Warmwasser, der Verbrauchstreiber im Mehrfamilienhaus?
Zentrale Warmwasseranlagen sind ein großer Verbrauchstreiber, häufig der größte Verbrauchtreiber in Mehrfamilienhaus Bestandsbauten.
In Mehrfamilienhäusern, egal aus welchem Baujahr, sind in den meisten Blocks zentrale Warmwasseranlagen installiert. Das hört sich zuerst gut an, Warmwasser steht immer und ausreichend zur Verfügung. Als Nutzer muss man sich nicht weiter darum kümmern, es kommt ja aus der Mischbatterie und sogar mit gleich hohem Druck wie Kaltwasser. Dadurch ist die Temperatureinstellung einfach.
Und ja, zentrale Warmwassersysteme sind, wenn sie fachlich korrekt installiert sind, sehr komfortabel.
Wäre alles Wunderbar warum aber ist die Kritik? Ich fange mal vorn an.
Was erzeugt den hohen Energieverbrauch?
- Leitungsinstallation Trinkwasser, dazu gehören, Warmwasserleitung, Zirkulationsleitung, Kaltwasserleitung. Weiterhin müssen auf ähnlicher Strecke Heizungvorlauf- und Rücklaufleitungen verlegt werden.
Problem Rohrwärmedämmung.
Seit Mitte der Achtziger Jahre bestehen erweiterte Dämmvorschriften für Rohrleitungsdämmung.
Die DIN dafür sagt aus, dass wärmeführende Leitungen 100% gedämmt sein müssen. 100% bedeutet, die Dämmungswandstärke muss gleich dem Rohrdurchmesser sein. Somit hat zum Beispiel ein Rohr mit 20mm Durchmesser einen Gesamtdurchmesser mit Dämmung 60mm.
Leider ist die Dämmvorschrift bis heute nur bei wenigen Installateuren angekommen. Ein weiteres Problem bei Leitungsverlegungen in Versorgungsschächten, diese verlangten Durchmesser erfordern große Versorgungsschächte. In diesen Schächten kommt in vielen Fällen die Rohrdämmung zu kurz.
Beispiel, In einem Schacht zur Versorgung von 4 übereinander liegenden Wohnungen müssen verlegt werden
Der Versorgungsschacht muss, 2*Heizungsleitungen und 2*Warmwasserleitungen, 1* Kaltwasserleitung die genauso gedämmt sein muss, wie die wärmeführenden Leitungen. Dazu kommt meist noch die Abflussleitung.
In den Schächten wurden und werden noch heute in den meisten Fällen die Leitungen mit nur mangelhafter Wärmedämmung verbaut. Mit den Erfolgen, das in den Schächten der Bestandsbauten erhebliche Wärme gemessen wird, bis 45°C im Winter. Damit wird das Kaltwasser aufgeheizt.
Es entstehen erhebliche Hygieneprobleme durch aufgeheizte Kaltwasserleitungen weiterhin, direkte und indirekte Wärmeverluste.
Wie in diesen Schächten einfach Abhilfe geschaffen werden kann, in einem anderen Aufsatz.
Es muss bei der Leitungsverlegung, wie bei Heizungsleitungen, darauf geachtet werden das die Luft aus der Zirkulationsleitung nach oben entweichen kann. Luft in der Zirkulationsleitung bedeutet, dass die Warmwasserzirkulation nur mangelhaft funktioniert. Das führt zu vielen Problemen, mangelhafte Warmwasserversorgung, Legionellenbefall und führt zu unnützen Energieverlusten.
Weiter mit der zentralen Warmwasserversorgung und deren Probleme.
Und weiter mit den Vorschriften zu zentralen warmwasseranlagen.
