IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 8/1996, Seite 125 ff.
SANITÄR
Mit Strom und Umweltenergien:
Angebot erfüllt alle Warmwasser-Wünsche
Dipl.-Ing. Michael Birke
Baden, Schwimmen und Waschen waren bei allen Völkern seit frühester Zeit üblich. In Griechenland war bereits zur Zeit Homers das Baden in Wannen bekannt. Zur Zeit Herodots gab es künstliche Warm-, Dampf- und Heißluftbäder. Die Römer besaßen Thermen, das Mittelalter öffentliche Badestuben. Unsere Zeit kennt Frei- und Hallenbäder sowie das hauseigene Badezimmer.
Jederzeit duschen und baden zu können, ist heute eine Selbstverständlichkeit. Wohl niemand in unserem Lande möchte auf die Annehmlichkeiten des Lebens verzichten. Und schon gar nicht auf das Waschen, Baden und Duschen mit warmem Wasser.
Die Warmwasserbereitung ist nach der Heizung und dem Auto der drittgrößte Energieverbraucher im privaten Haushalt. Daher gehört eine vernünftige Planung zu den wichtigsten und vordringlichsten Aufgaben im Neubau und bei der Wohnungs- oder Hausmodernisierung. In Frage kommende Warmwassergeräte müssen gleichermaßen ökologischen und ökonomischen Anforderungen gerecht werden - ohne die Komfortbedürfnisse des Benutzers zu vernachlässigen.
Elektrische Warmwasserbereitung: Gradgenau - sparsam - komfortabel
Die elektrische Warmwasserbereitung bietet zahlreiche Vorteile. Die Produktpalette umfaßt vielfältige Gerätevarianten, die äußerst sparsam mit der Energie umgehen, die Umwelt schonen und gleichzeitig höchstmöglichen Komfort bieten. Insbesondere die dezentrale Anbringung der Geräte ist eines der Hauptargumente für die elektrische Warmwasserbereitung. Die Erwärmung des Wassers erfolgt genau dort, wo es gebraucht wird - an der Spüle in der Küche, am Waschtisch, neben der Dusche oder über der Wanne im Bad. Das reduziert Leitungslängen und damit verbundene Wärmeverluste. Jedes Gerät erlaubt die individuelle Einstellung der Warmwasser-Temperatur. Das ist nicht nur komfortabel sondern schont gleichzeitig die Umwelt durch geringeren Energie- und Wasserverbrauch. Zusätzlich spricht der unproblematische Einbau beziehungsweise der Austausch der Geräte - bei der Altbausanierung - für elektrische Warmwassergeräte.
In Mehrfamilienhäusern ermöglicht die dezentrale Warmwasser-Versorgung eine exakte, verbrauchsabhängige Kostenabrechnung - jeder zahlt nur soviel, wie er wirklich verbraucht hat.
Elektro-Warmwassergeräte verrichten in Millionen Haushalten seit Jahrzehnten zur Zufriedenheit der Benutzer tagaus, tagein ihre Dienste. Technik bleibt nie stehen, sondern entwickelt sich ständig weiter. Diese Innovationen sollen im Vordergrund unserer Betrachtungen stehen.
Offene Warmwasserspeicher
Offene Warmwasserspeicher stehen nicht unter Druck - daher auch der Name: druckloser Speicher. Sie sind mit Inhalten von 5 bis 80 Litern erhältlich und für die Wandmontage bestimmt. Diese Speicher versorgen nur eine Entnahmestelle und halten ständig warmes Wasser der gewünschten Temperatur zwischen 30°C und 85°C bereit. Eine gute Wärmedämmung trägt in hohem Maße zur Wirtschaftlichkeit bei. Die Innenbehälter gibt es wahlweise aus Kupfer oder Polypropylen. Spezielle drucklose Armaturen garantieren die einwandfreie Funktion und Sicherheit.
Geschlossene Warmwasserspeicher
Warmwasserspeicher mit druckfestem Innenbehälter können mehrere Entnahmestellen versorgen. Solche wandhängenden Geräte sind in Größen zwischen 5 und 150 Litern lieferbar. Sie halten ständig warmes Wasser mit der gewünschten Temperatur zwischen 30°C und 85°C vorrätig. Die zwischen Innenbehälter und Außenmantel angeordnete Wärmedämmung erfüllt alle Anforderungen für einen energiesparenden Betrieb. Geschlossene Warmwasserspeicher erlauben an den Zapfstellen den Einsatz von Thermostat- und Einhebel-Mischbatterien.
