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Trinkwassererwaermung im System - IKZ Fachplaner 08-2017 (Sonderdruck)

Fernwärme: Niedrige Rücklauftemperatur – Wirksamer Hebel für Energieeffizienz und Trinkwasserhygiene

SANITÄR

SANITÄR Trinkwasserhygiene Systeminstallation in einem Münchener Mehrfamilienhaus mit Fernwärmeübergabestation, Trinkwassererwärmungssystem und Pufferspeicher. nomische und ökologische Überlegungen mit den geltenden hygienerechtlichen Anforderungen in Einklang zu bringen. Wie die mitunter gegenläufigen Zielsetzungen vollständig in einer hochentwickelten Anschlusstechnologie umgesetzt werden können, zeigen die in Krefeld-Elfrath verbauten Trinkwassererwärmungsanlagen „Yado Aqua PR“ des Unternehmens Yados. Fernwärmenetz Krefeld: Effizienz beginnt bei der Planung Ende 2016 haben die SWK Stadtwerke Krefeld AG die Anbindung des Wohnquartiers Elfrath an das Fernwärmenetz Krefeld erfolgreich abgeschlossen. Die Gebäude sind nun durchweg mit einer Versorgungslösung ausgestattet, die sowohl die rechtsverbindlichen Vorgaben zur Trinkwasserhygiene als auch die geforderte Systemeffizienz erfüllt. In einem Umsetzungszeitraum von knapp 3 Monaten wurden insgesamt 25 neue Fernwärmeübergabestationen einschließlich nachgeschalteter Trinkwassererwärmungssysteme installiert. Sämtliche Anlagenkomponenten hatte Yados nach bedarfsspezifischen Vorgaben vorkonfektioniert und gemeinsam mit regionalen Heizungsbauern sowie einem ortsansässigen Planungsbüro implementiert. Dabei erfolgten Rückbau und Austausch der veralteten Anlagentechnik wie auch notwendige Leitungs- und Straßenbauarbeiten während des laufenden Gebäudebetriebes. Bereits bei der Planung und Bemessung eines Leitungsnetzes lassen sich durch die effektive Senkung der Rücklauftemperatur Effizienzpotenziale erschließen. Abhängig von der Temperaturspreizung, also der Temperaturdifferenz zwischen Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur, verringert sich der benötigte primäre Volumenstrom. Bei einer Vorlauftemperatur von 80 °C und einer Senkung der Rücklauftemperatur von 55 auf 40 °C kann der Heizwasservolumenstrom bereits um 30 % minimiert werden. Gleichzeitig führt der geringere Volumenstrom zu weniger Strömungsverlusten. Für die Auslegung des Netzes ergeben sich dadurch Einsparmöglichkeiten. Der reduzierte Volumenstrom erlaubt Planung und Umsetzung mit geringeren Rohrleitungsquerschnitten und kleineren Pumpengrößen, da mit dem verminderten Strömungsverlust auch der benötigte Pumpendifferenzdruck fällt. Der niedrigere Energiebedarf und die schwächere thermische Beanspruchung des Installationsmaterials wirken sich positiv auf Wirtschaftlichkeit und Amortisationszeit aus. Wird weniger Fernheizwasser benötigt, kann zudem seitens des Versorgers eine entsprechende Begrenzung der Anschlusswerte erfolgen. Funktionsskizze eines TWE-Systems Die Entwicklung der in Krefeld-Elfrath installierten Trinkwassererwärmungsanlagen erfolgte nach Regelwerksvorgaben der TrinkwV 2001 und des DVGW- Arbeitsblattes W 551. Das vom Deutschen Marken- und Patentamt patentierte System wurde im geförderten Forschungsprojekt „Low Ex-Systeme (Anm.: Niedrig-Exergie), Breitenanwendung von Niedertemperatursystemen als Garanten für eine nachhaltige Wärmeversorgung“ unter Projektleitung der Stadtwerke München eingehend getestet. Die Wirksamkeit des Niedertemperatursystems resultiert aus einer starken Rücklauftemperaturauskühlung. Die deutliche Senkung der Fernwärme-Rücklauftemperaturen erfolgt in einem zweistufigen Speicherladeprozess. Durch Nutzung hoher primärseitiger Vorlauftemperaturen kann der Heizwasservolumenstrom im Prozess deutlich verringert und heizwasserseitig können niedrige Rücklauftemperaturen erzielt werden. Bei der Speicherladung wird die Trinkwarmwassertemperatur des Zirkulationsvolumenstroms im Nacherwärmer zunächst auf 60 °C erhöht. Parallel kühlt Wasser aus dem Trinkwarmwasserspeicher den Heizwasservolumenstrom im Vorerwärmer ab. Wird über die Zapfstelle im oberen Teil des Speichers Trinkwarmwasser entnommen, fließt kaltes 2 SONDERDRUCK aus IKZ-FACHPLANER August 2017

SANITÄR Trinkwasserhygiene 24-Stunden-Messprotokoll aus einem Münchener Neubau während der Heizperiode: Die ermittelten durchschnittlichen Fernwärme-Rücklauftemperaturen liegen bei knapp über 30 °C. Messergebnisse nach Sanierung der Warmwasserbereitung ohne Heizungsoptimierung: In einem Altbau wurde lediglich ein Registerspeicher durch das Trinkwassererwärmungssystem „Yado Aqua PR“ ersetzt. Die Auswertung zeigt, dass der benötigte Volumenstrom des Fernheizwassers deutlich reduziert und die Rücklauftemperaturen gesenkt werden konnten. SONDERDRUCK aus IKZ-FACHPLANER August 2017 3

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