu verhindern, die Auswahl sicherer Materialien, die die Wasserqualität nicht beeinträchtigen, und regelmäßige Legionellenprüfungen bei Großanlagen.

Die Warmwasserbereitung in einem Mehrfamilienhaus kann auf verschiedene Weise erfolgen – zentral oder dezentral. Nutzt man dabei die Wärmepumpe als umweltfreundlichen Wärmeerzeuger, lässt sich in beiden Fällen die Vorgabe, dass in Zukunft Wärme und Warmwasser aus mindestens 65 % Erneuerbaren Energien bereitgestellt werden müssen, zuverlässig erfüllen.

Zentrale Systeme mit Wärmepumpe

Bei einem zentralen System wird die Warmwasserbereitung typischerweise über einen Speicher realisiert, die Wärmepumpe fungiert als Wärmeerzeuger. Vorteil dieser klassischen Lösung: Bei einer Renovierung lässt sich die fossile Heizung mit wenig Aufwand durch eine Wärmepumpe ersetzen oder ergänzen. Weiterer Pluspunkt: Die Technik lässt sich mit regenerativen Wärmequellen, wie z. B. einer Solaranlage zur Warmwasserbereitung, kombinieren.

Allerdings gilt zu berücksichtigen, dass bei zentralen Warmwasser-Systemen mit Zirkulation in Mehrfamilienhäusern in der Regel Trinkwassertemperaturen ≥ 60 °C erforderlich sind, was sich negativ auf die Effizienz auswirken kann. Um Anlagen dennoch mit niedrigeren Temperaturen betreiben zu können, hat der Hersteller Dimplex ein Tool zur Überwachung des Wasseraustauschs entwickelt: den „DFM 1988“. Er überwacht den Wasserdurchsatz und die Warmwassertemperatur und erhöht nur dann die Warmwassertemperatur im oberen Drittel des Speichers bzw. am Warmwasseraustritt auf über 60 °C, wenn der geforderte Wasseraustausch im Speicher innerhalb der letzten 72 Stunden nicht stattgefunden hat.

Hintergrund dieser technischen Lö-sung: DIN 1988-200 erlaubt es, Betriebstemperaturen ≥ 50 °C einzustellen, wenn sichergestellt ist, dass innerhalb von drei Tagen der komplette Inhalt des Warmwasserspeichers ausgetauscht wird. Dabei ist zu beachten, dass die Wärmepumpe in allen Betriebssituationen mindestens 55 °C zu Verfügung stellen muss, da in der Zirkulationsleitung maximal 5 K Wärmeverluste zulässig sind. Heißt konkret: Die Temperatur am Warmwasserausgang beträgt mindestens 55 °C, am Zirkulationseingang mindestens 50 °C.

Dies erzeugt insbesondere bei hohen Zapfmengen und in Verbindung mit einer Wärmepumpe einen deutlichen Effizienzgewinn bei der Warmwasserbereitung, ohne Kompromisse bei der Hygiene einzugehen. Mit diesem optimierten System, das ausschließlich mit Dimplex-Warmwasserspeichern kombinierbar ist, lassen sich speziell in Mehrfamilienhäusern und Bürokomplexen bei der zentralen Warmwasserbereitung Kosten einsparen.

Dezentrale Systeme mit Wärmepumpe

Für die Trinkwasserversorgung im Mehrfamilienhaus kann sich – je nach Anforderungen und Gegebenheiten – auch eine dezentrale Lösung anbieten. Dabei erfolgt die Trinkwassererwärmung in Wohnungsstationen in unmittelbarer Nähe der Entnahmestelle. Die zentral erzeugte Wärmeenergie wird als Heizwasser über ein Rohrnetz, bestehend aus Vor- und Rücklauf, im Gebäude verteilt. In den Stationen wird kaltes Trinkwasser im Durchflussprinzip in einem Plattenwärmeübertrager auf die gewünschte Warmwassertemperatur erwärmt. Dieses System lässt sich mit einer Wärmepumpe als Wärmeerzeuger effizient umsetzen.

Eine Wohnungsübergabe-Station übernimmt neben der dezentralen Trinkwassererwärmung zusätzlich das Verteilen des Heizungswassers auf einen oder mehrere Heizkreise. Bei der Planung ist dabei die Kenntnis über die Anzahl und Art der Heizkreise sowie das gesamte Verteilnetzwerk im Gebäude zu berücksichtigen.

Individuelle Regelung und maximale Hygiene

Ein solches dezentrales System ermöglicht eine individuelle Regelung von Wärmeund Wasserbedarf pro Wohnung und vereinfacht die Heizkostenabrechnung durch vorkonfektionierte Einbauplätze für Kaltwasser- und Wärmemengenzählung je Wohnung. Eine hygienische Trinkwasserbereitung entsprechend der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) ist aufgrund des Durchflussprinzips ohne jährliche Prüfung möglich.

Weil die Warmwasserbereitung immer bedarfsgerecht erfolgt, es keine Standoder Leitungsverluste gibt und das System insgesamt auf niedrigerer Temperatur arbeitet, lässt sich die Energieeffizienz der gesamten Heizungsanlage steigern, die Kalk-Ausfällung, die insbesondere bei Temperaturen über 60 °C entsteht, wird gleichzeitig reduziert.

Einem Maximum an Komfort und Sicherheit in Sachen Trinkwasserhygiene steht ein nur minimaler Installationsaufwand gegenüber – mit einem Einsparpotenzial von bis zu 30 %, da sich der Aufwand an Versorgungsleitungen, Deckendurchführungen, Wärmedämmung und Brandschutzschottung deutlich reduziert bzw. teilweise komplett entfällt.

Zentrale oder dezentrale Anwendung – je nach Anwendungsfall auswählen

Nachhaltige Lösungen, bei denen erneuerbare Energien für die Warmwassererzeugung eingesetzt werden, gibt es sowohl für zentrale als auch für dezentrale Anwendungen. Mit Blick auf die zu erwartende Entwicklung der Energiepreise durch die Aufschläge für CO₂-Emissionen wird Strom als Energieträger immer wirtschaftlicher.

Wird Warmwasser zum Beispiel im eigenen Haus regelmäßig zum Spülen, Duschen oder Baden benötigt, lohnt sich ein zentraler Warmwasserbereiter, besonders dann, wenn bereits eine zentrale Wärmeverteilung vorhanden ist und der Wärmeerzeuger ersetzt oder ergänzt werden soll. Denn dabei wird das Trinkwasser günstig und effizient über die Heizung erwärmt. Die Kosten zur Warmwasserbereitung können mit einem Speichersystem und einer zusätzlichen Solarthermieanlage auf ein Minimum reduziert werden. Besonders im Wohnungsbau und bei Mehrfamilienhäusern oder wenn weit entfernte und selten genutzte Zapfstellen mit Warmwasser versorgt werden, kann sich auch eine dezentrale Lösung anbieten. Da bei dezentralen Lösungen keine hohen Warmwassertemperaturen erforderlich sind, sind sie besonders energieeffizient und bei regelkonformer Auslegung und bestimmungsgemäßem Betrieb hygienisch unbedenklich. Das könnte in vielen Fällen nicht nur eine nachhaltige, sondern auch eine wirtschaftliche Lösung sein.

Autor: Felix Friedlein, Produktmanager Warmwasser und Wärmepumpe bei Dimplex

www.dimplex.eu