Warmwasserbereitung
Die grundsätzlichsten Regeln für eine insgesamt effiziente Trinkwassererwärmung sind ziemlich simpel.
Z.b. möglichst kein Warmwasserzirkulationssystem im Gebäude installieren, da durch dieses unnötig Energie verbraten wird!
Die Entscheidung welche Technik am besten passt, wird u. a. anhand des real erwarteten Bedarfes an warmem Wasser festgelegt.
Viel zu häufig werden aufgrund von zu großer und zu lang stagnierender Trinkwasserinhalte unnötige hygienische Probleme ausgelöst.
Im Mehrfamilienhaus ist übrigens die dezentrale Lösung am effizienten:https://www.bba-online.de/fachthemen/innenausbau/dezentral-ist-effektiver/
Bzgl. der Legionellenthematik wird übrigens viel Unsinn erzählt!
Daher bitte unter anderem beachten, was dazu auf http://www.bosy-online.de/Thermische_Desinfektion.htm geschrieben steht!
Zitat Anfang
Nach neuen Erkenntnissen kann die sogenannte "Legionellenschaltung" (regelmäßiges Hochheizen des Trinkwassererwärmers und der Leitungen) kontraproduktiv sein.
Aktive Legionellen, die bei Wassertemperaturen unter 50 °C vorhanden sind und sich vermehrt haben, können durch die hohen Temperaturen in eine Art Ruhezustand (VBNC-Zustand [Viable But Non Culturable]) versetzt werden und überstehen das Hochheizen des Wassers.
Außerdem werden die Legionellen bei jeder Aufheizung unempfindlicher gegen erhöhte Wassertemperaturen. Sie werden resistent gegen hohe Temperaturen. Dadurch kann sogar eine thermische Desinfektion unmöglich sein.
Zitat Ende!
Wärmepumpen-Trinkwarmwasserspeicher
Eine einfache Möglichkeit zur Trinkwassererwärmung ist der Trinkwarmwasserspeicher mit innenliegendem Rohrwärmetauscher.
Wichtig:
Der interne Wärmeübertrager, durch den das Heizungswasser strömt, sollte eine größere Fläche haben als Warmwasserspeicher für Verbrennungsheizungen. Im Gegensatz zu Verbrennungsheizungen können WP die Vorlauftemperatur bei der Warmwasserbereitung nicht auf 70 Grad erhöhen und benötigen deshalb einen größeren Wärmetauscher, um mit geringerer Vorlauftemperatur das Warmwasser in vergleichbarer Zeit auf die gleiche Temperatur zu bringen.
Es gibt emaillierte Speicher und Speicher aus Edelstahl.
Unter anderem die Hochleistungsspeicher vom Hersteller TWL bieten ein gutes Preis-/Leistungsverhältnis.
Diese Speicher sind je nach Bedarf entweder mit 200 oder 300 Liter Inhalt gut passend und z.b. auch >>> hier bei @rman Onlineshop (👈 Link!) zu bekommen.
Ein optimaler Kandidat, mit z.b. 200l oder 300L Inhalt, wäre der SHWT Hochleistungswarmwasserspeicher mit 1 großem, doppelt gewickelten Wärmetauscher.
Ein simples Hydraulikschema mit Einbindung des Trinkwassererwärmers ist unter anderem auf folgend verlinkter Seite zu finden. Link 👉 http://aquarea.smallsolutions.de/index.php?title=Installation_der_MDC05f3e5#Hydraulik
Tank-in-Tank
Ist ein Pufferspeicher mit integriertem Trinkwarmwasserspeicher, der natürlich nur in Frage kommt, wenn solch ein Speicher in Bestandsanlagen bzw. als "Fehlkauf" schon vorhanden sein sollte!
Dieser sogenannte MuKi-Speicher sollte dann aus Effizienzgründen bitte mit Wärmepumpentechnik auch möglichst ausschließlich nur für die Trinkwassererwärmung genutzt wird! (Siehe Schema Pufferspeicher mit Frischwasserstation!)
Speichersysteme mit geringem Trinkwasservolumen
Der KOMBISPEICHER (ein für die Trinkwassererwärmung und die Hausheizkreishydraulik zusammen genutzter Puffer) Ist bzgl. Wärmepumpentechnik eine der ineffizientesten Varianten und darum sollte unbedingt vermieden werden solchen Unfug zu bauen!