Um unnötige Leitungsverluste zu vermeiden, sollten die Geräte möglichst in der Nähe der meistbenutzten Entnahmestelle aufgehängt werden. Da die Nachheizung einer größeren Wassermenge Zeit erfordert, ist die Gerätegröße auf den maximalen momentanen Bedarf auszulegen. Die Innenbehälter geschlossener Warmwasserspeicher sind - je nach Gerätetyp - innen aus emailliertem Stahl mit Antikorrosionsstab oder aus Kupfer.
| Sie präsentieren den neuesten Stand der Technik: Kleinspeicher auf niedrigsten Bereitschaftsstromverbrauch ausgelegt, recycelbar und FCKW-frei. |
Warmwasser-Kleinspeicher - ökonomisch und ökologisch
Die Armatur aufgedreht und schon kommt warmes Wasser. Heutzutage ist dies eine Selbstverständlichkeit, beispielsweise mit elektrischen Kleinspeichern: Sie hängen in Haushalten, Büros und Hotels - unter oder über den Waschbecken - und halten ständig warmes Wasser bereit. Elektrische Kleinspeicher gehören einfach dazu.
Unter der schönen Schale heutiger Kleinspeicher verbirgt sich ein hochmodernes Innenleben, das Ökonomie und Ökologie vereint: So verbrauchen die Geräte nur einen sehr geringen Bereitschaftsstrom - benötigen also wenig Energie, um den Wasserinhalt auf der zwischen 35°C und 85°C vorwählbaren Temperatur zu halten.
Hoher Bedienungs- und Benutzerkomfort sind seit jeher Produktstärken dieser Geräte. So liefert der Fünf-Liter-Speicher bei einer Temperatureinstellung von 65°C ca. zehn Liter Mischwasser mit praxisgerechten 40 Grad. Eine Signallampe leuchtet während der Aufheizphase und erlischt, wenn die am Wählknopf eingestellte Temperatur erreicht ist.
Die Kleinspeicher der neuen Generation beweisen durch VDE- und GS-Zeichen ihre unverzichtbare Betriebs- und Benutzersicherheit und sind zudem vom Fachhandwerker leicht zu installieren.
| Die neue Antitropf-Armatur für Spüle und Waschtisch verhindert das stete Tropfen des Wasserhahns beim Aufheizen. |
Dazu passend: Eine Antitropf-Armatur
Beim Erwärmen dehnt sich Wasser aus. Dieses physikalische Gesetz verursacht bei vielen Anwendern von drucklosen Kleinspeichern Ärger. Denn dort tropft ein Teil des erwärmten Wassers über die Armatur ab. Häßliche Kalkablagerungen im Waschbecken und störendes Tropfen sind die Folgen. Genau das wird von der neuen Antitropf-Armatur eines Herstellers verhindert. Sie puffert die Volumenvergrößerung beim Erwärmen und verhindert so das Tropfen der Armatur. Damit gibt es für alle Besitzer von drucklosen Kleinspeichern endlich eine elegante Lösung gegen tropfende Armaturen.
Wie funktioniert die Antitropf-Armatur?
In dem Schwenkarm der Armatur befindet sich ein Hohlraum, das Wasser-Reservoir. Heizt der Speicher auf, drückt das Wasser in dieses Reservoir. Dort wird es bis zur nächsten Entnahme gespeichert. Öffnet man eines der beiden Ventile, mischt die Armatur über die Wasserstrahlpumpe automatisch das gespeicherte Volumen dem gezapften Wasser bei. Ist das Reservoir entleert, wird es durch einen Schwimmkörper verschlossen.
| Sieben LED-Leuchtfelder im Bedienfeld der neuen Warmwasser-Wandspeicher zeigen den nutzbaren Wärmeinhalt an. |
Reicht’s noch zum Baden? Warmwasserspeicher mit Wärmeinhaltsanzeige
Das Handtuch um die Hüfte geschlungen starrt er ratlos auf seinen Warmwasserspeicher. Langt der Inhalt noch für eine wohlig warme Wannenfüllung oder kommt mittendrin nur noch kaltes Wasser aus der Armatur? Wie gern hätte er jetzt Röntgenaugen!
Was bislang nur schwer - oder auch gar nicht - zu schätzen war, ist nun ablesbar: Das Bedienfeld der neuen Wandspeicher-Generation eines Produzenten zeigt an, wie lange der Warmwasservorrat noch reicht.
