Bild: Wassertropfen ©Wladimir Tolstich/fotolia.com

Trinkwassererwärmung

Trinkwasser ist bekanntlich unser wichtigstes Lebensmittel und sollte als solches mit Respekt behandelt werden. Dies gilt nicht nur für kaltes Leitungswasser, sondern auch für warmes Trinkwasser zum Duschen und so weiter. Warmes Trinkwasser ist gleichzeitig relativ teuer: Es fallen Kosten an für Frischwasser, Abwasser und Energie zum Aufheizen des Wassers. Je nach örtlichen Gebühren, Energieträger und Heizsystem ergeben sich Kosten von 20 bis 40 Euro je 1000 Liter Trink-Warmwasser.

In deutschen Haushalten ist der Warmwasserverbrauch extrem unterschiedlich. Sparsame Haushalte benötigen nur 10 bis 20 Liter pro Person und Tag, während verschwenderische Haushalte hier auf 100 Liter kommen. Es lohnt sich ökonomisch und ökologisch, Wasser sparende Armaturen einzubauen und/oder den Wasserhahn gelegentlich zu schließen, etwa beim Zähneputzen oder beim Einseifen unter der Dusche.

Legionellen im Trinkwasser

Bei mangelhafter Technik können sich im Leitungswasser und insbesondere im warmen Trinkwasser Bakterien (Legionellen) vermehren. Legionellen sind in geringer Konzentration unproblematisch und praktisch immer im Wasser enthalten. Sie vermehren sich besonders stark bei Temperaturen um 40 °C und werden oberhalb von 60 °C abgetötet. Werden Legionellen in starker Konzentration beispielsweise beim Duschen mit winzig kleinen Wassertropfen eingeatmet, können sie in die Lunge gelangen und eine Lungenentzündung (Legionellose) auslösen, die zum Tode führen kann. Besonders gefährdet sind Personen mit geschwächtem Immunsystem, insbesondere ältere Menschen und Kleinkinder.

In Ein- und Zweifamilienhäusern ist eine Gesundheitsgefährdung weniger gegeben, da aufgrund der Schichtung die Temperaturen im oberen Bereich des Warmwasserspeichers in der Regel oberhalb von 50 °C liegen und das Wasser im Speicher meist nach kurzer Zeit  getauscht wird. Gefahren durch Legionellen drohen durch tote Leitungen (Sackgassen) im Wassernetz oder bei großen Leitungssystemen wie in Hotels, Krankenhäusern und Sportstätten.

Trinkwasserverordnung

Bei der Installation von Trinkwasser-Erwärmungsanlagen müssen die Trinkwasserverordnung von 2011 und das DVGW-Arbeitsblatt W551 beachtet werden. Nach der Verordnung ist jeder Betreiber einer Wasserversorgungsanlage dafür verantwortlich, dass keine Krankheitserreger in schädigenden Konzentrationen durch das Trinkwasser verbreitet werden. Im DVGW-Arbeitsblatt wird unterschieden zwischen Klein- und Großanlagen. Zu den Kleinanlagen zählen:

  • Wassererwärmungsanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern, unabhängig vom Inhalt des Trinkwassererwärmers und der Rohrleitung,
  • Trinkwassererwärmer mit bis zu 400 Litern Inhalt und einem Rohrleitungsinhalt bis zu 3 Liter zwischen Abgang Trinkwassererwärmer und Entnahmestelle.

Alle anderen Anlagen sind Großanlagen, die nach der Trinkwasserverordnung beim Gesundheitsamt angemeldet werden müssen, um die Legionellenkonzentration zu überwachen.

