Trinkwassererwärmung im Vergleich

Für jeden Zweck das passende System
Teil 2: Speichersysteme

Vor 70 Jahren ein Luxus, vor 40 Jahren hielt es in deutschen Haushalten Einzug, seit 30 Jahren eine Selbstverständlichkeit: Zu jeder Tageszeit warmes Wasser in Bad, Dusche und Küche. Zwei Arten der Warmwasserbereitung haben sich etabliert: Die Durchlauferwärmung und die Speicherung. Nachdem Teil 1 in der vorherigen Ausgabe Durchlauferhitzer beschrieben hat, befasst sich dieser Beitrag mit unterschiedlichsten Speichersystemen.

Speichersystem

Neben dem Durchlaufsystem hat sich in Deutschland das Speichersystem durchgesetzt. Wie der Name schon erahnen lässt, wird eine mehr oder weniger große Menge an Brauchwasser ständig auf Temperatur gehalten. Vielfältigste Ausführungsvarianten sind da anzutreffen: direkt und indirekt beheizte, mit Strom oder Gas betriebene, emaillierte Speicher und solche aus Edelstahl oder Kunststoff.

Ein Klassiker: Das Kochendwassergerät mit angeschlossener Armatur. Verschiedene Geräte geben ein akustisches Signal, wenn das Wasser kocht. (AEG Hausgeräte GmbH, Nürnberg)

Bei Speichern ab etwa 80 Liter kann der Nutzer gleichzeitig an mehreren Zapfstellen warmes Wasser entnehmen. Ob im Gästebad gerade geduscht wird und in der Küche die Spüle voll läuft, für dieses Speichersysteme kein Problem.

Weil Trinkwasserspeicher mit Volumen über 150 Liter schon wegen ihrer Größe meist im Keller oder Hauswirtschaftsraum aufgestellt werden, sind die Wege zu den Zapfstellen weit. Eine Zirkulationsleitung bietet sich hier als Lösung an, möchte man nicht das kalte Leitungswasser zwischen Speicher und Entnahmearmatur vergeuden. Nachteilig sind die Kosten, die durch die aufwendigere Rohrinstallation, durch die elektrische Energie der Zirkulationspumpe und die Wärmeverluste der Rohrleitung entstehen.

Ein Kleinspeicher fasst zwischen 5 und 20 Liter. Einsatzbereich je nach Größe: Waschtisch, Dusche und Küchenspüle. Die "offene" Variante dient der Versorgung einer einzelnen Zapfstelle, die "geschlossene" kann mehrere Zapfstellen bedienen. (AEG Hausgeräte GmbH, Nürnberg)

Direkt beheizte Trinkwassererwärmer

Diese Art der Trinkwasserspeicher haben eine eigene Wärmequelle. Zwei Arten kommen in Deutschland zur Anwendung: Der Elektroeinsatz und der Gasbrenner.

Die kleinsten Speicher haben ein Volumen von etwa 5 Liter und werden direkt oberhalb der Zapfstelle angebracht. Die Rede ist von einem Kochendwassergerät. Hier wird gerade so viel Wasser erhitzt, wie gerade benötigt wird, etwa zum Spülen. Kochendwassergeräte arbeiten mit 230 V und lassen sich bis 100°C einstellen. Es gibt sie ausschließlich als offenes System, d.h. drucklos.

Elektrisch betriebene Wandspeicher gibt es als Einkreisgeräte, die automatisch für Nachschub sorgen, wenn Wasser entnommen wird. Die wirtschaftliche Zweikreisausführung dagegen nutzt zusätzlich günstigen Niederstromtarif in der Nacht. (Stiebel Eltron GmbH, Holzminden)

Die nächstgrößere Speichervariante ist der Kleinspeicher (für Spüle und Waschtisch). Diese Geräte fassen zwischen einigen Litern bis rund 20 Liter. Auch sie arbeiten mit 230 V; die Temperatur ist auf etwa 85°C begrenzt. Weil hier Wasser vorgehalten wird, entstehen zwangsläufig Speicherverluste (Wärme). Kleinspeicher gibt es als geschlossene und offene Variante. Sie werden dann eingesetzt, wenn mehr Wasser benötigt wird als ein Kochendwassergerät oder Kleindurchlauferhitzer liefern kann.

Der Speicher mit Elektroeinsatz mit Volumen von etwa 20 bis mehreren 100 Litern findet sich in deutschen Haushalten nicht so häufig. Sinnvoll ist sein Einsatz dann, wenn der Nutzer günstig Strom beziehen kann oder nicht auf Gas oder Öl zurückgreifen kann. Je nach Bauform und Hersteller lässt sich regenerative Energie über thermische Solaranlagen oder Wärmepumpen nutzen. In diesen Fällen ist im Speicher ein zusätzlicher Wärmetauscher installiert.

