Wohnungsstationen und ihre Facetten

Die Nutzung von Wohnungsstationen ist seit mittlerweile über drei Jahrzehnten etabliert.

Sie stellt derweil kein rein deutsches bzw. europäisches Phänomen dar. Sie ermöglichen eine effiziente, bedarfsorientierte und damit den Anforderungen der Trinkwasserhygiene entsprechende Trinkwassererwärmung. Der Komfort für die Raumtemperierung bleibt bei der dezentralen Anwendung nicht unberücksichtigt. So übernimmt die Wohnungsstation mittlerweile nicht nur die Verteilung des Heiz- oder Kühlmediums innerhalb des Appartements – elektronisch geregelte Stationen bieten heutzutage einen wesentlichen Einfluss auf die Energiezufuhr, die Energierückfuhr und damit auf die Energieeffizienz des Primärnetzes sowie die Betriebskosten.

Allein in Europa werden jährlich mehrere hunderttausend Wohnungsstationen im Neubau sowie Sanierungsfall eingesetzt, wobei sich die Anwendung und die Art des technisch gewählten Produktes je nach Land sowie teilweise je nach Region oder Anwendungsfall unterscheiden. In Deutschland sowie den östlichen und südlichen Anrainerstaaten werden größtenteils Wohnungsstationen als direkte Systeme verbaut, bei dem der Heizvolumenstrom des Primärnetztes direkt in die Verteilung des Sekundärnetztes (die Wohnraumverteilung) fließt. In diesen Ländern liegt der größere Fokus auf der Modularität der Stationen in Verbindung mit deren Komplementärprodukten (wie z. B. Gehäusen, Fußbodenverteilern), da das Gesamtsystem oft als projektspezifische Lösung gefragt ist. Zudem ist die Anwendung als Unterputzversion zur Integration in die Wand mittlerweile „state of the art“, da hierdurch eine Platzeinsparung von bis zu einem Viertelquadratmeter erfolgen kann. Das kann dem Projektentwickler bei hohen Quadratmeterpreisen in bestimmten Urbanregionen, je nach Objektgröße, mehrere zehntausend Euro als zusätzliche frei verkäufliche bzw. nutzbare Wohnfläche einbringen.

In anderen Ländern, wie etwa im Vereinten Königreich aber auch teilweise in den nordischen Ländern oder den Niederlanden und Belgien, werden unter anderem indirekte Systeme verbaut, bei denen zusätzlich zum Wärmeübertrager der Brauchwarmwasserbereitung noch ein weiterer Wärmeübertrager als Trennung des primären vom sekundären Heizkreis dient. Neben dem dabei entstehenden Nachteil der Anschaffungskosten ergeben sich aber anwendungstechnische Vorteile, beispielsweise dass die Primär- und Sekundärnetze mit unterschiedlichen Betriebskonditionen (z. B. Drücken) betrieben werden können. Dies ist insbesondere bei der Anwendung in Gebäuden mit großer statischer Höhe aber auch im Fall einer Primärquelle wie Fernwärme, welche regulär mit hohen Primärdrücken betrieben wird, vorteilhaft und schafft Sicherheiten.

Wo geht die Reise (technisch) hin

Wie auch in anderen Bereichen der TGA verändern neue technische Anforderungen und Normen die Art und die Ausführung von Wohnungsstationen. Dazu gehören die Anwendung von regenerativen Wärmeerzeugern (z. B. Wärmepumpen) oder auch höhere Kundenanforderungen in puncto Energieeffizienz und Betriebskosten. So gibt es zum Beispiel die technische Anforderung von Netzbetreibern hinsichtlich immer niedrigerer Rücklauftemperaturen, um die Effizienz der Wärmeerzeugung sowie des Primärnetzwerkes zu erhöhen und damit die Wirtschaftlichkeit zu optimieren. Dieser Faktor hat für die Hersteller von Wohnungsstationen einen erheblichen Einfluss, da vormals entwickelte Produkte hierauf kein wirkliches Augenmerk gelegt hatten.

Technisch gesehen war es in der Vergangenheit möglich, die Anforderung hinsichtlich reduzierter Rücklauftemperaturen durch thermostatisch geregelte Komponenten innerhalb der Station umzusetzen, was aber wiederum mit höheren Anschaffungskosten verbunden war. Heutzutage erlauben elektronische Stationen, diesen Punkt kosten-neutral umzusetzen, da die notwendige Sensorik bereits innerhalb der Station vorhanden ist und lediglich die Software des Produktes diese Funktion beinhalten muss. Dadurch ergibt sich ein erheblicher funktionaler Mehrwert für den Netzbetreiber sowie am Ende kostenseitig für den Besitzer oder Mieter des Objektes. Die Anwendung von Wärmepumpen zur Wärme- bzw. Kälteerzeugung ist mittlerweile im mehrgeschossigen Wohnungsbau unter anderem aufgrund staatlicher Förderungen etabliert. Die Umsetzung der dezentralen Brauchwarmwasserbereitung über Wohnungsstationen stellt das jedoch vor neue Herausforderungen. Denn im Vordergrund steht stets der wirtschaftliche Betrieb der Wärmepumpe – sprich: niedrige primäre Vorlauftemperaturen.

