Zu jeder Zeit warmes Wasser

Jürgen Resch*

Bei großen wie kleinen Gebäuden - d.h. in mehrgeschossigen Wohnanlagen oder im Einfamilienhaus mit zentraler Trinkwassererwärmung - ist es das Ziel, auch an den entferntesten Entnahmestellen jederzeit warmes Trinkwasser zur Verfügung zu haben. Dazu ist es erforderlich, für eine Zirkulation des erwärmten Trinkwassers zu sorgen. Um die technische Ausgestaltung einer solchen Anlage geht es in diesem Artikel.

Während für Großanlagen solche Einrichtungen als notwendig anzusehen sind, hat der allgemein gestiegene Komfortanspruch dazu geführt, dass Zirkulationsleitungen sich auch in kleineren Gebäuden bis hin zum Einfamilienhaus durchgesetzt haben. Ob morgens unter der Dusche, beim Zähneputzen oder beim Einlassen des Badewassers: Meist sorgen Zirkulationspumpen dafür, dass sofort warmes Wasser an der Zapfstelle entnommen werden kann.

Die Trinkwasserinstallation

Ein Zirkulationssystem kann man sich als Zweirohrsystem vorstellen, bei dem parallel zur Vorlaufleitung eine Rücklaufleitung (Zirkulationsleitung) geführt ist. Der Wasserinhalt dieses Rohrnetzes wird dabei im Kreislauf umgewälzt und im Wassererwärmer wieder nacherwärmt. Auf diese Weise werden die Wärmeverluste ersetzt, sodass auch nach längeren Entnahmepausen sofort bzw. nur mit kurzer Verzögerung warmes Wasser gezapft werden kann.

Die Zirkulationsleitungen sind dazu möglichst nahe an die Entnahmestellen heranzuführen. Richtwerte für Nennweiten von Warmwasserzirkulationsleitungen bei Pumpenzirkulation sind der DIN 1988 zu entnehmen.

Fließgeschwindigkeit beachten

Bei der Bemessung der Rohrnennweiten für Zirkulationsleitungen sind Fließgeschwindigkeiten zwischen 0,2 und 0,5 m/sec anzunehmen. Diese Geschwindigkeiten reichen in jedem Fall für einen optimalen Wasserwechsel und den Ausgleich der in den Rohrleitungen entstehenden Wärmeverluste aus. Es ist technisch und wirtschaftlich nicht sinnvoll, größere Wassermengen als erforderlich umzuwälzen.

Praxistipp

Eine zu hohe Fließgeschwindigkeit verhindert die Schutzschichtbildung in den Kupferrohren. Fehlt sie, kann z.B. zwischen Dichtungssitz und Dichtungskörper von Feinregulierventilen so genannte Erosionskorrosion auftreten.

Praxistipp

Bei Mischinstallationen ist die in der DIN 1988 genannte Fließregel zu beachten: Zur Vermeidung des "kupferinduzierten Lochfraßes" dürfen Bauteile und Apparate mit wasserberührenden Flächen aus Kupferwerkstoffen nicht in Fließrichtung gesehen vor solchen aus verzinkten Eisenwerkstoffen eingebaut werden.

Praxistipp

Nach dem Ablängen von Rohren sind die Enden sorgfältig zu entgraten. Stehen gelassene Innengrate bedeuten einen Druckverlust durch Querschnittsverengung. Dadurch können starke Verwirbelungen entstehen, die zu Geräuschen und unter Umständen zu Schäden durch die eben erwähnte Erosionskorrosion führen.

Hydraulischer Einbau

Grundsätzlich ist die Zirkulationspumpe nicht in die Trinkwarmwasserleitung, sondern in die Zirkulationsleitung zu installieren. Der Pumpeneinbau kann waagerecht, senkrecht oder schräg erfolgen. Dabei muss jedoch die Pumpenwelle immer waagerecht angeordnet sein. Dies gewährleistet, dass die Wellenlager ausreichend Wasser zur Schmierung erhalten. Die Durchflussrichtung muss mit dem auf dem Gehäuse angebrachten Pfeil übereinstimmen.