Planung von Wohngebäuden

Bei der Planung von Wohngebäuden sollten folgende Punkte beachtet werden, um warmes Wasser mit guter Qualität und geringem Energieaufwand bereitzustellen:

  • Geringes Speichervolumen für Trinkwasser, das warmgehalten werden muss. Empfehlenswert sind im Hinblick auf die Hygiene Frischwasserstationen und Durchlauferhitzer.
  • Installation von kurzen und dünnen Rohrleitungen für warmes Wasser. Die Heizzentrale sollte sich nah an den Warmwasserzapfstellen befinden. Eine Zirkulationsleitung sollte vermieden werden.
  • Gute und lückenlose Dämmung der kalten und warmen Trinkwasserleitungen. Sie sollten mit Abstand zueinander verlegt werden, damit kaltes Wasser kalt und warmes Wasser warm bleibt.
  • Absenken der Warmwassertemperatur auf 45 °C, sofern das Wasservolumen von Speicher und Rohrleitungen kleiner als 3 Liter ist. In diesem Fall muss an den Zapfstellen kein kaltes Wasser mehr zugemischt werden. Die Energieverluste werden dadurch minimiert und der Wirkungsgrad von Brennwertkessel, Wärmepumpe oder Solaranlage steigt.

Zirkulation des Trinkwassers

In Altbauten oder größeren Gebäuden wird der Einsatz einer Zirkulationsleitung vielfach nicht zu vermeiden sein. Über die Zirkulationsleitung wird heißes Wasser im Kreis gepumpt, damit bei Bedarf sofort heißes Wasser gezapft werden kann. Da warmes Wasser leichter als kaltes Wasser ist, funktioniert der Kreislauf schon allein mit der Schwerkraft, wenn der Kessel im Keller steht und die Leitungen unzureichend gedämmt sind. Dies hat jedoch enorme Verluste zur Folge. Sie können durchaus vier- bis fünfmal so groß sein wie der Nettowärmebedarf zum Aufheizen des Wassers, wie die Verbraucherzentrale Saarbrücken (Reinhard Schneeweiß) ermittelt hat. Ist eine ungeregelte Pumpe dauerhaft im Einsatz kommt der Pumpenstrom noch hinzu.

Die Energieeinsparverordnung fordert, dass die Rohrleitungen lückenlos gedämmt werden (Mindestdämmstärke etwa gleich Rohrdurchmesser) und die Pumpe mit einer Zeitschaltuhr versehen wird. Die Pumpe sollte nur zu bestimmten Zeiten laufen, wenn die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass Wasser gezapft wird. In Altbauten sollte eine solche Uhr unbedingt nachgerüstet werden, da sie sich in wenigen Monaten amortisiert.

Neben diesen einfachen Uhren gibt es noch folgende verbesserte Steuerungen:

  • Außer der Zeitschaltuhr enthält die Steuerung noch einen Temperaturfühler: Erst wenn die Temperatur in der Leitung z.B. 30 °C unterschreitet und der richtige Zeitpunkt da ist, schaltet sich die Pumpe kurz ein.
  • „Selbstlernende“ Pumpen „merken“ sich die Zeiten, wann warmes Wasser gezapft wird, und schalten sich am nächsten Tag kurz vorher selbsttätig ein und wieder aus. Eine solche Regelung ist aber nur bei einer sehr regelmäßigen Warmwassernutzung sinnvoll.
  • An den Wasserzapfstellen sind Taster (wie beim Treppenhauslicht) installiert. Tippt man kurz auf den Schalter, läuft die Pumpe für einige Minuten. Nach kurzer Zeit ist heißes Wasser an der Zapfstelle. Alternativ zu den Tastern kann man auch Bewegungsmelder anbringen. 
  • Eine andere Regelung reagiert auf Druckschwankungen im Wassernetz. Man dreht kurzzeitig den Hahn auf und wieder zu. Die Pumpe beginnt einige Minuten lang zu laufen. Nach etwa einer Minute steht an jeder Zapfstelle heißes Wasser zur Verfügung.

