Warmwasser im Mehrfamilienhaus

[eMarkus]

Das ganze Thema ist sehr komplex, von daher bin ich dankbar für jeden sachlichen Hinweis auch wenn er nicht das Thema komplett erschlägt oder jegliche Erfahrungen.

Ausgangslage:
1. Warmwasser beklagen sich ständig Eigentümer über fehlende Temperatur, sind aber bereit zu investieren
2. Warmwasserverbrauch etwa 1500 Liter am Tag bei geschätzten 45 Grad Durchschnittstemperatur
3. Schichtspeicher mit 1000 Liter, durch Kollektoren und Wärmepumpe (mit etwa 14kW-16kW tatsächlicher Leistung) beheizt. Beheizte Menge durch Wärmepumpe etwa geschätzte 300 Liter.
4. Schichtspeicher nimmt leider zu wenig Wärme von der Wärmepumpe ab, heisst zu hohe Rücklauftemperatur, damit regelt sich die Wärmepumpe runter und das Warmwasser geht nur auf knappe 50 Grad.
5. Stromkosten etwa (umgerechnet, ist hier in der Schweiz) von etwa 10 000 Euro im Jahr, davon etwa 3500 Euro für die Wärmepumpe, 500 Euro für allgemeinen Strom und 6000 Euro private Nutzung
6. Etwa 50m2 Sonnenkollektoren (momentan stark überdimensioniert für die Speichergrösse) für Warmwasser
7. Zusätzliche PV wären etwa 60m2 möglich, vielleicht sogar 80m2, baulich teilweise aber nur relativ teuer realisierbar.
8. Elektroautos fahre bisher nur ich - und das ist bisher kaum kombinierbar. Entweder wegen Corona daheim oder den ganzen Tag (Sonne) unterwegs
9. Pufferspeicher Fussbodenheizung etwa 500 Liter.

Vorschlag Heizungsfirma mit folgenden Hauptcharakteristiken:
-> Zusätzlicher Speicher über 1000 Liter
-> Wasser in beiden Speichern nur zur Wärmespeicherung, das Wasser wird nicht verbraucht
-> Warmwasserbereitung über Plattentauscher (im Prinzip ein moderner Durchlauferhitzer)
-> 10kW Elektroeinsatz um eine höhere Maximaltemperatur wie bei der Wärmepumpe zu erreichen, mit 10kW also völlig ungeeignet in Kombination mit Photovoltaik
-> Bisher kein Einbezug der Fussbodenheizung (hoher Verbrauch, etwa 80% des Wärmepumpe- Energie- Verbrauchs, etwa 1100m2 in 8 Wohnungen)

Hier ein Plan:

Was meint ihr dazu ?
Was würdet ihr machen ?
Die Kosten des Vorhabens wie vorgeschlagen sind bei einem neuen, sehr guten Elektro-Kleinwagen.

[SRAM]

Weshalb ist denn die Temperatur von 50 Grad nicht ausreichend ? Schon mit 45 Grad verbrüht man sich ja.

Wenn die Temperatur von 65 Grad nur aus hygienischen Gründen angestrebt wird, kann man das auch mit einer Speichertemperatur von unter 65 Grad dergestalt erreichen: Wasser aus dem Speicher strömt bei Entnahme durch einen Gegenstrom-Wärmetauscher und wird dort auf knapp unter 65 Grad aufgeheizt, dann durch einen Elektroheizer auf die 65 Grad, tritt in einen kleinen Speicher ( 10 Liter oder so reichen ) ein, von dort auf die Heißseite des Gegenstromwärmetauschers, wo es sich wieder auf die Speichertemperatur abkühlt und dann zum Verbraucher gelangt.

So wird das Wasser sterilisiert, wobei nur sehr wenig elektrische Energie benötigt wird (soviel halt, wie dem delta T des Gegenstromwärmetauschers entspricht, den man aber leicht auf 2 bis 3 Grad drücken kann). So wird das Umpumpwasser von hot tubs dauerhaft steril gehalten ohne zuviel Energie zu benötigen oder viel Chemie einsetzen zu müssen (in dem falle ist die Umwälzpumpe der Antrieb der Strömung).

Gruß SRAM

[eMarkus]

Hallo SRAM,

Gute Fragen !

Hygienebetrachtungen macht nur die Heizungsfirma, die Mehrheit der Eigentümer sieht das aufgrund des hohen Durchsatzes nicht so, sind da auch momentan mit der Hygiene (Legionellen - Gefahr) zufrieden.
Wenn man Fachliteratur liest helfen 60 Grad sowieso nicht viel, das müssten schon 90 Grad und mehr sein.
Es gibt momentan 4 Gründe warum die Eigentümer eine höhere Temperatur wünschen:

1. Wir haben eine Warmwasserzirkulation wie in einem Hotel, das bringt die Temperatur je nach Verbrauch locker nochmal bis zu 5 Grad runter

2. Es gibt Eigentümer die fettige Sachen von Hand spülen und haben dafür eine höhere Temperatur angefragt

3. Zwei Mieter haben bei den Eigentümern Mietminderung eingefordert (allerdings Frage ob es da um den teilweise Einbruch bis auf 30 Grad aufgrund fehlender Kapazität geht oder um die Maximaltemperatur)

4. Kapazitätsprobleme - Baden nicht möglich, selbst bei Babys ein Problem dass der Boiler leerläuft. Streng genommen kein Grund weil im neuen Setup wir ja riesige Kapazität hätten.

