Warmes Wasser wird im Alltag ständig benötigt und ist aus diesem Grund nicht mehr aus deutschen Haushalten wegzudenken. Wo das warme Wasser herkommt und was die Vor- und Nachteile der zentralen bzw. dezentralen Warmwasserbereitung sind, erfahren Sie hier.
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Warmes Wasser: Standard in deutschen Haushalten
Warmwasser ist aus den deutschen Haushalten nicht mehr wegzudenken. Dieser duftende Tee ist als Wärmespender sicher die schillerndste Form von warmem Wasser. Größere Verbrauchsstellen sind Dusche und Küche. (#2)
In westlichen Haushalten, wie beispielsweise in Deutschland, wird warmes Wasser täglich benutzt und stellt aus diesem Grund einen festen Bestandteil des alltäglichen Lebens dar. Ein durchschnittlicher deutscher Haushalt verbraucht täglich zwischen 50 und 70 Liter Warmwasser – dabei wissen die wenigsten, woher das warme Wasser überhaupt kommt, das in erster Linie in Badezimmern sowie Küchen jederzeit zur Verfügung steht.
Auch sind sich die Verbraucher meist nicht sicher, welche Formen der Warmwasserbereitung es gibt, wie viel Energie für die Aufbereitung von warmem Wasser notwendig ist und wie diese möglichst energiesparend und ökologisch sowie dennoch günstig erfolgen kann.
Gerade in Zeiten von explodierenden Gas- und Erdölpreisen ist es sinnvoll, sich umfangreich über mögliche Alternativen zu informieren. In einem durchschnittlichen deutschen Haushalt setzt sich der Energieverbrauch wie folgt zusammen: 75 Prozent werden benötigt, um die Räume zu erwärmen, zwölf Prozent der Energie gehen für die Warmwasseraufbereitung drauf, weitere zwölf Prozent für die Elektrogeräte eines Haushalts und ein Prozent wird für die Beleuchtung der einzelnen Räume genutzt.
Zwei Möglichkeiten: zentrale und dezentrale Warmwasseraufbereitung
Die Warmwasseraufbereitung in einem Haushalt kann entweder zentral oder dezentral erfolgen. Bei der zentralen Warmwasseraufbereitung wird kaltes Trinkwasser über eine Heizungsanlage erwärmt und mittels eines Netzes aus mehreren Leitungen parallel eine bestimmte Anzahl an Haushalten versorgt. Im Gegensatz dazu erfolgt die dezentrale Aufbereitung von Warmwasser durch die Nutzung von Geräten wie Boiler, Durchlauferhitzer oder Warmwasserspeicher, die meist direkt in einem Haushalt angebracht werden. Beide Modelle haben ihre Vor- und Nachteile.
Zentrale und dezentrale Warmwasseraufbereitung im Vergleich
Ein kurzer Überblick: die zentrale Warmwasseraufbereitung versorgt zwar mehrere Haushalte parallel, allerdings kommt es durch das Leitungsnetz zu Wärmeübergabe und Leitungsverlusten. Aus diesem Grund ist der Wirkungsgrad im Vergleich zu der dezentralen Warmwasseraufbereitung gemindert. Um solche Wärmeverluste und somit Energieverschwendung zu verhindern, sollten bei der zentralen Warmwasseraufbereitung sowohl der Warmwasserspeicher als auch die Leitungen optimal wärmegedämmt sein.
Die dezentrale Warmwasseraufbereitung hat den Vorteil, dass sie effizienter ist, da Wärmeverluste dieser Art vermieden werden können. Der Grund dafür ist die Tatsache, dass bei der dezentralen Warmwasserbereitung keine langen Rohrleitungswege vorhanden sind.
Die dezentrale Warmwasserbereitung erfolgt in der Regel mittels Durchlauferhitzer, Warmwasserspeicher oder Boiler. Die Geräte werden mit Gas oder Strom betrieben und sind in verschiedenen Größen und Modellen erhältlich, die meist direkt vor Ort, wo sie benötigt werden, das heißt im Bad oder in der Küche, angebracht sind.
