Elektrische Warmwasserbereitung –Zukunftsorientierte Lösungen.

Die elektrische Warmwasserbereitung und -versorgung stellt eine Vielzahl von Lösungen zur Verfügung. Mit Strom als Energieträger der Zukunft stellen sich immer öfter folgende Fragen: Was ist für mein Haus oder meine Wohneinheit das Richtige? Welches System passt zu meinen persönlichen Warmwasseranforderungen?
Felix Friedlein, Produktmanager Warmwasser bei Dimplex, einem der führenden Anbieter elektrischer Lösungen zum Heizen, Kühlen, Lüften und Warmwasserbereiten gibt im folgenden Artikel einen Einblick in die vielfältigen Möglichkeiten der elektrischen Warmwasserbereitung.

Versorgungsarten

Zentrale Warmwasserbereitung

Bei der zentralen Warmwasserbereitung wird das Wasser an einer Stelle gespeichert, erwärmt und über Rohrleitungen zu den jeweiligen Entnahmestellen geführt. Anwendungsfall ist meist die Versorgung eines Hauses oder mehrerer Wohneinheiten. Oftmals wird hier das Warmwasser über die zentrale Heizungsanlage erzeugt. Ist noch keine Heizungswärmepumpe im Haus installiert, kann mit einer Warmwasserwärmepumpe die Wasserbereitung von der Heizung entkoppelt werden.  Eine weitere Möglichkeit ist der geschlossene Warmwasser-Standspeicher.

Dezentrale Warmwasserbereitung

Hier kann das Wasser dank kurzer Leitungswege unmittelbar vor der Entnahmestelle erwärmt und zur Verfügung gestellt werden. Die klassischen Produktlösungen sind hierbei der Durchlauferhitzer, der Kleinspeicher und Wandspeicher.
Eine weitere dezentrale Lösung ist die Gruppenversorgung. Hierbei werden mehrere Entnahmestellen durch ein Gerät versorgt. Sollen beispielsweise Dusche und Waschbecken gemeinsam versorgt werden, können ein  Durchlauferhitzer ab 18 kW oder ein geschlossener Warmwasser-Wandspeicher diese Aufgabe sinnvoll übernehmen.
Von Einzelversorgung spricht man hingegen, wenn jede Entnahmestelle von einem separaten Warmwasserbereiter versorgt wird. Hierfür werden kleine Warmwasserbereiter eingesetzt, z.B. Klein-Durchlauferhitzer oder drucklose Kleinspeicher. Wichtig ist hier zu beachten, dass die Armatur für offene/drucklose Kleinspeicher geeignet sein muss.

Aus den Eigenschaften von zentralen und dezentralen Lösungen ergeben sich folgende Vor- bzw. Nachteile – eine Übersicht:

Beispielhafte Anwendungsfälle.

Warmwasserwärmepumpen gewinnen etwa 70% der Energie aus der erwärmten Umgebungsluft, die zum Beispiel von mit fossiler Energie betriebenen Heizkesseln im Aufstellraum abgegeben wird oder der Außenluft. Das macht sie äußerst energieeffizient.  Sie eignen sich ideal für die Versorgung von mehreren Räumen und decken je nach Speichergröße den täglichen Warmwasserbedarf von bis zu 8 Personen problemlos ab. Die Einbindung von Solarthermie oder Photovoltaik ist je nach Modell möglich und erhöht so den Autarkiegrad. Besteht ein zentrales Verteilsystem, so ist die Warmwasserwärmepumpe die perfekte Lösung um die CO₂-Bilanz seines Hauses und die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern zu verringern. Diese Lösung wird von Eigentümern oft favorisiert, wenn der fossile Wärmeerzeuger noch nicht gegen eine Wärmepumpe getauscht werden soll.