Die Idee von dir mit der nachgeschalteten Elektroheizung habe ich zunächst der Heizungsfirma vorgeschlagen.
Ist aber nicht trivial - bei 25 Bewohnern und sehr hohe Abnahme in Spitzenzeiten müsste die ordentlich Leistung haben mit Konsequenz auf Kalk etc. Desweiteren hat das „Durchlauferhitzer- Charakter“, von daher fraglich ob das erlaubt wäre, da streng genommen Durchlauferhitzer hier nicht mehr erlaubt sind.

[Samanecto]

Hallo eMarkus ein interessantes Thema. Wir haben für unser EFH eine Vaillant Wärmepumpe mit 10 kW (VWS 102.3) und eingebautem 175 Liter Speicher. Die "Heizpatrone" ist abgeklemmt und so werden im Maximum etwa 52 C im Warmwasserspeicher erreicht, da hier durch die Hochdruckabschaltung Schluss ist. Also eine ähnliche Maximaltemperatur mit Wärmepumpe wie bei dir. Generell ist die Wärmepumpe "extrem" ineffizient bei der Warmwassererzeugung (Strombezug zu Wärme ca. Faktor 1 zu 2) im Vergleich zur Heizung mit FBH (Strombezug zu Wärme ca. Faktor 1 zu 5). Eine Zirkulationspumpe haben wir nicht, da dies die Warmwassereffizienz der Wärmepumpe noch einmal empflindlich drücken würde und eine Wärmepumpe generell nicht sonderlich für eine solche Installation geeignet ist wenn keine Unterstützung mittels Solaranlage oder Heizpatrone o.ä. erfolgt.
Einen Legionellenschutz gibt es so natürlich nicht, ist im EFH aber weder vorgeschrieben, noch notwendig bei so kleinem Speicher und dem Wasserdurchsatz den wir haben. Eine Ringleitung ohne "tote" Enden (Stichleitungen) gibt es, so das sich höchtens in lange nicht genutzten Armaturen Legionellen bilden könnten.

Ich würde tatsächlich die Frage stellen wenn eine völlig überdimenstionierte Solaranlage vorhanden ist, warum überhaupt die Wärmepumpe zur Warmwassererzeugung benutzt wird. Ich kann die Solarproduktion in der Schweiz im Winter nicht einschätzen (da kann ja auch Schnee ein Problem sein), aber wenn die Solaranlage deutlich überdimensioniert ist wäre die erste Maßnahme doch Speichervergrößerung und eine Solaranlage sollte auch deutlich höhere Temperaturen als die ca. 50 C mit der Wärmepumpe ermöglichen können. Ich kenne Passivhaushaus Designs mit rein solarer Warmwasserproduktion und 7.000 Liter Speicherkapazität.

Die weitere Frage ist, ob es in der Schweiz ähnlich wie in Deutschland bei einem MFH mit so vielen Parteien nicht auch eine Pflicht zum Legionellenschutz gibt. Bei 50 C ist dieser nicht gewährleistet und in einem MFH wäre der Betrieb einer Wärmepumpe für Warmwasser unter diesen Bedingungen unzulässig. Unsere Wärmepumpe (hat eigentlich jede, besonders WP für MFH) hat zwar besagte Heizpatrone (abgeklemmt) die einen Legionellenschutz und Aufheizung bis auf ca. 70 C bei 6 kW Heizleistung (1:1 Strombezug) ermöglichen würde, dass ist im Vergleich zu einem gasbetriebenen Durchlauferhitzer aber sehr ineffizient. Eine Variante könnte natürlich sein eine Heizpatrone mit Strom aus einer PV-Anlage zu betreiben, wobei die PV-Anlage dann den Vorteil hätte nicht nur Warmwasser, sondern auch anderweitig verwendbaren Strom zu produzieren. Die Frage ist allerdings ob die Investition in eine PV-Anlage um Warmwasser über eine Heizpatrone zu prudzieren, sich ansatzweise gegenüber einer Gasheizung / Durchlauferhitzer lohnen kann. Die Amortisation kann es hier erst über realisierten Eigenverbrauch geben (ob es in der Schweiz so etwas wie Einspeisevergütung gibt weiß ich nicht).

[E-lmo]

Eine höhere Temperatur lässt sich meiner Meinung auch mit einer zusätzlichen Wärmepumpe wie dieser erzielen:
https://www.1ecodesign.com/produkte/rue ... 00-180-rf/
Die entzieht dem Heizungsrücklauf Wärme auf höherem Temperaturniveau. Dann dient das Volumen des Heizungswassers indirekt auch als Wärmepuffer für Bedarfspitzen.

[Blue shadow]

Mietminderung? Jetzt verstehe ich warum Vermieter oft nur Durchlauferhitzer installieren. Wasserkocher und Fett hat keine chance.