Die unterschiedlichen Geräte, welche für die dezentrale Aufbereitung von warmem Wasser zum Einsatz kommen, haben ebenfalls ihr Vor- und Nachteile. So arbeiten Boiler zwar sehr effizient, da sie sich erst kurz vor der Entnahme des warmen Wassers einschalten und bei Erreichen der gewünschten Wassertemperatur auch wieder abschalten; allerdings sind die Geräte in der Regel nicht wärmegedämmt. Ein Durchlauferhitzer hingegen erwärmt durchströmendes Wasser.
Das Problem bei diesen Geräten besteht darin, dass das Warmwasser nicht direkt verfügbar ist. Zudem kommt es zu Temperaturschwankungen, wenn mehrere Wasserhähne in der Wohnung zeitgleich aufgedreht werden. Dieses Problem besteht bei Wasserspeichern hingegen nicht: diese weisen eine hohe Schüttleistung bei konstanter Wassertemperatur auf. Auch wenn mehrere Wasserhähne gleichzeitig geöffnet werden, kommt es somit nicht zu einem Druck- oder Temperaturabfall.
Allerdings benötigen diese Geräte viel Platz und strahlen Wärme ab, was einen Energieverlust bedeutet. Ein großer Vorteil besteht jedoch darin, dass Wasserspeicher einfach reguliert und problemlos mit Solarthermie kombiniert werden können.
Die Vor- und Nachteile der zentralen Wasserbereitung
Bei der zentralen Warmwasserbereitung wird das Brauchwasser durch eine Heizungsanlage erwärmt, die wiederum mit Gas, Öl, Pellets oder Strom betrieben wird. Auf diese Weise können durch ein Netz aus Kunststoff-, Kupfer- oder Edelstahlleitungen mehrere Haushalte gleichzeitig mit warmem Wasser versorgt werden. Der Vorteil dieser zentralen Warmwasserbereitung besteht in erster Linie darin, dass die in der Heizung erzeugte Wärme auch für das Erhitzen des Brauchwassers genutzt werden kann.
Dabei stellt ein sogenannter Wärmetauscher sicher, dass die Wärme des Heizwassers an das Brauchwasser weitergegeben wird. Allerdings bedeutet diese Arbeitsweise auch, dass die Temperatur des Brauchwassers abhängig ist von der des Heizwassers. Um dies zu vermeiden, verfügen moderne Heizanlagen über eine unabhängige Einstellung der Temperatur des Brauchwassers und der des Heizwassers.
Video: Dezentrales Pumpensystem in der Warmwasserbereitung
Ein weiterer Vorteil der zentralen Warmwasserbereitung ist die Tatsache, dass nicht benötigtes warmes Wasser gespeichert wird. Diese Form der Warmwasserbereitung hat jedoch den Nachteil, dass Energie verloren geht, zum einen durch die Speicherung in Form von Wärme, zum anderen entstehen Wärmeübergabeverluste aufgrund des langen Leitungsnetzes. Um Energie zu sparen und dieser Verschwendung entgegen zu wirken, sollten sowohl die Leitungen als auch der Warmwasserspeicher mit einer optimalen Wärmedämmung ausgestattet sein.
Eine zusätzliche Energieeinsparung ist durch eine gute Regelbarkeit der Heizkessel möglich sowie durch eine niedrige Einstellung der Brauchwassertemperatur am Warmwasserspeicher. Ein besonderer Vorteil der zentralen Warmwasserbereitung ist die Möglichkeit der Kombination der Heizanlage mit Solarthermie.
Die zentrale Warmwasseraufbereitung wird dabei mit einem Solarkombispeicher verbunden, in dem die Sonnenenergie gesammelt und mit der Energie der Heizanlage kombiniert wird. Auf diese Weise reduziert sich die Menge an Energie, die aus Kohle, Strom oder Gas gewonnen werden muss. Die kombinierte Energie wird gespeichert und steht somit auch zur Verfügung, wenn die Sonne weniger stark strahlt.
Zirkulationseinrichtung bei der zentralen Warmwasserbereitung
Verfügt die Zentrale Warmwasser Bereitung über eine Zirkulationseinrichtung, spart dies sowohl Wasser als auch Energie. (#1)
Verfügt die zentrale Warmwasserbereitung über eine sogenannte Zirkulationseinrichtung, so verbleibt das warme Wasser für einen längeren Zeitraum im Kreislauf. So wird das Abkühlen einmal erwärmten Brauchwassers verhindert, indem der Wasserhahn in den Haushalten in einem bestimmten Zeitintervall aufgedreht wird. Auf diese Weise hält sich relativ gleich temperiertes Wasser in den Leitungen, das schnell an jeder Zapfstelle verfügbar ist.