Fokus Trinkwassererwärmung

Zur Einhaltung hygienischer Standards sollten bei einer dezentralen Brauchwarmwasserbereitung aber mindestens 50 °C realisiert werden (landesspezifische Vorgaben liegen teilweise höher), was bedeutet, dass die primäre Vorlauftemperatur an der Wohnungsstation selbst > 50 °C betragen muss. Unter Berücksichtigung der Wärmeverluste im Primärnetz muss die erzeugte primäre Vorlauftemperatur an der Wärmepumpe wiederum deutlich über 50 °C betragen. Um diese Vorgabe in der Praxis mit Wohnungsstationen zu meistern, gibt es zwei technische Lösungen: Sollte die Wärmepumpe diese mindestens notwendigen Temperaturen (z. B. 55 °C am Austritt der Wärmepumpe) mit einem guten COP bereitstellen können, dann lassen sich Wohnungsstationen mit großem Wärmeübertrager zur Trinkwassererwärmung einsetzen, um eine ausreichende Warmwassermenge mit den vorgeschriebenen Temperaturen zu erzielen. So verwendet Flamco zum Beispiel bei der Serie „LogoMatic G2 L-Line“ Wärmeübertrager, welche bei einer Vorlauftemperatur von 52 °C an der Wohnungsstation und 50 °C Warmwasser-Auslasstemperatur noch eine Leistung von 39,3 kW erbringen. Die zweite Lösung bietet die Anwendung einer Wohnungsstation im hybriden Betrieb. So kann die Vorerwärmung des Heizungsmediums zentral auf etwa 40 °C erfolgen und eine dezentrale, elektrische Nacherwärmung schließt dann die Lücke zur angestrebten Warmwassertemperatur von 50 °C. Mit dem „LogoMatic G2 Hybrid Modul 380“ (50,3 kW bei 18 l/min) ist dies realisierbar.

Fokus Nutzerfreundlichkeit

Neben diesen normativen sowie technischen Vorgaben zur Erhaltung der Trinkwassergüte sowie Steigerung der Energieeffizienz sind es jedoch die spezifischen Kundenanforderungen im Sinne der Funktionalität, einfacheren Bedienung sowie der Konnektivität, welche mehr und mehr in den neuen Lösungen für Wohnungsstationen integriert werden. So kommt es im Kontext höherer Funktionalität immer häufiger vor, dass die Regelung der Raumtemperierung nicht mehr zeitsondern außentemperaturgeführt sein soll oder die Trinkwarmwasserzirkulation individuell nach Komfortwünschen einstellbar ist. Des Weiteren sollen Estrichaufheizungen, inklusive Bereitstellung der Ausführungsprotokolle, über die Wohnungsstationen mit ermöglicht werden, um die Gesamtaufwendungen und -kosten zu reduzieren.

Bezüglich des Punktes „einfachere Bedienung“ sind die Möglichkeiten mittlerweile ebenfalls vielseitig: So bietet Flamco seine elektronischen Wohnungsstationen mit der Bedienung über die „Flamconnect“-App an. Hier wird der Kunde mittels eines Inbetriebnahme-Assistenten durch die Vorgänge geführt, was neben der Zeitersparnis zu einer Fehlervermeidung im Betrieb führt. Darüber hinaus stellt das abschließende Inbetriebnahme-Protokoll einen einfachen Nachweis der Ausführung dar und macht die Erstellung separater schriftlicher Protokolle überflüssig.

Im Zusammenhang mit dem Kundenwunsch nach Konnektivität bzw. der Möglichkeit zur Fernüberwachung, dem sogenannten „Remote Service“, bietet es sich beispielsweise bei elektronisch geregelten Stationen mittlerweile an, diese mittels Gateways für die Datenübertragung zu befähigen. Hierdurch kann der Kunde etwa auf die entsprechenden Daten mittels Fernauslesung zugreifen oder sogar via Ferneinstellungen gezielt Einfluss auf die Betriebs-weise der Wohnungsstation nehmen. Das hier enthaltene Energieeinspar- aber auch Entwicklungspotential ist jedenfalls groß und öffnet Spielraum für die technischen Innovationen von morgen.

Gordon Schadwinkel, Manager Product Management Aalberts hydronic flow control, Meibes System-Technik GmbH 04827 Machern OT Gerichshain, gordon.schadwinkel@aalberts-hfc.com