Gibt es gesetzliche Mindestanforderungen? Was muss eine warme Zapfstelle liefern?

[SRAM]

Eine höhere Temperatur lässt sich meiner Meinung auch mit einer zusätzlichen Wärmepumpe wie dieser erzielen:
https://www.1ecodesign.com/produkte/rue ... 00-180-rf/
Die entzieht dem Heizungsrücklauf Wärme auf höherem Temperaturniveau. Dann dient das Volumen des Heizungswassers indirekt auch als Wärmepuffer für Bedarfspitzen.

Sehr gute Lösung. Hätte ich bei Prozeßwärme vorgeschlagen. Daß es das jetzt auch für kleine Leistungen gibt (bin normalerweise im mehrstelligen MW Bereich unterwegs) hat mich erstaunt.

Das ist die bestmögliche Lösung. Damit die zwei Speicher a 1000 Liter direkt aufladen ( Speicher direkt nutzen wie üblich ) und zwar dauerhaft, um die Leistung gering und die Laufzeit hoch zu halten. Ist auch deshalb vorteilhaft, weil die Heizungs WP dann dauerhaft auf eine niedrigere RL Temperatur und damit mit höherem Wirkungsgrad arbeiten kann.

Gruß SRAM

[eMarkus]

Vielen Dank für das tolle und kompetente Feedback - so habe ich mir das vorgestellt !

@Samanecto:
Das mit der schlechten Effizienz bei der Warmwassererzeugung habe ich auch beobachtet. Fussbodenheizung haben wir aufgrund der niedrigen Temperaturen so wie du zwischen 4 und 5.
Warmwasser so wie Du sagst etwa Faktor 2. Auch sehr ungeschickt dass wir durch Solar genau im schlechtesten Temperaturbereich arbeiten !

Unsere Wärmepumpe hat ein zusätzliches Problem - das habe ich am Anfang noch nicht geschrieben weil das zusätzliche Komplexität bringt:
Unsere Wärmepumpe hat nur einen Fühler aber der ist an einem Schichtspeicher mit vielen verschiedenen Temperaturen angebracht ! So einen Quatsch !
Das heisst wir haben oft die Situation dass die WP denkt sie müsste noch nicht Warmwasser heizen und merkt das dann zu spät. Das in Kombination mit kleiner beheizter Menge und grosser Abnahme ist fatal !
Gas: haben keinen Anschluss
PV: baulich schwierig und teuer, Platzmangel (von daher die niedrigen m2 oben), auch Probleme von Gewicht und Statik. Gibt Einspeisevergütung aber relativ niedrig, müsste schon Eigenverbrauch sein.

@e-Imo:
1. Gibt es das auch mit höherer Leistung ? 3kW Heizleistung bei 1500 Liter Warmwasser am Tag ist schon sehr wenig.

——
Nachbearbeitung: ich glaube ich habe Euch falsch verstanden: Ihr meintet den Rücklauf vom Warmwasser, nicht den Rücklauf der Fussbodenheizung oder doch ?
——
2. Ich weiss nicht wie eure Fussbodenheizungen funktionieren - unsere wird anhand von der Temperatur vom Rücklauf gesteuert, diese liegt z.B. bei 20 Grad. Das heisst wenn plötzlich 21 Grad Rücklauf kommen wird die Umwälzpumpe stark reduziert bis zum kompletten Stop. Desweiteren wird der Rücklauf mit dem Pufferspeicherwasser gemischt um exakte Vorlauftemperaturen zu bekommen und nicht mit der FB-Puffer-Speichertemperatur auf den Fussboden gehen zu müssen. Wenn ich mir die komplexe Regelung anschaue, die unsere zwei Wohnblöcke auch noch mit unterschiedlichen Temperaturen ansteuert, ist mir unklar was jetzt die Kleinwärmepumpe hier für Auswirkungen hätte. Macht es wirklich Sinn hier Wärme zu entnehmen wenn dafür mehr Heisswasser dann aus dem FB-Pufferspeicher dafür entnommen werden muss ?
3. Für den Sommer sieht die Lösung wesentlich besser aus. Allerdings 2-3kW auf über 1000m2 Fussbodenheizung ist noch keine Klimaanlage. Und ich müsste Bypässe für die zwei geschlossenen Pumpen installieren lassen, weil die im Sommer nicht aufmachen.

@blue shadow:
Auf diese Diskussionen lasse ich mich nicht ein und ich hab auch keine Mieter. Sie können aber Wünsche einbringen. Mein Punkt mit Mietminderungen war nur ein weiteres Argument warum wir was machen sollten.

[eMarkus]

@Samanecto: Grosse Menge mit abgeklemmter e-Heizung ist noch eine attraktive Option !

[Triath]

Unabhängig von den bereits aufgezeigten Möglichkeiten ist auch unterstützend eine Zuheizung mittels Photovoltaik in Speicher möglich.Dabei sollten die PV-Module
(für den Hauptbedarf über Winter) ziemlich steil (d.h. an Fassade,Balkongeländern etc.) stehen.Damit gibt es auch keine Probleme bei Schneefall.