Ein unnötiger Wasserverbrauch kann somit durch eine Zirkulationseinrichtung verhindert werden, da ohne diese abgekühltes Brauchwasser direkt abfließt, um dem nachrückendem warmen Wasser Platz machen zu können.
Zirkulationseinrichtungen sind in verschiedenen Modellen erhältlich und können mittels Taster, Zeitschaltuhr oder Temperatur gesteuert werden. Einige Zirkulationseinrichtungen berücksichtigen außerdem, dass warmes Wasser leichter ist als kaltes Wasser und aus diesem Grund aufsteigt, während das abgekühlte Brauchwasser wieder zurück in den Speicher fällt.
Die Vor- und Nachteile der dezentralen Warmwasserbereitung
Die dezentrale Wasseraufbereitung erfolgt direkt vor Ort – dabei wird immer nur so viel Wasser erwärmt, wie gerade benötigt wird. Diese Art der Warmwasserbereitung arbeitet somit unabhängig von einer Heizungsanlage. Im Gegensatz zu der zentralen Wasseraufbereitung entstehen zwar keine Wärmeübergabeverluste, da sich die Geräte in verschiedenen Größen direkt an den Zapfstellen befinden und die Temperatur und Wassermenge individuell eingestellt werden kann, allerdings sind die Kapazitäten, die einem Haushalt zur Verfügung stehen, beschränkt.
Außerdem entstehen bei jeder Erwärmung Energiekosten – dafür erfolgt jedoch die Erwärmung des Wassers unabhängig vom Heizen. Die dezentrale Warmwasserbereitung erfolgt mittels verschiedener Geräte wie Durchlauferhitzer, Warmwasserspeicher oder Boiler. Im Folgenden werden die Arbeitsweisen dieser unterschiedlichen Varianten der dezentralen Warmwasserbereitung erklärt.
Hydraulische Durchlauferhitzer: problematische Temperaturabfälle
Durchlauferhitzer sind weit verbreitet und finden sich aus diesem Grund in vielen Haushalten. Durchlauferhitzer sind in verschiedenen Formen erhältlich, wie beispielsweise hydraulisch oder elektronisch. Hydraulische Durchlauferhitzer sind dabei immer abhängig vom Wasserdruck – das heißt je stärker der Druck ist bzw. je weiter der Wasserhahn aufgedreht wird, desto wärmer wird das herausströmende Wasser.
Problematisch bei dieser Variante der Warmwasseraufbereitung ist jedoch, dass ein Druckabfall, beispielsweise durch Aufdrehen eines weiteren Wasserhahns im gleichen Haushalt, zu einem Temperaturabfall des Warmwassers führt. Damit der hydraulische Durchlauferhitzer eine entsprechende Temperatur erreicht, ist aus diesem Grund ein bestimmter Druck notwendig. Dies hat jedoch zur Folge, dass sich das Gerät automatisch auf einer höheren Stufe einstellt.
Wird der zweite, an einer anderen Stelle des Haushalts, aufgedrehte Wasserhahn wieder zugedreht, so steigt der Druck im ersten Hahn, wodurch das Wasser wiederum sehr heiß wird. Der Durchlauferhitzer benötigt eine gewisse Zeit um zu registrieren, dass der Druck sich gesenkt hat, da nun weniger Wasser benötigt wird und daraufhin die erste Erwärmungsstufe einstellt. Die Arbeitsweise von hydraulischen Durchlauferhitzern ist somit nicht ideal – gegenüber den elektronischen Durchlauferhitzern haben sie jedoch den Vorteil, dass sie kostengünstiger sind.
Elektronische Durchlauferhitzer: Energiesparende Arbeitsweise
Elektronische Durchlauferhitzer erlauben ein manuelles Einstellen der Wassertemperatur. (#3)
Elektronische Durchlauferhitzer haben den Vorteil, dass die Warmwassertemperatur manuell eingestellt werden kann – aus diesem Grund treten bei diesen Geräten wesentlich seltener Temperaturschwankungen auf. Elektronische Durchlauferhitzer versorgen problemlos mehrere Zapfstellen gleichzeitig mit warmem Wasser. Da auf diese Weise die Temperatur konstant niedrig eingestellt werden kann, wird Strom eingespart.
