Durchlauferhitzer mit Solarthermie kombinieren?

Die Energie- und Effizienzwende schreitet auch in der Warmwasserversorgung von Gebäuden mit unterschiedlichsten Ansatzpunkten voran. So gibt es beispielsweise technische Konzepte, die Elektro-Durchlauferhitzer mit solarthermischen Anlagen kombinieren. Das kann mitunter durchaus Sinn machen, doch gilt es dabei, einige Punkte zu beachten.

Die Geltungsbereiche zwischen Photovoltaik (PV) und Solarthermie sind schon länger nicht mehr so klar abgesteckt wie sie es früher waren und die Solarthermie scheint dabei an Boden zu verlieren: Die Photovoltaik wird heute auch in der Wärmeversorgung von Wohngebäuden eingesetzt, z. B. in Verbindung mit Wärmepumpen (Eigenstromnutzung) oder darüber, dass mit überschüssigem PV-Strom und Heizstab Wasser in einem Speicher erwärmt wird.
Trotz erfreulicher Zuwachsraten in diesem Jahr mehren sich die Stimmen, dass die Solarthermie mittelfristig nur noch im Bestandsbau eine Zukunft haben wird. Darüber lässt sich freilich trefflich diskutieren. Zentral wird unabhängig davon aber auch die Frage, wie die Wärmeversorgung eines Wohnhauses in Zukunft angelegt ist. Eine einheitliche Lösung gibt es nicht. Die Warmwassererzeugung kann zentral oder auch dezentral über Speicher, Frischwasserstationen oder von der Raumwärmeversorgung entkoppelt über dezentrale Systeme wie E-Durchlauferhitzer erfolgen. Beide Varianten haben ihre Vor- und Nachteile.

Vorerwärmen, um Strom zu sparen?
Vor allen im Neubau kann Solarthermie gut mit einem zentralen Heizsystem – und auch einem Elektro-Durchlauferhitzer – kombiniert werden. Die zum Beispiel mittels Wärmepumpe und Solaranlage (PV-Heizstab oder Solarthermie) bereitgestellte Heizwärme wird im Pufferspeicher gesammelt und von dort aus in die dezentralen Frischwasserstationen/Wohnungsübergabestationen (siehe Kasten) für die einzelnen Wohnungen verteilt. Diese Lösung kommt vor allem im Neubau und bei Mehrfamilienhäusern zum Einsatz. Das Wasser wird über die Plattenwärmeübertrager in den Frischwasserstationen erwärmt und nur bei Bedarf unterstützt der Durchlauferhitzer mit geringer Leistung. Der Markt bietet solche Hybrid-Frischwasserstationen mit nachgeschalteten elektronisch geregelten Durchlauferhitzern als fertige Einheiten an.
„E-Durchlauferhitzer erkennen automatisch, wenn vorerwärmtes Wasser zur Verfügung steht und sie erwärmen dann nur die Differenz bis zur gewünschten Temperatur. Dafür messen die Geräte Einlauftemperatur und Durchfluss und modulieren entsprechend ihre Leistungsaufnahmen bis zur eingestellten Auslauftemperatur“, erläutert Jürgen Unseld, Vertriebsleiter beim norddeutschen Warmwasser-Gerätespezialisten CLAGE.

Kritisch beleuchtet
Anders als im Neubau stellt sich die Situation im Bestand dar, wenn beispielsweise eine Solaranlage für die Trinkwassererwärmung nachträglich installiert werden soll, weil die Stromkosten für die Warmwasserbereitung aufgrund der vorhandenen Durchlauferhitzer gesenkt werden sollen. Dann werden in der Regel zusätzlich zur Solaranlage umfangreiche Baumaßnahmen für den Umbau eines dezentralen in ein zentrales Warmwassersystem notwendig. Außerdem müssen die alten Durchlauferhitzer ausgetauscht werden, wenn sie nicht elektronisch geregelt sind.
Ob sich das tatsächlich rechnet? Dazu ein Beispiel: Das Internetportal www.kesselheld.de gibt als Durchschnittswert für den jährlichen Stromverbrauch bei einer Warmwasserbereitung mit Durchlauferhitzer pro Person etwa 500 kWh an, wobei dieser Wert je nach Verbraucherverhalten natürlich variiert. Doch diesen einmal angenommen, käme ein 4-Personen-Haushalt auf 2000 kWh jährlich für die Warmwasserbereitung, bei einem aktuellen Strompreis von ca. 30 ct/kWh sind das pro Jahr ca. 600 Euro. Selbst wenn die Solarthermie-Anlage einen hohen Deckungsanteil erreichen kann, so scheint es doch unrealistisch, dass sich diese Kombination über die Jahre amortisiert.
„Ist ein dezentrales Warmwassersys­tem vorhanden, lohnt sich der Umbau zu einem zentralen System mit Solarthermie meistens nicht“, resümiert deshalb Unseld mit Blick auf den erforderlichen Aufwand für die Installation.