Ein Sensor am Innenbehälter des Speichers erfaßt die vorhandene Warmwasser-Menge. Sieben LED-Leuchtfelder im Bedienfeld zeigen den nutzbaren Wärmeinhalt an. Fünf leuchtende LED-Felder bedeuten beispielsweise, daß der Speicherinhalt im Regelfall für ein Wannen-Vollbad oder dreimaliges Duschen reicht. Zwei Felder erlauben ein ausgiebiges Duschbad. Die elektronische Wärmeinhalts-Anzeige schützt so vor unangenehm kalten Schauern.
Warmes Wasser steht mit einem solchen Speicher jederzeit an allen Entnahmestellen der Wohnung zur Verfügung. Die Temperatur ist stufenlos zwischen 35°C und 85°C wählbar. Sollte tatsächlich im Laufe des Tages einmal das warme Wasser ausgehen, sorgt die - per Knopfdruck einschaltbare - Schnellaufheizung für Nachschub.
Die neuen Warmwasser-Wandspeicher sind serienmäßig mit Signalanode ausgestattet. Sie zeigt an, wann die im inneren des Speichers eingebaute Anode zum Schutz vor Korrosion und Wasserschäden verbraucht ist und durch einen Fachhandwerker ausgetauscht werden muß. Die Geräte sind universell einsetzbar: wahlweise als Druckgerät, für drucklosen Anschluß oder auch als Boiler.
Selbstverständlich sind die neuen Wandspeicher sortenrein recyclingfähig: konzipiert für die problemlose Trennung von Behälter, Wärmedämmung, Metallgehäuse und elektrischen beziehungsweise elektronischen Bauteilen.
Durchlauferhitzer
Richten wir unser Augenmerk auf Durchlauferhitzer, die Sprinter unter den Warmwassergeräten. Diese Geräte gibt es seit vielen Jahren. Sie erwärmen das Wasser im Durchlaufprinzip und versorgen mehrere Entnahmestellen. Ihre entscheidenden Vorteile sind niedrige Anschaffungskosten und geringe Abmessungen. Energie wird nur verbraucht, wenn warmes Wasser benötigt wird. Durchlauferhitzer gibt es hydraulisch gesteuert sowie thermisch oder vollelektronisch geregelt. Der vollelektronische Durchlauferhitzer ist das jüngste Kind innerhalb dieser Serien. Mit ihm gelang ein revolutionärer Durchbruch, der den Warmwasserkomfort enorm verbessert. Allein die Energieeinsparung eines elektronischen Durchlauferhitzers beträgt für einen Vier-Personen-Haushalt ca. 20% gegenüber herkömmlichen Durchlauferhitzern. Hinzu kommt die Wassereinsparung, da umständliche Mischprozeduren entfallen. Der elektronische Durchlauferhitzer wird in absehbarer Zeit thermische Ausführungen vom Markt verdrängen.
| Im Badezimmer: Vollelektronischer Durchlauferhitzer mit Fuzzy-Logic und LCD-Anzeige bieten höchsten Warmwasserkomfort. Der darunterhängende Konvektor heizt in der Übergangszeit. |
Fuzzy-Logic optimiert Durchlauferhitzer
Wenn ,sie’ duscht und ,er’ zur gleichen Zeit warmes Wasser am Waschtisch zapft, kann das Schwierigkeiten geben. Nicht, weil man sich ums Wasser streitet, sondern weil das Wasser mal zu kalt und mal zu heiß aus dem Duschkopf sprüht. Viele Durchlauferhitzer haben nicht mehr als zwei Leistungsstufen und einen Differenz-Druckschalter zur Steuerung der Heizleistung. Moderne, elektronische Durchlauferhitzer bieten dagegen einen nie zuvor gekannten Warmwasser-Komfort und sparen bis zu 20% Energie und Wasser, weil umständliches und zeitaufwendiges Mischen entfällt.
Seit 1986 - also seit 10 Jahren - gibt es elektronische Durchlauferhitzer auf dem europäischen Markt. Die Entwicklung schritt in dieser Zeit unaufhörlich voran: Neue Ausführungen brachten den Einstieg ins Fuzzy-Zeitalter. Die dem Menschen nachempfundene Logik - die sogenannte Fuzzy-Logic - ermöglicht den eingebauten Rechnern, fließende Übergänge von einem Wert zum anderen zu schaffen. Mit dem Ergebnis: Vollelektronische Durchlauferhitzer liefern immer gradgenau und stufenlos warmes Wasser von 35°C bis 60°C - selbst wenn sie und er gleichzeitig warmes Wasser entnehmen.