Bzgl. dem Speicherladen mit Wärmepumpentechnik der Link zum sehr aufschlussreichen Beitrag von @Pedaaa im Haustechnikdialogforum: 👉 https://www.haustechnikdialog.de/Forum/p/3358098
Puffer mit Frischwasserstation
Bei dieser Variante der Trinkwassererwärmung wird bitte im Behälter selbst nur das von der Wärmepumpe für die Trinkwassererwärmung erwärmte Heizungswasser gespeichert.
Dieser Pufferspeicher wird ausschließlich für die Trinkwassererwärmung genutzt.
Ein unbedingt für den Hausheizkreis erforderliches zusätzliches Wasservolumen (Nur bei sehr ungünstigen Bedingungen nötig!) sollte dann möglichst mit einem separaten Behälter bereitgestellt werden!
Statt des innenliegenden Rohrwärmetauschers wird das Trinkwasser dann ausschließlich bei Bedarf über einen externen Wärmetauscher erwärmt, welcher in der Frischwasserstation integriert ist.
In der Regel erfolgt die Warmeübergabe aus dem Pufferwasser in das Trinkwasser mit einem Plattenwärmetauscher (der im besten Fall über eine sehr große thermische Länge verfügt). Dieser Plattenwärmetauscher benötigt primärseitig zudem eine Pumpe, die idealerweise durch eine Regelung so gesteuert wird, dass das warme Trinkwasser bedarfsgerecht mit konstanter Temperatur in die Leitung strömen kann.
Beispiel für eine sehr geeignete Frischwasserstation ist die: FRISTAR3WP von TA
Vorteile:
- Keine Legionellen
- Sehr günstiger und großer Pufferspeicher möglich
- Schichtet der Speicher gut, so kann der komplette Speicherinhalt genutzt werden, da oben warmes Wasser entnommen und unten kalt wieder eingeleitet wird
- Viele Frischwasserstationen bieten schon eine integrierte Zirkulation "bei Bedarf". Hier wird die Zirkulationspumpe erst eingeschaltet, wenn ein Wasserhahn einmal kurz geöffnet wird
Nachteile:
- Der Preis - eine Frischwasserstation von namhaften Herstellern kostet deutlich über tausend Euro
- Mehr Bauteile, die kaputt gehen können: Plattenwärmetauscher, Pumpe, Regelung...
PS: Kurzer Einwurf bzgl. möglichst effizientem Wärmepumpen ... auf 100% Einzelraumregelung sollte möglichst immer verzichtet werden!
Denn preiswerter ist's definitiv, wenn die Wärmeverteilung ganz ohne Pufferspeicher auskommt und dafür nur mit so wenigen mit Einzelraumregelungen ausgestatteten Heizkreisen gebaut wird, wie geradeso erforderlich sind!!!
Eventuell ist der Eigenbau eines solchen Frischwassermoduls für den Einen oder den Anderen eine Alternative. Darum hier noch ein paar interessante Links zum Thema:
http://www.haustechnikdialog.de/Forum/t/147281/Friwa-Eigenbau
http://www.vrksolaranlage.de/Frischwassermodul.htm
die Seite ist nur noch über webarchive.org zu finden:
http://web.archive.org/web/20150419110356/http://www.vrksolaranlage.de/Frischwassermodul.htm
http://www.bosy-online.de/Frischwasserstation.htm
Oder auch die ganz ...
Hygienespeicher
Beim Hygienespeicher (der natürlich aus Effizienzgründen auch nur ausschließlich für die Trinkwassererwärmung genutzt werden sollte!) wird das Trinkwasser im Durchlauf durch einen integrierten Rohrwärmetauscher (Meist Edelstahlwellrohr) erwärmt, wodurch auch hohe Speichervolumen ohne Hygieneprobleme möglich sind. Der Wärmetauscher muss für diesen Speichertyp aber eine sehr große Oberläche haben, um genügend Wärmeenergie beim Durchlaufen des Trinkwassers aus dem Pufferwasser entziehen zu können.
Vorteile:
- Keine Legionellen Problematik
- Keine Opferanoden notwendig, da Wärmetauscher aus Edelstahl
Nachteile:
- Teurer
- Zirkulation schwer zu integrieren (über Lanze)
- Geringe Schüttleistung, da durch das Erwärmen des Brauchwassers der obere Speicherbereich abgekühlt wird und sich dann mit dem heißeren Wasser im unteren Bereich vermischt.
Hygienespeicher gibt es relativ preiswert unter anderem vom Hersteller TWL.