- Zentrale Warmwasseranlagen in Mehrfamilienhäusern sind mit wenig Ausnahmen Großanlagen. Großanlagen fallen unter die Vorschrift DVGW Arbeitsblatt 551 (auch Frischwassersysteme). Diese Vorschrift besagt, 60°C am Warmwasserausgang des Speichers und mindestens 55°C am Zirkulationseingang des Speichers. die gesamte Warmwasserleitung bis zur letzten Zapfstelle muss Legionellenfrei, also nicht merkbar unter 60°C sein.
Bei der alle 3 Jahre durchgeführten Legionellenprüfung werden nicht nur am Speicher Proben entnommen, sondern auch an den Endpunkten des Leitungssystems.
An den Endpunkten wird in vielen Fällen Legionellenbefall festgestellt. Grund, die Temperatur an den Endpunkten unterschreitet die Gefahrenzone.
Der gut ausgebildete Installateur macht kurzen Prozess und stellt bei festgestelltem Legionellenbefall die Warmwassertemperatur höher, erlebte 80°C sind keine Ausnahme. Folge, Energieverbrauch steigt deutlich, die Unfallgefahr durch Verbrühungen wird erheblich.
In vielen Fällen stimmt danach die Warmwassertemperatur an den Endpunkten trotz Hochstellen der Warmwassertemperatur nicht. Legionellenbefall lässt grüßen.
Heizungsregelung / Warmwasserregelung/Vorrangschaltung.
- In einigen Häusern habe ich Vorrangschaltungen für Warmwasser vorgefunden. Das bedeutet, die Heizungsversorgung schaltet beim Nachheizen des Warmwassers ab. Das führt in Großanlagen zu sehr häufigen ausfällen der Heizung (die Raumheizung schaltet komplett ab). Insbesondere bei schlecht gedämmten Leitungen und/oder zu hoch eingestellten Warmwassertemperaturen. In den Fällen sind die Aufheizzeiten für das Warmwasser länger als die Heizzeiten für Heizkörper. in der Aufheizzeit Warmwasser bleiben die Heizkörper kalt.
Das führt zu erheblichen Reklamationen.
Der pfiffige Installateur stellt in solchen Fällen die Heizungsregelung an den Anschlag, anstatt die Vorrangschaltung aus der Regelung herauszunehmen.
In Heizungsanlagen mit zentraler Warmwasserversorgung muss unbedingt die Heizung separat geregelt werden. Das geschieht über ein Mischventil welches über die Außentemperatur gesteuert, die Heizkörpervorlauftemperatur regelt. Damit wird die Heizung beim Warmwasser nachheizen nicht abgeschaltet.
Jahresdurchgängiger Heizkesselbetrieb mit hohen Temperaturen zur Warmwassernachheizung.
- Der Heizkessel muss Jahresdurchgängig mit hohen Temperaturen betrieben werden, um die Warmwassertemperatur zu halten. Der Heizkessel muss bei zentraler Warmwasserbereitung Jahresdurchgängig, mit Temperaturen von über 70°C heizen. Das erhöht die Stillstandsverluste durch den Heizkessel um ein Vielfaches. Auch kann in den Sommermonaten der Heizkessel nicht komplett abgeschaltet werden und muss mit den hohen Temperaturen weiter betrieben werden. Gerade zu der Zeit steigen die Stillstandsverluste erheblich.
Ohne zentrale Warmwasserbereitung kann in den Sommermonaten der Heizkessel komplett abgestellt werden. In der Heizzeit muss der Kessel nur die gerade erforderliche Temperatur erzeugen und wird vom Außenfühler gesteuert.
Was nützt das ganze Geschreibe ohne Zahlen?
Ein Bestandsbau aus dem Jahr 1982 mit
Beispiel eines Gebäudes mit 36 Wohnungen aus meinen Heizungschecks
Heizungscheck/Optimierung mit Gebäudeanalyse, Feststellung der Wärmeströme. An welcher Stelle wird die Energie verbraucht.
Beachtet werden muss das Verhältnis Warmwasserzirkulation zu Warmwasseraufheizung und der Stillstandsverlust durch den Heizkessel.
