Im Spannungsfeld zwischen Energieeffizienz und Komfort

Heizsysteme im Geschosswohnungsbau auf der Basis von Hybrid-Wohnungsstationen liegen im Trend.

Der Grund: Sie stellen einen optimalen Betrieb der Wärmepumpe sicher. Dabei decken sie zugleich die Komfortansprüche des Endnutzers an die Trinkwarmwassertemperatur ab.

Die Hybrid-Wohnungsstation kombiniert im Geschosswohnungsbau die Niedertemperaturwärme einer Wärmepumpe mit der elektrischen Nachheizung, die mit einem in der Wohnungsstation integrierten Durchlauferhitzer erfolgt. Wie bei allen Wohnungsstationen koppelt das Heizsystem die zentrale erzeugte Heizwärme mit der dezentralen Trinkwarmwasserbereitung. Grundlage ist die Wärmepumpe, die in einen Pufferspeicher einspeist. Dieser dient als Quelle für die benötigte Heizkreisvorlauftemperatur. Der Vorteil: Bei einer Installation mit Hybrid-Wohnungsstationen stellt man die Wärmepumpe auf die Auslegungstemperatur der Flächenheizung ein. In modernen Gebäuden liegt diese zwischen 35 °C und 40 °C. Dies führt zu einem äußerst energieeffizienten Betrieb der Wärmepumpe, die ihren maximal möglichen COP ausschöpfen kann.

Dezentrale Trinkwarmwasserbereitung

Auch die Trinkwarmwasserbereitung kann mit einem solchen Heizsystem sehr energieeffizient gestaltet werden. Voraussetzung ist jedoch, dass auch hierbei möglichst niedrige Temperaturen eingehalten werden. Denn für die Trinkwarmwasserbereitung nutzt die Hybrid-Wohnungsstation die Heizkreisvorlauftemperatur und überträgt diese auf das Trinkwasser.

Eine Besonderheit bietet dabei die Station „TacoTherm Dual Piko Smart Hybrid“ von Taconova. Laut Hersteller gelingt die Wärmeübertragung dank eines effizienten Plattenwärmetauschers mit 40 Platten nahezu verlustfrei und erzeugt bis zu 34 °C. Für die Nutzung des Trinkwarmwassers in der Dusche muss der Durchlauferhitzer dann nur noch einen Temperaturhub von 4 bis 8 Kelvin gewährleisten. Er arbeitet dadurch sehr stromsparend. Für diesen Temperaturhub reicht bereits eine elektrische Leistung von etwa 4 kW aus. Möglich ist dies aus Sicht der Trinkwasserhygiene, weil gemäß der DIN 1988-200 9.7.2.4 keine Temperaturanforderungen an die dezentrale Trinkwarmwassererzeugung bestehen, wenn das nachgeschaltete Leitungsvolumen im Fließweg 3 Liter nicht überschreitet, so der Hersteller.

Eine Zirkulation darf in einem solchen Heizsystem nicht installiert werden. Das ist aber aufgrund der schnellen Ausstoßzeiten der Hybrid-Wohnungsstation auch nicht nötig.

Komfortvorgaben der VDI 6003 vereinbaren

Auch Komfortstufen der VDI 6003 Richtlinie für Durchlauferhitzer sind mit der Hybridstation einzuhalten. Diese sieht 42 °C in der Dusche, 45 °C für die Badewanne und 50 °C für die Spüle vor. Die Auslegung und Einstellung der Woh-nungsstation sollte dann für maximal 50 °C Zapftemperatur erfolgen. Je nach Komfortstufe sind unterschiedliche Ausstoßzeiten gefordert. Also die Zeit, die vergehen darf, bis die vorgegebene Temperatur des Warmwassers an der Zapfstelle erreicht ist. In der Stufe I mit den geringsten Komfortanforderungen sind es zum Beispiel 26 Sekunden für die Dusche, was problemlos eingehalten werden kann.

Der Nutzer kann an der Hybridstation aber auch selbst die Temperatureinstellung ändern. So können energiebe-wusste Bewohner selbst ihren Energieverbrauch beeinflussen. Denn sie können durchaus unter den Anforderungen der VDI 6003 bleiben. Die empfohlene Duschtemperatur liegt etwas höher als die Körpertemperatur, also bei etwas mehr als 37 °C. Wenn andere Nutzer und Nutzerinnen im Haus weniger Wert auf das Energiesparen legen, können sie unabhängig von den Nachbarn höhere Temperaturen verwenden.

Die Kosten für diesen erhöhten Komfort tragen dann auch nur jene Nutzer, die die höheren Trinkwarmwassertem-peraturen an ihrem Gerät eingestellt haben. Unterschiedliches Nutzerverhalten bestraft in diesem Fall nicht die Sparsamen, anders als in Heizsystemen, die mit hohen Vorlauftemperaturen für alle die Komfortansprüche Weniger befriedigen müssen.