Kostenintensiver aber auch sehr effizient ... ist u. a. der Hellmann Wärmepumpenschichtenspeicher WH-FSK0-Classic-WP ... welcher zur WW-Bereitung mit nur maximal +42 Grad Vorlauftemperatur beladen werden muß.
Zitat Hellmann-Behälterbau : "Der Speicher ist ausgestattet mit einem Spezial-Hochleistungs-Trinkwasserwärmetauscher aus Kupfer (FW90CU) im oberen Bereich des Speichers ... Mit gigantischer Fläche von 8,4 m² - durch das übergroße Flächen/Inhaltsverhältnis wird eine optimale Leistung erreicht, wie sie bei Wärmepumpen zur Warmwasserbereitung benötigt wird. Highlight Einsatz mit Wärmepumpe: Der FW90 ist absolut geeignet zur Warmwasser-Erzeugung ab ca. 42°C Puffertemperatur. Das haben ausführliche Tests unserer Kunden in der Praxis bewiesen! Fast unmöglich für einen Wellrohrspeicher! Daher fertigen wir dieses System ganz bewusst nicht."
Zweite effektive Alternative wäre der je nach Verwendungszweck gefertigte Hygienespeicher mit Ladesystem-TL von Zeeh (Pdf-Dokument) ... der mit einem Gegenstrom-Rohrwärmetauscher bei niedrigen Speichertemperaturen ausreichende WW-Bereitung ermöglicht.
Separate Warmwasserbereitung
Sollte die maximale Heizlast des Gebäudes beispielsweise höher sein als die mögliche Heizleistung der WH-MDC05F3E5, oder ist die Warmwasserbereitung im Wärmepumpen-Warmwasserspeicher nicht bedarfsgerecht genug, bzw. wenn die Erwärmung des Trinkwassers dezentral im Haus erfolgen soll, dann wird unter Umständen der Einsatz einer von der Raumbeheizung entkoppelten WW-Bereitung (Z.b. Trinkwasser-WP oder auch Durchlauferhitzer) sinnvoll sein.
Elektrischer Durchlauferhitzer
Im kleinen Haushalt mit 1 bis 2 Personen und geringem Warmwasserbedarf (unter 100 Liter pro Tag) ist die WW-Bereitung mit einem vollelektronischen Durchlauferhitzer meistens günstiger, als eine Speicherlösung. DLE erwärmen Wasser nur bei Bedarf, so dass keine Speicherverluste oder Probleme mit der Wasserqualität entstehen.
Für eine sparsame Duschbrause mit 8l/min wird eine elektrische Leistung von 18kW benötigt. Standardmodelle mit 24kW können auch Badewannen mit 11 bis 12l/min füllen.
Elektroverteilungen für Wohnungen oder Häuser mit elektrischen DLE haben üblicherweise Hauptsicherungen mit mindestens 50A.
Durch die Kombination mit einem in die Heizkreishydraulik eingebundenen Frischwasserwärmetauscher ist während der Heizperiode durch Vortemperierung des Trinkwassers mit der Raumbeheizungswärmepumpe bei vollelektronischem Durchlauferhitzer eine Reduzierung des Srombedarfs zu erreichen. Als "fertige Lösung" wäre dafür z.b. der Solartronic von Clage geeignet.
Mit einem Abwasser-Wärmetauscher wie z.b. Preheat von Molinaris lassen sich durch Wärmerückgewinnung aus dem Duschabwasser zudem die Stromkosten reduzieren. Eine andere Variante ist die Joulia
... auch mit Förderung durch's BAFA
Siehe: Link zum Artikel
Trinkwasser-Wärmepumpe
Bei geringem Bedarf sind unter Umständen solche kleineren Wärmepumpenboiler mit 80 oder 100 Liter Trinkwasservolumen wie z.b. die Nuos von Ariston ausreichend.
Eine weitere Variante sind Wärmepumpenmodule, die sogar ohne zusätzlichen Wärmetauscher direkt an vorhandene mit Trinkwasser gefüllte Speicher, oder auch an mit Heizungswasser befülltem Hygiene-, oder mit Frischwasserstation genutztem Pufferspeicher, angebunden werden können. Dafür wären Geräte wie z.b. Solimpeks BCP 3 kW, Europa von Ochsner oder die Gelbi d4.1 denkbar.
Auch größere kompakte Trinkwasserwärmepumpen wie z.b. die TopAir von Feinwerk könnten passen.
