Die Außeneinheit LINK3-AIRLINK in der Klimakammer des Instituts für Solartechnik SPF an der HSR Hochschule für Technik in Rapperswil am Zürichsee in der Schweiz
Link3
Waren im Einfamilien-Neubau der letzten Jahrzehnte etwa 20 Prozent des Jahresenergiebedarfs für die Warmwasserbereitung aufzuwenden, so wächst der Warmwasseranteil aufgrund höherer Effizienzwerte der Gebäudehülle und Komfortansprüche im Sanitärbereich zunehmend an die 50 Prozent heran. Darüber -hinaus verlangt die Warmwasserbereitung die höchsten Beladetemperaturen und bietet gleichzeitig das tiefste Entladeniveau, welches sich zusätzlich noch nach der saisonal schwankenden Kaltwassertemperatur richtet.
Warmwasser im Blickpunkt
Enorme Auswirkungen auf die Jahresarbeitszahl hat somit die Funktionsart und die Tauscherleistung eines Warmwasserbereiters. Gelänge ein theoretischer Übertragungsgrad von 100 Prozent, würde für die Warmwasserbereitung im Privatbereich – die -Hygienenorm ist hier nicht anwendungspflichtig – eine Heizwassertemperatur von 45 °C ausreichen und man erhielte als Speicherentladetemperatur die jeweilige Kaltwassertemperatur (im Spätwinter bis zu 6 °C). Allerdings nur dann, wenn auch der Speicher perfekt schichtet und seine Temperaturschichtung auch während des Heizbetriebs – z. B. bei der Fußbodenheizung – erhalten bleibt. Gelingt es daher zumindest in die Nähe dieser Arbeitstemperaturen zu kommen, sieht man, was für ein enormes Optimierungspotenzial in Heizungsanlagen steckt.
Der Boilerbetrieb
Zur Veranschaulichung folgende Prozessbeschreibungen: Für die Beladung eines Boilers auf 55 °C – das gewährleistet zumindest einen weitgehenden Stop des Legionellenwachstums – sollte optimalerweise ein 10 °K wärmeres Primärmedium zur Ver-fügung stehen, damit der Beladevorgang in einer entsprechend kurzen Zeit erfolgt. Wärmepumpen mit Vorlauftemperatur bis zu 65 °C erreichen das in der Regel, außer die Quellen-Soll-Temperatur wird signifikant unterschritten. Jene mit geringerer Temperatur (beispielsweise 55 °C) müssen eine E-Heizung dazuschalten – in Österreich ist das noch erlaubt, in der Schweiz nicht mehr. Die Warmwasserbereitungsenergie ist in diesem Fall allerdings getrennt vom Raumheizsystem, und das Entladepotenzial des Kaltwassers kann daher für Effizienzzwecke (Brennwerttechnik, thermische oder elek-trische PV-Einträge, Speicherkapazität etc.) gar nicht genutzt werden.
Der Kombispeicherbetrieb
Hier wird die Erwärmung des Heizwassers im Gegensatz zum Boiler ohne Wärmetauscher bewerkstelligt, 55 °C wären somit schon einmal ausreichend. Zusätzlich kommt es aber noch darauf an, ob der Kombispeicher eher ein "Schichtspeicher" oder mehr ein "Mischspeicher" ist. Werden während des Heizbetriebs sukzessive Verschleppungen der erbrachten Warmwassertemperatur verursacht, sind dadurch bis zu 20 Warmwasserladezyklen pro Tag erforderlich. Das ergaben Messungen am Institut für Speichertechnik SPF-Rapperswil. Bei Warmwasserentnahme über einen sogenannten "statischen" Wärmetauscher, auch Wellrohrspeicher genannt, wird das Temperaturniveau über die gesamte Speicherhöhe durch die Zapfung gesenkt, der Wärmetauscher verliert zeitgleich mit der Zapfung sukzessive an Leistung. Die Notwendigkeit einer Nachladung wird sehr rasch ausgelöst und muss auf hohem Temperaturniveau mit geringer Arbeitszahl erfolgen.
Lesen Sie den ungekürzten Artikel ab Seite 32 der aktuellen Ausgabe 6/2018.