Warmwasser

Die rasche Bereitstellung von Warmwasser gehört heute in westlichen Ländern zum üblichen Wohnkomfort, hat sich aber noch etwas früher im Gewerbe und der Industrie durchgesetzt.

Von Warmwasser spricht man im Temperaturbereich von etwa 30 bis 60°C, darüber hingegen von Heißwasser. Eine Wassertemperatur von 35°C empfindet der Durchschnitt als handwarm, während bei 55°C schon die Gefahr der Verbrühung beginnt – jedenfalls für Kinder. Deshalb werden die Thermostatventile (nach einem Marktführer auch als „Kuglostat“ bezeichnet) in Wohnungen meist auf eine Normaltemperatur von 40°C eingestellt.

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Geschichtliches

Während die meisten Privathaushalte bis etwa zur Mitte des 20. Jahrhunderts ihren Bedarf an Warmwasser durch Erhitzen am Herd oder im Wasserschiff deckten, setzten sich bald darauf die elektrischen oder mit Stadtgas betriebenen Durchlauferhitzer am Sanitärmarkt durch. Sie lieferten Heißwasser für den Abwasch, mussten also für die Handwäsche oder zum Baden mit Kaltwasser gemischt werden. Sicherheitsmängel bei den Gasleitungen oder der Abluft führten dazu, dass diese Apparate für Wohnräume nur noch eingeschränkt benützt werden dürfen.

Heute gehört eine komfortable, automationsgestützte Warmwasserbereitung zum Standard in Westeuropa und Nordamerika. Dadurch hat allerdings der Energieverbrauch für Warmwasser stark zugenommen, was bei den derzeit stark steigenden Erdöl- und Gaspreisen die Suche nach Alternativen belebt. Eine davon ist eine Solaranlage, die bei richtiger Auslegung fast den ganzen Warmwasserbedarf des Sommerhalbjahres deckt und im Winterhalbjahr – je nach Lebensstil – etwa ein Viertel.

Diese Nutzung der Sonnenenergie hat aber eine viel ältere Geschichte. Angeblich hat bereits Archimedes um 250 v.Chr. in Syrakus ein Heizsystem mit Brennspiegeln gebaut, und in südlichen Ländern nützt man die rasche Erwärmung von dunklen Behältern schon lange. Kleingärtner basteln sich seit der letzten Jahrhundertwende eigene primitive Systeme, die auf einer dunkel gestrichenen Tonne oder einem in der Sonne liegenden Schlauch beruhen. Selbst mit einem einfachen Gartenschlauch kann man schon nach einer Viertelstunde Sonne ein kurzes „Tröpferlbad“ genießen. In Ländern wie Israel oder Griechenland gibt es fast kein Hausdach, auf dem nicht ein Thermosiphonkollektor mit Warmwasserspeicher steht, der ohne Pumpe nach dem Schwerkraft-Umlaufprinzip arbeitet.

Heutige Warmwassersysteme

Soll ein modernes Warmwassersystem für unsere Breiten auch im Winter zufriedenstellen, braucht es vor allem folgende Komponenten:

• eine mit Strom oder Öl/Gas betriebene Heizung (am Land wird auch mit Brennholz oder Pellets geheizt)
• eine Regelung mit Thermostaten und Überdruckventilen,
• eine Pumpe für den Warmwasserkreislauf (oder genügend hoher Wasserdruck)
• und für den Komfort einen Mischer bei jedem Waschbecken oder einen zentralen Kuglostaten für jeden Waschraum.

Die Wärmeversorgung für moderne, sanitätsbewusste Gewerbebetriebe erfordert darüber hinaus noch eine Abstufung der Wassertemperatur und aus Gründen des Umweltschutzes oft auch jene der Qualität. Da eine zentrale Heizanlage bei nicht zu langen Leitungen einen höheren Wirkungsgrad hat, sollte sie etwa folgende Bedürfnisse erfüllen:

• Heißwasser für die Raumheizung (Temperaturbereich etwa 60 °C bis maximal 90 °C)
• Brauchwasser für Desinfektion (Wassertemperatur mindestens 82 °C)
• Brauchwasser für die gewerblich genutzten Handwaschbecken (Entnahmetemperatur etwa 45 °C)
• Brauchwasser für Reinigung etc. (Entnahmetemperatur ca. 65 °C)
• Warmwasser in Trinkwasser-Qualität für spezielle Räume (kann zur Ersparnis des zugehörigen Leitungsnetzes auch örtlich erwärmt werden) und
• Wasserdampf für die oft nötige Prozesswärme (Sattdampf zwischen 1,5 bar und 8 bar).

Die Wärmeerzeugung (Heißwasser, Dampf) erfolgt meist mit Heizkesseln. Zum System gehören bei obiger Auslegung im Regelfall mehrere Warmwasserboiler, teilweise getrennte Rohrleitungen, Armaturen und ein geeigneter Kamin etc. Zu einer optimalen Betriebsweise bedarf es neben effizienten Einzelkomponenten auch einer optimalen Kombination der einzelnen Systemteile.

Energie sparen

Durch Reduzierung der Temperatur von Warmwasserspeichern kann der Energieverbrauch deutlich gesenkt werden. Direkt ersichtbare Nachteile ergeben sich dadurch in der Regel nicht, da dem Warmwasser in der Regel ohnehin Kaltwasser zu gemischt wird. Es ist jedoch streng darauf zu achten 60°C nicht zu unterschreiten, da sonst die Gefahr der Vermehrung gefährliche Legionellen besteht. Diese Bakterien können Lungenentzündungen oder grippeähnliche Erkrankungen (Legionärskrankheit, Pontiacfieber) verursachen. ^[1]

Hingegen sind die noch vor kurzem gepriesenen Zirkulationspumpen heute ins Zwielicht geraten, weil sie bei durchschnittlichem und erst recht bei geringem Wasserverbrauch die Energiekosten gewaltig erhöhen (rasche Abkühlung des in der Leitung zirkulierenden Warmwassers). Sie empfehlen sich aber weiterhin in Hotels und im Gewerbe, wo viel Warmwasser benötigt wird und man nicht minutenlang darauf warten möchte.

Ansätze zur Reduktion des Heizverbrauchs für Warm- und Brauchwasser gab es schon zur Zeit der ersten Energiekrise in den 1970er Jahren. Die technische Entwicklung war allerdings noch nicht so weit fortgeschritten und der Markt für integrierte Lösungen zu klein. Wirklich erprobte Techniken der Solarenergie standen damals noch nicht zur Verfügung.

Wer damals – als sich der Ölpreis etwa verdreifachte – bereits einen Warmwasserspeicher hatte, konnte zumindest durch bessere Isolation, niedrigere Wassertemperatur und eine allfällige Nachtabsenkung des Heizsystems etwas Energie sparen. Heute gibt es dafür ausgeklügelte Steuerungen, die weit über Thermostate und Schaltuhren hinausgehen und seit einigen Jahren digital, menügesteuert oder selbstoptimierend (Zirkomat) sind.

Siehe auch

• Küche, Bad, Sonnenstrahlung, Fernwärme
• Komfort versus Energiesparen, Nutzwasser, Umwälzpumpe, Durchlauferhitzer
• Wasseraufbereitung, Wasserverteilungssystem, Umweltschutz

Quellen

1. ↑ Stiftung-Warentest Meldung `60° sind optimal` (abgerufen am 16. Oktober 2007)