Wenn es um Heizung und warmes Wasser im Geschosswohnungsbau geht, sind intelligente Konzepte gefragt – ganz besonders bei der Brauchwarmwasserbereitung. Dabei gilt es, vorab einige elementare Festlegungen zu treffen, die gegebenenfalls auch von den örtlichen Gegebenheiten bzw. von Vorgaben des Versorgers bestimmt werden. Gibt es beispielsweise einen Anschluss an ein Nah- oder Fernwärmenetz oder wird ein eigener Wärmeerzeuger installiert? Es stellen sich viele Fragen rund um die richtige Gebäudetechnik sowohl im Neubau als auch bei Sanierungen dieser Bauten. In jedem Fall ist der Einsatz von Wohnungsstationen eine flexible Lösung für die Warmwasserbereitung: Sie vereinen die Vorteile einer zentralen Wärmebereitstellung mit denen einer dezentralen Brauchwarmwasserbereitung.
Wohnungsstationen werden in den einzelnen Wohneinheiten installiert und mit der Wärmeversorgung im zentralen Technikraum verbunden. Dabei ist es egal, ob die Wärme zentral selbst erzeugt wird – von einer Wärmepumpe oder einer konventionellen Heizungsanlage beispielsweise – oder ob ein Fernwärmeanschluss vorliegt. Im Vergleich zur rein elektrischen, dezentralen Warmwasserbereitung (Durchlauferhitzer, Kleinspeicher), wird bei Verwendung von Wohnungsstationen die Wärme aus dem Heizungsvorlauf für die Warmwasserbereitung genutzt. Aufgrund dieser wohnungsweisen und damit dezentralen Brauchwarmwasserbereitung im Durchflussprinzip entfällt in der Regel die Legionellen-Prüfpflicht gemäß der Trinkwasserverordnung – somit schrumpfen die Betriebs- und Wartungskosten des gesamten Systems. Und auch die Abrechnung der Nebenkosten wird durch den Einsatz von Wohnungsstationen im Vergleich zu einer zentralen Warmwasserversorgung einfacher für Vermieter und nachvollziehbarer für Mieter.
Alle Komponenten, die für diese Lösung gebraucht werden, wie zum Beispiel Heizkreisverteiler, Zirkulationspumpe oder Passstücke für den Kaltwasser- und Wärmemengenzähler, sind platzsparend in der Wohnungsstation vormontiert. Das sorgt für eine zeitsparende Installation und eine hohe Betriebssicherheit. Eingebaut werden die Stationen entweder in einem Aufputzgehäuse, oder – optisch unauffällig – mittels eines Unterputzgehäuses in der Wand.
Wohnungsstationen von Stiebel Eltron arbeiten dabei mit einer thermostatischen Brauchwarmwasserregelung. Die Wohnungsstation „WS-DUO T“ setzt auf eine zusätzliche technische Komponente (Abb. 1): einen integrierten Durchlauferhitzer zur elektrischen Nacherwärmung des Trinkwarmwassers. Die Vorerwärmung des Brauchwarmwassers mit der Wärme aus dem zentralen Heizungsvorlauf erfolgt, wie gewohnt, mittels Wärmeübertrager. Der zentrale Wärmeerzeuger wird aber mit einer im Vergleich zur traditionellen Trinkwassererwärmung niedrigeren Systemtemperatur von 43°C betrieben. Das ist ideal für den Einsatz von erneuerbaren Energien und reduziert zudem Wärmeverluste in der Verteilung. Werden vom Nutzer allerdings höhere Warmwassertemperaturen gewünscht, als mit dem Vorlauf der Heizung möglich sind, kommt der Durchlauferhitzer zum Einsatz. Der Nutzer kann per Funkfernbedienung individuell die Warmwasserleistung über die elektrische Nacherwärmung auf seine Komfortbedürfnisse hin anpassen (max. 60 °C). Auch in Nahwärmenetzen ist dieses System von Vorteil: Hier können die Vorlauftemperaturen im Sommer entsprechend gesenkt und damit hohe Wärmeverluste vermieden werden.