Auf geringe Schüttleistung achten

Bei Hybridsystemen mit Durchlauferhitzern muss die Sanitärausstattung mit Bedacht gewählt werden. Denn für ein effizientes System spielt auch die Schüttleistung eine Rolle. Daher sollten Standardduschköpfe mit 9 l/min die Regel sein. Je größer die Schüttleistung ausfällt, desto höher ist die benötigte elektrische Leistung. Zudem muss die Hybrid-Wohnungsstation bei hohen Schüttleistungen höhere Vorlauftemperaturen erzeugen, um über das Mischkreuz durch Zumischung von Kaltwasser den Warmwasservolumenstrom zu vergrößern.

Die „TacoTherm Dual Piko Smart Hybrid“ gibt es mit zwei Leistungsstärken. Die kleinere mit 11 bis 13,5 kW und eine leistungsstärkere für höhere Warmwasserleistungen mit 18 bis 21 kW Leistung des Durchlauferhitzers. Mit dem 21-kW-Durchlauferhitzer lassen sich bis zu 21 l/min Zapfleistung abdecken. Hybrid-Wohnungsstationen bieten zudem eine hohe Sicherheit für die Trinkwarmwasserversorgung, denn die elektrische Nachheizung hat genug Spielraum, um unerwartet hohe Spitzen abzudecken, die über das normgerechte Nutzerverhalten hinausgehen.

Exakte Planung entscheidend für Energieeffizienz

Wenn niedrige Temperaturniveaus und geringe Schüttleistungen für die Trinkwarmwasserbereitung erreicht werden, bilden Hybrid-Wohnungsstationen die Basis für ein sehr effizientes Heizsystem. Heizungsseitig ist das Optimum laut Hersteller sowieso gegeben. Für den Planer und für den Installateur besteht die Herausforderung darin, dieses mit einer sorgfältigen Auslegung und Planung zu gewährleisten. Das beginnt bei der Auslegung der Wärmepumpe und der Größe des Pufferspeichers und reicht bis zur Wahl der Hybridstation und der Rohrleitungsdimensionierung und der Einhaltung der obengenannten 3-Liter-Regel für die Fließwege nach DIN 1988-200.

Gleichzeitigkeiten und die Komfortansprüche der Bewohner sind ebenso zu berücksichtigen. Der Hersteller Taconova bietet Planern dafür einen besonderen Service an. Das Unternehmen unterstützt den Planungsprozess von der Ermittlung der Grundlagen über die Auswahl der Technik bis hin zur Inbetriebnahme und späteren Wartung. Dabei stehen Taconova-Experten dem Planenden von Anfang an mit persönlicher Beratung zur Seite. Darüber hinaus stellt der Hersteller Online-Tools und Schulungsprogramme zur Verfügung.

Elektrische Anschlussleistung im Blick behalten

Bei der Installation von Hybrid-Wohnungsstationen liegt ein besonderes Augenmerk auf der benötigten elektrischen Leistung der Durchlauferhitzer. In der Planung ist es daher wichtig, die Anschlussleistung gemäß der Gleichzeitigkeit festzulegen, mit dem Investor abzusprechen und beim Netzbetreiber anzumelden.

Auch wenn die Hybridlösung beim Neubau von Wohnungen besondere Vorteile verspricht und leichter umsetzbar ist, bietet diese Variante auch Perspektiven für den Einsatz von Wärmepumpen im Gebäudebestand, wenn Fußbodenheizungen bereits vorhanden sind. Im Fall der Heizungssanierung älterer Geschosswohnungen sind in aller Regel höhere Temperaturen als 35 °C erforderlich. Das geht zwar zulasten der Effizienz der Wärmepumpe, sorgt aber zugleich dafür, dass der Temperaturhub bei der Trinkwarmwasserbereitung sinkt.

Unter dem Strich kann also auch in diesem Anwendungsfall ein energieeffizientes Heizsystem errichtet werden. Durch ihre sehr geringe Einbautiefe von nur 110 mm findet die „TacoTherm Dual Piko Smart Hybrid“ auch unter beengten Verhältnissen ihren Platz. Sie kann in jeder Zwischenwand untergebracht werden, ohne dass die Wand verbreitert werden muss. Geringer Raumbedarf spielt auch im Neubau eine wesentliche Rolle. Im Fall der Taconova-Station gestaltet sich die Installation dank der Vorkonfektionierung mit den in der Planung festgelegten Parametern auch sehr unkompliziert.

Hybrid-Wohnungsübergabestationen sind die Basis für ein zukunftsweisendes Heizsystem im Wohnungsbau. Sie gewährleisten den effizienten Betrieb der Wärmepumpe, stellen den Komfort für die Bewohner sicher und sind zudem unkompliziert im Einbau.