Schwergewicht Thema Hygiene
Am meisten ins Gewicht fallen und nicht ausblendbar sind die gesetzlichen Hygiene-Anforderungen, die natürlich auch für zentrale Trinkwasseranlagen gelten: „Laut DVGW Arbeitsblatt W 551 müssen Trinkwasseranlagen in Mehrfamilienhäuser, bei denen über 400 l warmes Wasser gespeichert werden oder zwischen der Erzeugung und der Entnahmestelle mehr als 3 l Inhalt liegen, regelmäßig auf Legionellen beprobt werden. Um einer Legionellenbildung vorzubeugen, sollten laut DIN 1988 permanent hohe Temperaturen > 60 °C im Speicher und 55 °C im System gehalten werden. Zwar ist das eine Vorgabe für Mehrfamilienhäuser. Doch diese Empfehlung gilt auch für nicht beprobungspflichtige Ein- und Zweifamilienhäuser“, fasst Jürgen Unseld zusammen. Ebenso müssten weiter die hygienischen Anforderungen der DVGW W551 für das zentrale System eingehalten werden. Dies würde eine Nacherwärmung an den Zapfstellen dann grundsätzlich in Frage stellen, so Unseld weiter. „Für dezentrale Trinkwasseranlagen über Durchlauferhitzer gibt es hier aktuell noch keine Anforderungen. Doch natürlich sind auch beim Einsatz dezentraler Durchlauferhitzer die anerkannten Regeln der Technik sowie der bestimmungsgemäße Betrieb (Trinkwasserhygiene) einzuhalten“, resümiert er.

Fazit
Zwar ist es grundsätzlich technisch möglich und installationstechnisch umsetzbar, Durchlauferhitzer und Solarthermie miteinander zu kombinieren. Doch zumindest im Bestand ist diese Lösung mit vielen technischen Hindernissen verbunden. Außerdem stellt sich die Frage, ob sich durch die Stromkosten-Einsparung aufgrund der solarthermischen Warmwasser-Vorerwärmung tatsächlich eine Amortisation erreichen lässt. Schließlich ist ein zentrales System immer auch mit Energieverlusten behaftet, ein dezentrales dagegen nicht.
Im Neubau oder bei einer umfassenden Sanierung sieht das natürlich anders aus. Konzepte, basierend auf Solarthermie, Wärmepumpe, Pufferspeicher und Frischwasserstation in Kombination mit elek­trischen Durchlauferhitzern können dort durchaus Sinn machen.

Autor: Dittmar Koop, Journalist für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz

Warmwasserbereitung mittels Wohnungsstationen
Wohnungsstationen werden generell in den einzelnen Wohneinheiten installiert und mit der Wärmeversorgung im zentralen Technikraum verbunden. Dabei ist es egal, ob die Wärme zentral selbst erzeugt wird – von einer Wärmepumpe, einer Solarthermieanlage oder einer fossilen Heizungsanlage. Im Vergleich zur rein elektrischen dezentralen Warmwasserbereitung (Durchlauferhitzer, Kleinspeicher o. ä.) wird bei Verwendung von Wohnungsstationen die Wärme aus dem Heizungsvorlauf für die Warmwasserbereitung genutzt. Im Geschossbau wird dadurch die Abrechnung der Nebenkosten im Vergleich zu einer zentralen Warmwasserversorgung einfacher für Vermieter und nachvollziehbarer für Mieter. Alle Komponenten – Heizkreisverteiler, Zirkulationspumpe oder Passstücke für den Kaltwasser- und Wärmemengenzähler – sind platzsparend in der Wohnungsstation vormontiert.