Um zu vermeiden, dass die Pumpe bei einem Zapfvorgang nicht entgegengesetzt der eigentlichen Förderrichtung durchströmt wird und sich an der Zapfstelle eine Mischtemperatur einstellt, muss in der Zirkulationsleitung (auf der Druckseite der Pumpe) eine Rückschlagklappe installiert werden. Auch bei Stillstand der Pumpe (z.B. während der Nacht) verhindert sie eine Schwerkraftzirkulation und die damit verbundenen Wärmeverluste zu Zeiten, in denen kein Warmwasserbedarf besteht.

Praxistipp

In größeren Anlagen mit mehreren Zirkulationssträngen ist es sinnvoll, anstelle einer zentral angeordneten Rückschlagklappe in jedem Strang eine anzuordnen.

Elektrischer Anschluss

Bei Einbau der Pumpe ist darauf zu achten, dass der elektrische Anschluss bzw. der Motor leicht zugänglich ist. Es ist wichtig, dass die Kabel mindestens einen Leiterquerschnitt haben, der für den Betrieb der Pumpe ausreicht. Außerdem muss die Absicherung der elektrischen Stromversorgung groß genug bemessen sein, um den in Betrieb der Pumpe fließenden Strom liefern zu können.

Um den Tropfwasserschutz und die Zugentlastung der PG-Verschraubung sicherzustellen, ist zudem eine Anschlussleitung mit ausreichendem Außendurchmesser zu verwenden.

Praxistipp

Es ist unbedingt auf eine korrekte Erdungsmaßnahme zu achten. Eine falsche Erdung führt zu elektrochemischer Korrosion. Speziell bei Mischinstallationen aber auch bei nicht metallischen Werkstoffen (Elastomere) kann dieser Zustand auftreten und so zu einer schleichenden Zerstörung bei den Übergängen unterschiedlicher Materialien führen.

Zeitabhängige Steuerung

Die Energieeinsparverordnung - EnEV - schreibt vor, dass Zirkulationspumpen grundsätzlich mit selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur zeitabhängigen Ein- und Ausschaltung auszustatten sind. So werden Zirkulationswärmeverluste z.B. während der Nacht vermieden. Helfen können Zeitschaltuhren, die in die elektrische Netzzuleitung der Pumpe eingebaut werden.

Verkalkung

Wird Wasser erwärmt, kann dies zum Ausflocken von Kalk führen. Dies ist besonders ab einer Wassertemperatur von ca. 65°C der Fall. Die Folge sind Betriebsstörungen, da der Kalk sich in den Rohrleitungen, Armaturen, Waschmaschinen usw. absetzt. Auch die Zirkulationspumpe bleibt nicht verschont. Der Kalk setzt sich in den Lagerspalten des Motors oder an der Rotoroberfläche ab. Eine Leistungsreduzierung bis hin zur Blockierung der Pumpe kann die Folge sein.

Dachzentralen

Bei der Installation von haustechnischen Anlagen ist man heute mehr darauf bedacht, bisher ungenutzte Räume im Gebäude zu nutzen. So geht man heute nicht selten dazu über, so genannte Dachzentralen einzurichten. Das birgt aber auch Risiken. Eine hohe Anzahl von Komponenten, Übergängen und somit Dichtstellen kann irgendwann zu Leckageverlusten führen, die auch unterhalb der Dachzentrale zu Wasserschäden führen können.

Praxistipp

In einem solchen Fall ist eine Auffangwanne sehr empfehlenswert. Weiterhin ist bei Dachzentralen darauf zu achten, dass die Zirkulationspumpe nicht horizontal an oberster Stelle installiert ist, sondern in ein senkrechtes Rohrstück, um so Luftansammlungen in der Pumpe zu vermeiden. Diese Luftblase kann ein Öffnen der Rückschlagklappe durch die Pumpe speziell nach Stillstandszeiten (z.B. Nacht) verhindern.

*) Jürgen Resch, Marketing-Manager bei Wilo AG, Dortmund

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