Hygienische Trinkwasser-Erwärmung

Das Trinkwasser kann zentral (über die Heizungsanlage) oder dezentral (z.B. per elektrischem Durchlauferhitzer oder per Wohnungsstation) erhitzt werden. Zu bedenken ist, dass der Energieträger Strom etwa fünfmal teurer als Erdgas oder Heizöl und wegen der fossilen und nuklearen Stromerzeugung meist auch noch umweltbelastender ist. Strom sollte deshalb nur in Ausnahmefällen (und in Wärmepumpen) zur Anwendung kommen, etwa bei langen Wegen oder geringem Warmwasserbedarf, beispielsweise im Gäste-WC.

In der Regel ist die Trinkwassererwärmung über die Zentralheizung ökonomisch und ökologisch günstiger. Gibt es keine thermische Solaranlage, wird meist ein indirekt beheizter Trinkwasserspeicher installiert. Das Volumen entspricht dem Tagesbedarf des Haushalts. In der Regel werden zwischen 100 und 200 Liter Trinkwasser ständig warm gehalten.

Hygienisch günstiger sind Pufferspeicher, in denen kein Trinkwasser, sondern Heizungswasser warm gehalten wird. Dies ist bei der Solarthermie schon fast Stand der Technik. Die Trinkwassererwärmung erfolgt dann über einen innen oder außen liegenden Wärmetauscher. Bei Ersterem handelt es sich um ein Edelstahl-Wellrohr, das in vielen Windungen durch den Pufferspeicher verläuft. Das Trinkwasser fließt durch dieses Rohr und nimmt Wärme aus dem Heizungswasser auf. Das Volumen dieses Wellrohrs liegt bei etwa 40 Liter. Dieses System ist für Ein- und Zweifamilienhäuser geeignet.

Noch günstiger sind außen liegende Wärmetauscher. Die Pumpe, die das Heizungswasser über den Wärmetauscher führt, ist drehzahlgeregelt und läuft umso schneller, je mehr warmes Wasser gezapft wird. Mit diesem System können auch mehrere Zapfstellen gleichzeitig bedient werden. Der Inhalt des Wärmetauschers liegt bei nur einem Liter. Der Vorteil ist, dass das Duschwasser erst in dem Moment erhitzt wird, in dem es benötigt wird. Legionellen haben hier kaum eine Chance sich zu vermehren. Die Speichertemperatur kann bei diesem System im Gegensatz zu konventionellen Trinkwasserspeichern deutlich abgesenkt werden.

Hygienische Trinkwassererwärmung über einen außen-liegenden Durchlauferhitzer (Quelle: Solvis)

In neuerer Zeit werden in Mehrfamilienhäusern in jeder Wohnung anstelle von Gasthermen zunehmend Wohnungsstationen (siehe folgende Abbildung) eingebaut. Von der Zentralheizung wird nur noch eine Heizleitung (Vor- und Rücklauf) durch das Haus zu den Wohnungsstationen installiert. In der Wohnung wird dann über je einen Wärmetauscher Heizungswasser oder Trinkwasser erhitzt. Auch in diesem Fall ist nur noch sehr wenig Trink-Warmwasser in Umlauf. In den Wohnungsstationen sitzen auf Wunsch noch ein Kaltwasserzähler und ein Wärmemengenzähler, die per Funk oder Internet ausgelesen werden können.

Wohnungsstation zur Erzeugung von Heizwärme und warmem Trinkwasser in Wohnungen (Quelle: PEWO)

Waschmaschinen und Geschirrspüler mit Warmwasseranschluss

Wenn die Trinkwassererwärmung nicht elektrisch erfolgt, kann es sinnvoll sein, auch Wasch- und Geschirrspülmaschine an das Warmwassernetz anzuschließen, sofern diese Geräte nicht allzu weit vom Warmwasserbereiter entfernt stehen. Auf diese Weise lassen sich in einem 4-Personen-Haushalt pro Jahr rund 100 Euro an Stromkosten sparen. Waschmaschinen müssen dafür ein Vorschaltgerät haben (Kosten: rund 250 Euro), das nur im ersten Waschgang warmes Wasser in die Maschine fließen lässt. Geschirrspülmaschinen können meist direkt angeschlossen werden (siehe Betriebsanleitung oder Hersteller/Internet befragen).

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