Eine weitere Variante ist die HKRL-TWWP ... siehe dazu die Beschreibung -> im PDF-Dokument der Fa. Hautec
Zudem z.b. die Heizungsrücklauf-Warmwasser-Wärmepumpen von Emcal die auf dieser Seite beschriebenen sind: Link
Zusätzliche Wohnraumlüftung ist zudem in Kombination mit der WW-Bereitung möglich, wenn die Luftwechselraten der Wärmepumpe passen. Dazu eignen sich dann spezielle Geräte wie z.b. Aeraulix von Atlantic
Es gibt aber natürlich noch eine Vielzahl an Typen und Ausführungen von Trinkwasserwärmepumpen von den verschiedensten Anbietern die hier nicht aufgeführt sind. Für weitere Informationen am besten mal eine Suchmaschine im WWW bemühen!
Wie groß muss der Warmwasser-Speicher sein?
(Quelle: www.heiz-tipp.de)
Die Speichergröße ist abhängig vom Warmwasserbedarf.
Die genaue Größenbestimmung von Warmwasserspeichern ist nicht ganz einfach. Wer sich für die genaue Ermittlung der Speichergröße interessiert, findet eine Berechnungsvorschrift in der DIN 4708.
Für Ein- und Zweifamilienhäuser mit durchschnittlicher Ausstattung und sparsamen Bewohnern rechnet man vereinfachend und mit ausreichender Genauigkeit mit wenigen Faustformeln. Etwa 30 bis 50 Liter Speichervolumen pro Person je nach Verbrauchsgewohnheiten. Wird überwiegend geduscht, reichen 25 Liter pro Person. 40 bis 50 Liter pro Person sollte man einplanen, wenn vorwiegend gebadet wird.
In Kombination mit Wärmepumpen gibt es einige Gründe, die für einen größeren Speicher sprechen:
- Die geringe Wärmeleistung der Wärmepumpe im Vergleich zu fossilen Heizungen erlaubt kein schnelles Nachladen
- Durch einen größeren Speicher kann bei gleichem Bedarf die WW-Temperatur gesenkt werden. Mit folgenden Vorteilen:
- Die Speicherverluste werden klein gehalten
- Die Verkalkungsneigung sinkt
- Die Wärmepumpe muss weniger Temperaturhub leisten und arbeitet dadurch effizienter
- Größere Speicher haben meist auch größere Wärmetauscher, was wiederum gut für die Effizienz ist, da für die zu erreichende Warmwasser-Temperatur eine niedrigere Vorlauftemperatur nötig ist.
- Ist der Speicher groß genug, so kann sowohl die höhere Lufttemperatur am Tag als auch der Eigenverbrauch von PV-Strom ausgenutzt werden, indem nur tagsüber Wasser erwärmt wird.
Gegen größere Warmwasserspeicher sprechen jedoch auch folgende Tatsachen:
- Eine hohe hygienische Warmwasserqualität ist durch eine mögliche Verlängerung der Verweildauer des Wassers im Speicher schwerer zu sichern (Legionellen). Abhilfe schafft eine regelmäßige thermische Desinfektion des Speichers durch Temperaturen >=60°C, die aber nur durch Einsatz eines Heizstabes möglich ist.
Hysterese und Spreizung (△T) bei der Warmwasserbereitung mit der Geisha
"Habe heute insgesammt 4 mal mit dem Panaservice telefoniert. Hintergrund war die Frage mit welcher Hysterese/Einschaltschwelle die WW Bereitung angestoßen wird und ob diese veränderbar ist.
Der Techniker musste tief in den Schaltplan einsteigen - alle verfügbaren Manuals sind in diesem Punkt nicht richtig bzw. unvollständig.
Nach seiner Aussage ist es folgendermaßen:
Die Hysterese ist fest eingestellt auf 8K unter der WW-Solltemperatur und lässt sich nicht verändern
Ich hätte mir persönlich eine andere Antwort erhofft, da ich mittels FRIWA mein WW bereite und demnach mit 46°C im Speicher locker auskomme. Allerdings sind mir die 38° (46° -8K) dann zu gering um noch angenehm zu duschen - Schade hier hätten die Panasonic Leute deutlich praxisgerechter auslegen können."
Update: Bei der aktuellen WH-MDC05J3e5 ("Jeisha") lässt sich die Hysterese ("Einschalt Temperatur Differenz") von -2K bis -12K in 1K Schritten einstellen.