Sicherheit gewährleistet: Neue Durchlauferhitzer für Kunststoffrohr-Systeme geeignet
Bei der Installation von Trinkwasser-Leitungen kommen immer häufiger Kunststoffrohre zum Einsatz. Hierzu benötigt man speziell darauf abgestimmte Warmwassergeräte. Insbesondere die Kombination von Kunststoffrohren und Durchlauferhitzern war bislang nicht oder nur bedingt möglich. Mittlerweile gibt es hydraulische und elektronische Ausführungen, die eine solche Kombination zulassen.
Hierfür wurde ein spezielles Konzept entwickelt: Die bisherige Druck- und Sicherheitsabschaltung mit Rückflußverhinderer im Kaltwasserzulauf wurde um einen Installations-Druckwächter im Warmwasserauslauf ergänzt. Steigt im Störfall der Druck im Gerät und der nachgeschalteten Installation an, versperrt der Druckwächter den Wasserauslauf des Durchlauferhitzers. Der Druckanstieg - bis zur Sicherheitsabschaltung bei 22 bar - bleibt auf den Durchlauferhitzer beschränkt. Das Kunststoff-Rohrsystem wird für kurze Zeit lediglich mit maximal zwölf bar beansprucht.
| Glieder-Signalanode für den Austausch unter beengten räumlichen Verhältnissen. |
Interessante Neuheit auch bei der Zentralversorgung: Eine Anode für um die Ecke
Ratlos steht der Monteur mit einer langen Stabanode in der Hand vor dem Standspeicher. Sein Ziel, den verbrauchten Antikorrosionsstab gegen einen neuen auszutauschen, scheitert am zu geringen Abstand zwischen Kellerdecke und Speicher-Oberkante. Der Platz reicht nicht aus, um die unbewegliche, starre Anode von oben her in den Speicher einsetzen zu können.
Auch für diesen Fall gibt es mittlerweile die richtige Lösung: Eine Signal-Glieder-Anode - im Fachjargon auch Ketten-Anode genannt. Der Erfinder dieser Signalanode, Ludwig Hößle, Schliersee, entwickelte sie für den Austausch unter beengten räumlichen Verhältnissen. Die Signal-Glieder-Anode zeigt außerdem von außen sichtbar an, wann sie verbraucht ist. Ihre ausschließliche Aufgabe besteht im Schutz des Speicher-Innenbehälters vor Korrosion. Dabei nutzt sich die Anode ab, wodurch sie ihren Namen erhielt: ,Opferanode’. Je nach Wasserqualität und Emaillierung geht das Opfern schneller oder langsamer.
In der Vergangenheit mußte der Fachhandwerker von Zeit zu Zeit überprüfen, ob noch ausreichend Schutz vorhanden war - eine aufwendige und oftmals überflüssige Inspektion, da niemand wissen konnte, ob sich die Anode abnutzt, beziehungsweise mit welcher Geschwindigkeit. Mit der servicefreundlichen Signalanode weiß der Benutzer jetzt genau, ob der Handwerker zur Kontrolle und zum Austausch gerufen werden muß.
Die Umwelt anzapfen
Auch wenn aufgrund kurzer Leitungswege und geringer Wärmeverluste eine dezentrale Warmwasserversorgung oftmals Vorteile bietet, gibt es gute Gründe, auch eine zentrale Versorgung in die Überlegungen mit einzubeziehen: Beispielsweise um die Energie der Sonne und der Luft zu nutzen. Solar-Systeme und Warmwasser-Wärmepumpen sind von Natur aus Zentralsysteme. Von einer Stelle aus - dem Speicher - fließt warmes Wasser zu den einzelnen Zapfstellen im ganzen Haus.
| Warmwasser-Wärmepumpe: Ideal für die umweltfreundliche Warmwasserbereitung. |
Warmwasser-Wärmepumpen nutzen Wärme der Luft
Die Wärmepumpe ist - durch die Nutzung von Umgebungsluft oder Abwärme - eine der sinnvollsten Technologien zur Erzeugung von Warmwasser: Aus einem Teil elektrischer Energie gewinnt sie bis zu drei Teile Nutzenergie. Viele tausend Geräte verrichten mittlerweile ihren Dienst zur Zufriedenheit der Hausbesitzer. Aufgestellt in Mehrzweckräumen, Vorrats- oder Heizkellern arbeiten sie bei Raumtemperaturen zwischen +35°C und +4°C. Bei größerem kurzfristigen Bedarf stellt die eingebaute, elektrische Zusatzheizung den Bedarf am wohligen Naß sicher.
