Gebäude mit einer gemischten Belegung werden von Personen bewohnt, die unterschiedlichen Berufen nachgehen, einen jeweils anderen Tagesablauf haben und dadurch zu verschiedenen Zeiten warmes Wasser brauchen. Dies hat eine lange Bedarfsperiode mit relativ kleinen Bedarfsspitzen zur Folge – Grundlage für den Gültigkeitsbereich der DIN 4708 ist somit die geringe Wahrscheinlichkeit eines gleichzeitigen Spitzenbedarfs der Hausbewohner. Für Anlagen mit längeren Spitzenbedarfszeiten, etwa in Hotels, kann diese Norm nicht angewandt werden.
Bedarfskennzahl N: Einheitswohnung als Basis
Zur Auslegung wird eine Bedarfskennzahl N ermittelt, diese wird später benötigt, um einen geeigneten Speicher für die Warmwasserbereitung auszuwählen.
Die Bedarfskennzahl besagt, dass der Warmwasserbedarf des berechneten Gebäudes dem N-fachen Bedarf einer Einheitswohnung entspricht. DIN 4708 ordnet dieser Einheitswohnung die Bedarfskenn-zahl N = 1 zu. Zur Einheitswohnung gehören vier Räume, in denen 3,5 Personen wohnen und eine Normalbadewanne mit 140 Litern Fassungsvermögen. Nach den Richtwerten für den Zapfstellenbedarf wv ergibt sich daraus ein Energiebedarf zur Warmwasserbereitung von 3,5 × 5.820 Wh = 20.370 Wh. Die Bedarfskennzahl N = 1 entspricht somit einem täglichen Energiebedarf von rund 20,4 kWh sowie circa 500 Litern Warmwasser mit 45 °C.
Der Bedarfskennzahl N ist ein Spitzenvolumenstrom für die Dauer von zehn Minuten hinterlegt, auf der Basis lässt sich auch eine Frischwasserstation dimensionieren. Die Bedarfskennzahl N ergibt sich unter anderem aus der Zahl der Wohneinheiten, deren Belegung und Ausstattung – die Gleichung dazu lautet:
N = Σ (n ∙ p ∙ v ∙ wv) / 3,5 ∙ 5.820
N = Bedarfskennzahl Σ = Summe n = Zahl der Wohnungen p = Zahl der Personen pro Wohnung v = Zahl der Zapfstellen wv = Zapfstellenbedarf
DIN 4708 liefert entsprechende Tabellen und Vordrucke (Formblätter), um die Bedarfskennzahl N zügig in der Praxis zu berechnen. Um die Bedarfskennzahl zu ermitteln, können auch Beispielfälle nach DIN 4708 zu Hilfe genommen werden, der jeweilige Spitzenvolumenstrom (über 10 Minuten) lässt sich ebenfalls ablesen. Der Spitzenvolumenstrom bezieht sich auf eine Austrittstemperatur von 60 °C an der Frischwasserstation. Bei abweichenden Bedingungen sollte die Bedarfskennzahl N beispielsweise mit einem Simulationsprogramm ermittelt werden.
Mit der Bedarfskennzahl N zur Leistungskennzahl NL
Mit der ermittelten oder berechneten Bedarfskennzahl N lassen sich dann Speichertyp und -größe anhand der Leistungskennzahl NL auswählen. Diese Leistungskennzahl gibt der Hersteller für seinen Speicher an. Die Leistungskennzahl des Warmwasserspeichers NL muss mindestens so groß sein wie die Bedarfskennzahl N. Erfahrungen aus der Praxis haben gezeigt, dass im Bereich kleiner Leistungskennzahlen der Speicher so gewählt werden sollte, dass bei gleicher Bedarfs- und Leistungskennzahl die nächstgrößere Speichergröße zu wählen ist. Die Frischwasserstation muss die Spitzenzapfleistung erbringen, die sich aus der ermittelten Bedarfskennzahl ergibt. Für den Betrieb einer Frischwasserstation ist außer der Temperatur im Pufferspeicher auch das Volumen des Bereitschaftsteils im Pufferspeicher wichtig. Dieses hängt von den Zapfspitzen, aber auch von der zur Verfügung stehenden Nachhei-zungsleistung des Heizkessels und von der Pufferspeichertemperatur ab. Um das Bereitschaftsvolumen auszulegen und nicht manuell berechnen zu müssen, bieten Hersteller wie Buderus ebenfalls entsprechende Tabellen als Auswahlhilfe an. Auch Simulationsprogramme leisten hierfür wertvolle Dienste.
Auslegung der Frischwasserstation für verschiedene Vorlauf- und Warmwassertemperaturen
Für die Auslegung der Frischwasserstation ist außer dem Spitzenvolumenstrom auch die Vorlauftemperatur aus dem Pufferspeicher (zur Versorgung der Frischwasserstation) wichtig. Als Austrittstemperatur aus der Frischwasserstation ist nach DVGW-Arbeitsblatt W551 eine Warmwassertemperatur von mindestens 60 °C einzuhalten, wenn der Inhalt der längsten Warmwasserleitung 3 Liter überschreitet. Je niedriger die Vorlauftemperatur ist, desto niedriger ist der maximale Spitzenvolumenstrom der Frischwasserstation. Buderus gibt zu seinen Frischwasserstationen Kennlinien in den Fachunterlagen an: Anhand der Kennlinien können Planer und Installateure sehen, wie weit sich in Abhängigkeit der Zapfmenge die Temperatur im Pufferspeicher (Bereitschaftsteil) reduzieren lässt, um die gewünschte Warmwassertemperatur zu erreichen. Mit den Grafiken lässt sich so für den gewünschten Anwendungsfall die optimale Frischwasserstation auswählen.
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