Diese Geräte sind somit zwar in der Anschaffung teurer, langfristig jedoch kostengünstiger als hydraulische Durchlauferhitzer, da aufgrund der Arbeitsweise Energie gespart wird. Zudem sind elektronische Durchlauferhitzer auch in recht kleinen Ausführungen erhältlich, die sich für kleine Räume wie Gäste-WCs eignen.
Elektroboiler für Single-Haushalte
Elektroboiler für Single-Haushalte sind die weniger komplizierte Lösung. Zudem bieten sie Warmwasser direkt auf Abruf. (#3)
Elektroboiler arbeiten unabhängig vom Wasserdruck und müssen stattdessen bei Bedarf angeschaltet werden. Nach der Wasserentnahme schalten sich diese Geräte automatisch wieder aus. Der Nachteil von Elektroboilern ist, dass diese nur die Menge an Warmwasser aufbereiten, die sie fassen können. Ist diese Menge verbraucht, so müssen die Mitglieder des Haushalts warten, bis Wasser nachgelaufen und erhitzt wurde. Elektroboiler arbeiten sehr günstig und stromsparend, eignen sich aufgrund der längeren Wartezeit jedoch nicht für Mehrpersonenhaushalte.
Warmwasserspeicher: verbraucherfreundlich und günstig
Das Fassungsvermögen von Warmwasserspeichern ist in der Regel größer als 150 Liter und im Gegensatz zu hydraulischen Durchlauferhitzern nicht anfällig für Druck- oder Temperaturabfälle. Auf diese Weise können auch mehrere Entnahmestellen problemlos gleichzeitig versorgt werden.
Ein weiterer Vorteil der Warmwasserspeicher ist, dass die Temperatur stufenlos reguliert werden kann, wodurch Energiekosten eingespart werden. Außerdem kann das Gerät so eingestellt werden, dass gespeichertes Wasser dann aufgeladen wird, wenn die Preise für Strom und Wasser besonders günstig sind, wie beispielsweise nachts.
So spart der Verbraucher bares Geld. Warmwasserspeicher sind in unterschiedlichen Fassungsvermögen, Ausführungen und Größen erhältlich – die meisten Geräte fassen mehr als 150 Liter. Je nach Modell kann das Gerät problemlos unter der Spüle bzw. dem Waschbecken angebracht werden.
Kopplung mit Solarthermie: umweltfreundliche Stromerzeugung
Warmwasserspeicher eignen sich als eine Variante der dezentralen Wasserbereitung auch für eine Kombination mit Photovoltaik. Durch die Kopplung an eine thermische Solaranlage wird das Brauchwasser stets dann, wenn die Sonneneinstrahlung stark genug ist, erhitzt und an den Warmwasserspeicher weiter gegeben.
Auf diese Weise können große Einsparmöglichkeiten bei der Warmwasserbereitung erzielt werden. Auch bei einer geringen Sonneneinstrahlung lohnt sich die Kombination von einem Warmwasserspeicher an eine Solaranlage: auch wenn die Sonnenkraft das Wasser lediglich anwärmt, weil die Sonne nicht so stark scheint, und das Wasser zusätzlich noch durch den Warmwasserspeicher aufbereitet werden muss, so werden dennoch Energiekosten eingespart.
Allgemein gesehen hat der Warmwasserspeicher somit lediglich den Nachteil, dass der Verbraucher, wurde das Gerät einmal komplett angeschaltet, einige Minuten warten muss, bis wieder Warmwasser verfügbar ist.
Video: Energie sparen beim Warmwasser-Verbrauch
Die Kombination einer zentralen bzw. dezentralen Variante der Warmwasserbereitung mit einer Solaranlage stellt eine umweltfreundliche Möglichkeit der Energiegewinnung dar. Auch wenn zunächst in die Anlage und Montage der entsprechenden Komponenten investiert werden muss – Sonnenergie ist kostenlos und zahlt sich meist schnell aus. An warmen Tagen kann somit der herkömmliche Heizkessel ganz außer Betrieb bleiben, denn Nachheizen ist nur dann notwendig, wenn die gespeicherte Sonnenenergie nicht ausreicht.
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