Ist der Einbau einer Warmwasserwärmepumpe nicht möglich, kann der Warmwasser-Standspeicher die Warmwasserbereitung übernehmen. Neben einer niedrigeren Investition, kann dieser auch falls gefordert höhere Temperaturen zur Verfügung stellen. Mittels Zweikreisanschluss ist es möglich mit einem preisgünstigen Niedertarif Wärme zu erzeugen und für den späteren Bedarf zu speichern. Auch hier kann die Warmwasserversorgung für eine größere Personenzahl gewährleistet werden.

Bei dezentralen Versorgungssystemen besteht eine Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten und Lösungen.
Bei Durchlauferhitzern sollten bei der Auswahl folgende Anforderungen geprüft werden: wird eine hohe Durchflussmenge benötigt? Welche Temperatur ist an der Entnahmestelle gefordert und wie viele Zapfstellen sollen bedient werden? Wird beispielsweise Warmwasser für ein Waschbecken benötigt, so eignet sich ein Kleindurchlauferhitzer. Bei höheren Bedarfen oder mehreren Zapfstellen, sollten Durchlauferhitzer mit größerer Anschlussleistung gewählt werden. Gegenüber Speichern haben Durchlauferhitzer den Vorteil, dass keine Standverluste auftreten. Prädestiniert sind dezentrale Systeme insbesondere, wenn Entnahmestellen, die bisher nur über Kaltwasser-Zapfstelle verfügen, nachträglich warmwassertauglich gemacht werden sollen.

Warmwasserbedarf

Die Menge an Warmwasser, die für den vorgesehenen Zweck benötigt wird, hängt stark von der Anzahl an Personen und deren täglichen Warmwasserbedürfnissen ab und bestimmt somit, welcher Warmwasserbereiter verwenden kann. Daher ist es ratsam, auf Erfahrungswerten aufzubauen und auf die individuellen Bade- und Duschgewohnheiten zu achten. Besteht ein niedriger Bedarf, so werden täglich etwa 10-20 Liter bei einer Warmwassertemperatur von 60 °C benötigt, wie es beispielsweise bei genutzten Wohneinheiten (z.B. Pendler) der Fall ist. Ein hoher Bedarf ist im Bereich von 40-80 Liter pro Tag angesiedelt. Ein Beispiel hierfür ist der Bedarf eines Kleingewerbes.
Tabellen, die den Warmwasserbedarf für Wohnungen und Kleingewerbe berechnen, können bei der Ermittlung helfen.
So liegt die typische Zapfmenge für ein Handwaschbecken bei 2 – 5 Liter, bei einer Auslauftemperatur von 37 °C. Hieraus ergeben sich für die Planung etwa 1 – 3 Liter erforderliche Warmwassermenge bei 60 °C Warmwasser-Austrittstemperatur. Die typische Zapfmenge einer Badewanne liegt im Vergleich bei 150 – 180 Liter und es sind für eine Auslauftemperatur von 40°C etwa 90 – 108 Liter Warmwasser erforderlich. Der Energiebedarf kann in dieser Bandbreite an Anwendungsfällen zwischen 0,6 – 4,8 kWh pro Tag variieren. Der Durchschnitt an benötigter Energie über alle Fälle hinweg liegt bei 1,2 kWh pro Tag.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass es dank der vielseitigen Anzahl an Lösungen immer auf den Fall vor Ort ankommt, was geplant und umgesetzt werden sollte. Zur berücksichtigen ist stets der geforderte Komfort. Es sollte nicht nur die Anzahl der zu versorgenden Personen beachtet werden, sondern auch geprüft werden, ob eine permanente oder gelegentliche Nutzung vorliegt. Die elektrische Warmwassererwärmung wird in der Zukunft eine zentrale Rolle bei der Versorgung einnehmen. Denn dank der Elektrifizierung des Gebäudebestands und des Ausbaus erneuerbarer Energien werden Wärmepumpen mit Warmwasserbereitung oftmals diese Aufgabe übernehmen können. In allen weiteren Fällen kann auf vielseitige Lösungsmöglichkeiten zurückgegriffen werden.
Mehr Informationen zur elektrischen Warmwassererwärmung finden Sie auf www.dimplex.de.

Autor: Felix Friedlein, Produktmanager Warmwasser bei Dimplex.