Eine Warmwasser-Wärmepumpe läßt sich in der Nähe einer Steckdose und einer Wasserleitung installieren. Sie arbeitet nach einem einfachen, aber wirkungsvollen Prinzip - wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt. Raumluft aus Heizungs-, Wasch- oder Kellerräumen wird angesaugt und durch einen Wärmetauscher (Verdampfer) geleitet. Hier entzieht das Arbeitsmittel (Kältemittel) der Luft die Wärme. Anschließend wird es vom Verdichter angesaugt und auf ein höheres Temperatur-Niveau ,gepumpt’. In einem zweiten Wärmetauscher (Verflüssiger) geht die gewonnene Wärme an das Speicherwasser über. So sind bis zu 70% Energie zum Nulltarif erhältlich. Gleichzeitig trägt sie in hohem Maße zur CO2-Reduzierung bei.
Die kompakte Ausführung beinhaltet das Wärmepumpen-Aggregat und einen 300-Liter-Warmwasserspeicher mit FCKW-freier Wärmedämmung. Der Verdichter erwärmt das Wasser auf bis zu 65°C. Das reicht für die Warmwasser-Versorgung eines Haushalts mit bis zu sieben Personen - je nach Bedarf. Dabei verursacht sie keinerlei Abgas-, Geruchs- oder Rußprobleme. Auch ihr Kältemittel R 290 ist umweltfreundlich: Für die Ozonschicht gehen von der Warmwasser-Wärmepumpe keine Gefahren aus.
Eine Typenvariante dieser Ausführung verfügt über einen zusätzlich eingebauten Wärmeaustauscher. Durch ihn kann die Warmwasserbereitung in den Wintermonaten auch über die Heizungsanlage vorgenommen werden.
| Warmwasserbereitung mit Solar-Thermie aus Verantwortung für die Umwelt. Hier mit Vakuum-Röhrenkollektoren. |
Wärme aus der Sonne
Die Sonne ist eine unerschöpfliche Energiequelle. Hocheffiziente Sonnenkollektoren nutzen diese Energie direkt und verwandeln sie in warmes Wasser für den Haushalt oder das Schwimmbad - sogar an trüben Wintertagen.
Der Kollektor ist der ,Motor’ einer Solaranlage. Er wandelt Sonnenstrahlung in nutzbare Wärme um. Dafür stehen am Markt unterschiedliche Systeme zur Verfügung - beispielsweise Hochleistungs-Flachkollektoren oder Vakuum-Röhrenkollektoren. Mit entsprechenden Aufdach- oder Flachdach-Montagerahmen ist die Installation für den Fachhandwerker kein Problem.
Der meist im Keller aufgestellte Warmwasserspeicher, eine Solarregelung und die Kompaktinstallation mit den übrigen Funktionsteilen - wie Pumpe, Thermometer, Manometer, Rückschlag- und Sicherheitsventil sowie Druck-Ausdehnungsgefäß - runden das Komplett-Angebot ab.
Die Möglichkeiten für den Einsatz thermischer Solaranlagen sind bedeutend. Diese Systeme eignen sich beispielsweise für die Warmwasserbereitung in Ein- und Mehrfamilienhäusern, Gaststätten, Hotels, Krankenhäusern und Wohnheimen, Schwimmhallen und Freibädern, Campingplätzen, Schulen und Bildungseinrichtungen, Verwaltungs-, Pfarr- und Kirchengebäuden, Sporthallen, Kantinen und Gewerbebetrieben. Um die Entscheidung für eine Solaranlage zu erleichtern, gibt es von Bund und Ländern Zuschüsse.
Erfolg durch Zufriedenheit der Kunden
Ob warmes oder heißes Wasser: Für jeden Bedarfsfall gibt es das passende, richtig dimensionierte Gerät oder System. Höchst unterschiedliche Anforderungen, die mit den vorgenannten Produkten optimal gelöst werden. Der Erfolg wird durch ständig neue bahnbrechende Entwicklungen und innovative Konstruktionsprinzipien begründet. Geräte, die sparsam mit der eingesetzten Energie umgehen, die Umwelt schonen und dem Benutzer den Komfort bieten, den er erwartet.
B i l d e r : Stiebel Eltron GmbH & Co. KG
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