Gesamtjahresverbrauch 424.733 kWh, Gesamt m² 2.779
Beispiele ohne Warmwasser.
Diese Anlage würde ohne Warmwasserbetrieb 107.010 kWh Gas weniger verbrauchen. Bei den Kesselverlusten kommen nochmal ca. 70.000 kWh dazu. Also, ohne Warmwasserbetrieb würde die Anlage 177.010 kWh weniger verbrauchen.
Das sind bei den jetzigen Gaskosten von 0.10€ pro kWh, 18.700€, CO2 Eintrag 43 Tonnen CO2 weniger.
Selbstverständlich kann ein Gebäude mit zentraler Warmwasserbereitung nicht auf dezentral umgebaut werden. Es besteht aber die Möglichkeit die Anlage zu optimieren.
Theoretischer Beispielsvergleich, Warmwasser mit Durchlauferhitzer.
Dazu ist in jeder Wohnung ein Durchlauferhitzer für das Bad und ein Durchlauferhitzer für Küche und Gäste-WC erforderlich. Durchlauferhitzer werden in der Regel mit ca. 48°C Warmwasser betrieben. Es kann mit einem Stromverbrauch von ca. 22.000 kWh Strom zur Warmwassererzeugung in dem Gebäude gerechnet werden.
Stromkosten ca. 7.700€, CO2 Eintrag ca. 10 Tonnen.
Das ist theoretisch für die Durchlauferhitzer erforderlich.
Einsparung durch Sanierung und Optimierung Kessel und Warmwassersystem in der Beispielanlage.
Zum Vergleich, in dem vorhandenen Gebäude würden die Problemstellen beseitigt, also Sanierung.
Die Warmwasserzirkulation wird korrekt gedämmt. Der alte atmosphärische Gaskessel wird gegen einen neuen Gasbrennwertheizkessel ausgetauscht.
Danach kann von Verbrauchseinsparung von,
Warmwasserzirkulation 30.000 kWh,
Kesselverlusten 100.000 kWh
Einsparung gesamt 130.000 kWh, bei o,10€ pro kWh sind das 13.000€ und CO2 33 Tonnen im Jahr.
Wie würde ich heute einen Neubau, Wohnblock, wie in der Beschreibung, mit 3 Gebäuden planen?
Keine zentrale Warmwasserversorgung, sondern in jeder Wohnung Durchlauferhitzer für das Bad 1 Gerät für Küche und wenn vorhanden Gäste WC ein Gerät.
Einsparung ca. 50% Installationskosten gegenüber einer zentralen Warmwasserversorgung.
Moderne Durchlauferhitzer sind gleichzusetzen dem Komfort einer zentralen Warmwasserversorgung.
Bei den kurzen Versorgungsstrecken muss nicht mit Legionellenbefall gerechnet werden. Es besteht keine Prüfpflicht.
Die Heizung würde ich als Niedertemperaturheizung/ Fußbodenheizung planen mit maximaler Vorlauftemperatur 30°C. In jedem der 3 Wohnblocks eine Wärmepumpenkaskade mit 2 – 3 Geräten, nach Heizlastberechnung, ohne Pufferspeicher und sonstigen wärme- und energiefressenden Bauteilen. Vorteil, keine Anschlüsse Gas oder Öltanks, kein Schornsteinbau.
Ein sinnvoller Einsatz von Wärmepumpen. Bei den maximalen Vorlauftemperaturen von 30°C und ohne zusätzliche, energiefressende Geräte wie Pufferspeicher, Wohnungsstationen und deren Versorgungspumpen, kann mit einer jahresarbeitszahl von ca. 3,5 gerechnet werden.
Für einen Gebäudekomplex mit 2779 m² Wohnfläche und Stromkosten pro kWh von 0,35€ würden Heizkosten von ca. 9.000€ entstehen.
Warmwasserkosten ca. 12.000€
b.wulfestieg Aufsatz ohne KI Beiträge.
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