Ein direkt befeuerter Warmwasserbereiter hat den Vorteil, dass dem Nutzer auch dann warmes Brauchwasser zur Verfügung steht, wenn der Heizkessel ausfällt. Aufstellort solcher Warmwasserbereiter: Keller oder Hauswirtschaftsraum. (Vaillant GmbH, Remscheid)

Bei der direkt befeuerten Speichervariante mit Gasbrenner ab etwa 100 bis einigen 100 Litern Inhalt ist der Flammraum von dem zu erwärmenden Trinkwasser umschlossen. Dadurch wird die Speicherwandung mit der sehr hohen Temperatur der Heizgase beaufschlagt. Dies hat eine verstärkte Kesselsteinbildung zur Folge. Mit steigendem Lebensalter verschlechtert sich der Wärmeübergang, dagegen steigen Abgasverluste und Energiekosten. Thermische Solaranlagen lassen sich nicht einbinden. Vorteilhaft wirkt sich aber die Unabhängigkeit vom Heizkessel aus. Fällt dieser mal aus, steht dem Nutzer dennoch warmes Wasser zur Verfügung. Außerdem kann der Heizkessel im Sommer ausgeschaltet werden.

Ein typischer Vertreter im Einfamilienhaus: Das wandhängende Gasgerät mit untergestelltem Warmwasserspeicher. Aufgrund der Optik und der Abmessungen findet eine solche Kombination auch im Wohnbereich einen Platz, ohne störend zu wirken. (Buderus Heiztechnik GmbH, Wetzlar)

Indirekt beheizte Trinkwassererwärmer

Bei dieser Lösung wird das Trinkwasser über einen separaten Wand- oder Standheizkessel erwärmt, der sich in unmittelbarer Nähe des Speichers befindet. Als Energiequelle kommt in der überwiegenden Zahl der Fälle Erdgas und Heizöl zum Einsatz, äußerst selten Strom.

Der Wärmeerzeuger übernimmt die Aufheizung des Heizungswassers, das über eine Speicherladepumpe zum Trinkwasserspeicher gelangt. Dort wird die Wärme über einen Wärmetauscher an das Trinkwasser abgegeben. Der Heizkessel übernimmt also eine Doppelfunktion für Wohnraumbeheizung und Trinkwassererwärmung. Vorteilhaft deshalb die niedrigeren Betriebs- und Wartungskosten. Diese Aussage trifft auch auf die so genannten wandhängenden Kombigeräte zu. Das Trinkwasser wird über einen im Gerät integrierten Wärmetauscher erwärmt. Kombigeräte verfügen in aller Regel über keinen Speicher für erwärmtes Trinkwasser. Es gibt aber auch Ausnahmen. In diesen wenigen Fällen wird eine sehr geringe Wassermenge von einigen Litern bevorratet. Wird mehr Wasser benötigt, etwa zum Baden, wird es im Durchlaufbetrieb erwärmt.

Ein Edelstahlspeicher für die Trinkwassererwärmung in senkrechter Bauform. Im unteren Bereich sitzt ein zweiter Wärmeübertrager, um Sonnenenergie aus thermischen Solarkollektoren einzuspeisen. (Viessmann Werke, Allendorf)

Indirekt beheizte Trinkwasserspeicher gibt es ab etwa 50 Liter. Bauformen sind Wandspeicher (bis rund 80 Liter in Kombination mit einem wandhängenden Wärmeerzeuger) und Standspeicher (für wandhängende oder bodenstehende Wärmeerzeuger). Einzelspeicher gibt es bis ca. 500 Liter.

Dieser Speicher besteht aus Kunststoff. Das metallene Wärmetauscherrohr erwärmt das Speicherwasser, dieses dann das Brauchwasser, das sich in dem gelben Kunststoffrohr befindet. Obwohl der gesamte Speicher 500 Liter fasst (davon 80 Liter Brauchwasser), wiegt er nur 110 kg. (Rotex GmbH, Güglingen)

Möchte man thermische Solarenergie nutzen, kommt man um einen indirekt beheizten Speicher nicht herum. In Deutschland übernehmen die Solaranlagen vor allem die Warmwasserbereitung. In diesem Fall befindet sich im Brauchwasserspeicher ein weiterer Wärmetauscher, der die solare Wärme der Kollektoren einspeist. Wichtig in diesem Zusammenhang ist, dass der Speicher eine hohe Temperaturschichtung aufbaut - unten niedrige, oben hohe Temperatur. Denn weil der Solarwärmetauscher in Bodennähe des Speichers sitzt, steigt die Temperaturdifferenz zum Kollektor und damit der Solarertrag. Eine Solarkollektoranlage wird aber nie allein die gesamte Wärme für die Trinkwassererwärmung liefern können. Deshalb muss ein zusätzlicher Wärmeerzeuger in die Anlage eingebunden werden.

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