Stiebel Eltron setzt auf eine Lösung, bei der nicht das komplette Warmwasser durch den integrierten Durchlauferhitzer geleitet wird: Ein integriertes Bypass-Ventil schaltet ab einer Durchflussmenge von sieben Litern pro Minute. Die maximal mögliche Zapfmenge durch die Wohnungsstation erhöht sich dadurch auf 16 Liter pro Minute. Durch diesen Bypass bietet die Wohnungsstation einen hohen Warmwasserkomfort bei geringem Druckverlust. Der integrierte Durchlauferhitzer arbeitet elektronisch, also stufenlos, und verfügt über eine Leistung von 11 kW. Die elektrische Absicherung erfolgt, je nach Verlegeart, typischerweise mit 16 A und erfordert demnach keine umfangreichen Änderungen am elektrischen Hauptanschluss der Wohneinheit.
Wohnungsstation plus Wärmepumpe
Grundsätzlich können Wohnungsstationen, wie beschreiben, unabhängig von der Art des zentralen Wärmeerzeugers eingesetzt werden. Die Kombination aus Wärmepumpe und Wohnungsstation „WS-DUO T“ optimiert jedoch den sinnvollen Einsatz erneuerbarer Wärme im Mehrfamilienhaus. Die Wärmepumpe kann so im effizienten Niedertemperaturbetrieb für die Beheizung der Einheiten sorgen, gleichzeitig wird die Wärme, wie üblich, für die dezentrale Brauchwarmwasserbereitung genutzt. Aufgrund des integrierten Durchlauferhitzers kann dann bei der Anforderung von höheren Warmwassertemperaturen kurzzeitig bis zu 60 °C warmes Wasser bei einer Durchflussmenge von 7 Litern pro Minute zur Verfügung gestellt werden.
Im Folgenden einige Betriebs-Beispiele im Vergleich:
Bei der Erwärmung des Brauchwarmwassers ausschließlich über den Plattenwärmeübertrager in der Wohnungsstation kann bei einer primärseitigen Heizungsvorlauftemperatur von 43 °C bis zu 38 °C warmes Warmwasser bei 16 Litern pro Minute vom Verbraucher gezapft werden (bei einer „Kaltwassertemperatur“ bzw. „Zulauftemperatur“ sekundärseitig von 10 °C). In diesem Beispiel erfolgt keine Nacherwärmung durch den elektrischen Durchlauferhitzer (Abb. 2).
Unter den gleichen Voraussetzungen (Kaltwasser-Zulauf 10 °C, Heizungsvorlauf 43 °C) können mit dem Einsatz des Durchlauferhitzers in der Wohnungsstation bis zu sieben Liter pro Minute 60 °C warmes Wasser bereitet werden. Der gesamte Volumenstrom in Höhe von 7 l/min fließt hierbei über den Durchlauferhitzer. Wird an der Zapfstelle kaltes Wasser zugemischt, können hier beispielsweise Durchflussmengen von elf Litern pro Minute bei einer Warmwassertemperatur von 41 °C erreicht werden (Abb. 3).
Soll eine Zapfleistung von 16 Litern pro Minute bei 44 °C erreicht werden, werden sieben Liter pro Minute vom Plattenwärmeübertrager auf 38 °C erwärmt und neun Liter pro Minute vom Durchlauferhitzer zusätzlich von 38 auf 50 °C erwärmt. An der Zapfstelle erhält der Nutzer so eine Warmwassertemperatur von 44 °C bei 16 Litern pro Minute. Auf diese Weise lässt sich auch noch bei 18 Litern pro Minute eine Warmwassertemperatur von 40 °C erreichen (Abb. 4). Die jeweils geforderte Maximaltemperatur an der Zapfstelle lässt sich in jedem Fall per Funkfernbedienung durch den Nutzer anpassen.