Energiewende bis in den Heizungskeller

Mindestens ein Drittel, möglicherweise aber auch fast die Hälfte der deutschen Stromerzeugung wird im Jahr 2020 volatil sein, das heißt durch Wind oder Sonne nur zeitweilig erzeugt werden. Auf der Suche nach geeigneten Speichern und Verbrauchern, die bei Angebot und Nachfrage zu unterschiedlichsten Zeiten ausgleichend bereit stehen, müssen intelligente Netze her.

Sind diese Entwicklungen so wichtig, dass sich die Bufa und letztlich auch der SHK-Betrieb damit auseinander setzen sollte? Ja, denn damit der Strom möglichst wirtschaftlich zur richtigen Zeit Abnehmer finden kann, muss auch der Wärmemarkt mit eingebunden sein. Im Szenario zukünftiger Verbraucher kommt beispielsweise der Wärmepumpe eine wichtige Rolle zu.

Die im Bestand befindlichen 350000 Wärmepumpen stellen derzeit eine schaltbare Leistung von etwa 1400 MW dar. Es bietet sich also an, diese Heizungsanlagen gezielt zum Abbau von Lastspitzen zu nutzen. Ein Puffer, der 10% des Windstromes kompensieren kann. Als günstig erweist sich, dass Windlasten insbesondere in der Heizperiode anfallen. In der Bufa lautete die Prognose, dass die Wärmepumpe bis 2020 einen weiteren steilen Anstieg bis 1,8 Mio. Stück mit einer Gesamtleistung von 6000 MW erleben könnte. Nicht mehr allein der Hausbesitzer, sondern Smart-Meter und Last-Management des Energieversorgers werden in Zukunft der Wärmepumpe Arbeit geben.

Interessant: Photovoltaik und Wärmepumpe

Der Betrieb einer Wärmepumpe bietet sich insbesondere auch dann an, wenn eine Photovoltaikanlage vorhanden ist. Zum einen lässt sich der Anteil des selbstgenutzten PV-Stroms (wegen der entsprechenden Förderung) deutlich steigern, zum anderen benötigt die Wärmepumpe relativ geringe Leistungen, die vergleichsweise gut in Wärme wandelbar und zeitlich zu strecken sind.

Kristallisationsenergie nutzbar machen

Wärmepumpentechnik ist ebenfalls eine wichtige Komponente im neuartigen Solareis-System von Isocal. Die Bufa informierte sich aus erster Hand über Projekte, die der Hersteller zum Heizen und Kühlen eines Einfamilienhauses oder Verwaltungsgebäudes fertiggestellt hat. Herzstück der Anlagentechnik ist ein Eisspeicher im Erdreich, der viele Meter im Durchmesser betragen kann. Seine Größe beträgt 10 bis 15m³ für ein Wohngebäude oder beispielsweise 400m³ für Stuttgarts neues Stadtarchiv. Die Errichtungskosten sieht der Hersteller im Bereich der Bohrkosten einer Erdwärmepumpe.

Mit Beginn der kalten Jahreszeit wird das Wasser in diesem Speicher kontinuierlich und kontrolliert bis zum Gefrierpunkt abgekühlt. Beim Übergang von 0°C kaltem Wasser zu 0°C kaltem Eis wird eine enorme Wärmemenge freigesetzt, die sogenannte Kristallisationswärme. Im Frühjahr setzt der gegenläufige Vorgang ein: Jetzt lässt sich Wärmeenergie einlagern und freiwerdende Kälte für die Kühlung nutzen.

Die Funktionsweise des Systems: Sobald ein Regler erkennt, dass die in solarthermischen Kollektoren bereitgestellte Wärmemenge nicht ausreichend ist für Heizung und Warmwasser, bezieht das System via Wärmepumpe Zusatzenergie aus dem Eisspeicher. Vorteile verspricht sich der Systemanbieter von den Rahmenbedingungen. Denn jedes gekühlte Gebäude muss in Zukunft den Nachweis erbringen, dass ein Teil der benötigten Energie aus regenerativer Quelle stammt. Nähere Infos hält der Hersteller über seinen Internetauftritt http://www.isocal.de bereit.

Energieeffizienz im ­Trinkwassernetz

Warmwasser an der letzten Zapfstelle in hygienisch einwandfreier Qualität – damit sich diese Forderung erfüllen lässt, bleibt die Energieeffizienz in alten Anlagen oftmals im wahr­sten Wortsinn „auf der Strecke“. Wärmeverluste entstehen nicht nur durch lange Leitungswege, sondern beeinflussen benachbarte Kaltwasserleitungen in aufgeheizten Schächten und Zwischendecken. Dagegen bieten innen liegende Zirkulationssysteme den Vorteil, dass eine Leitung weniger gedämmt werden muss und dadurch 30 bis 40% weniger Zirkulationsverluste entstehen.

Sowohl Laborversuche der FH Burgsteinfurt als auch reale Bedingungen in Gebäuden haben gezeigt, dass sich Kaltwasserleitungen neben warm gehenden Rohrleitungen deutlich über 25°C erwärmen können. Die obere Temperaturgrenze für Kaltwasserleitungen wurde in DIN 806 Teil 2 mit 25°C aus hygienischen Gründen festgelegt. Bei Temperaturen über 25°C besteht die Gefahr von erhöhtem Wachstum von Mikroorganismen wie Legionellen. Erfahrungen zeigen, dass Legionellen sich nicht nur in Warmwasserleitungen vermehren, sondern auch in Kaltwasserleitungen – bei Temperaturen über 25°C.

Versuche mit größeren Dämmdicken machten deutlich, dass dies keinen Vorteil bringt, sondern lediglich eine kurzzeitige Verzögerung der Erwärmung von Kaltwasserleitungen. Aus diesem Grund müssen Installationssysteme im Kaltwasserbereich entwickelt werden, die einen häufigen Wasserwechsel realisieren. Reihen- und Ringleitungen sowie spezielle Strömungsteiler können für einen häufigeren Wasserwechsel eine Lösung darstellen.

Planung von ­Trinkwassererwärmern

Die DIN 1988-200 legt die Rahmenbedingungen zur Planung von Trinkwassererwärmern fest. Im Mittelpunkt stehen dabei Energieeffizienz und Hygiene. Kritik wurde in der Vergangenheit laut, weil Planer oder Praktiker beides oftmals nicht miteinander vereinbaren konnten – vielmehr stand ein „entweder – oder“ zur Diskussion.

Jetzt gibt es einen Kompromiss, den Wärmepumpen-Hersteller und Hygieniker zur Errichtung von Trinkwassererwärmern erzielt haben. Nach wie vor bleibt es dabei, dass alle zentralen Trinkwassererwärmer mit Temperaturen von mind. 60/55°C (Speicher-/Zirkulationsrücklauftemperatur) erstellt werden sollen. Ausnahmen können bei zentralen Trinkwasser­erwärmern mit hohem Wasseraustausch zugelassen werden (z.B. in Ein- und Zweifamilienhäusern). Allerdings müssen die Anlagen so gebaut sein, dass bei Bedarf das Temperaturpaar 60/55°C erreichbar ist. In Gebäuden, in denen alle drei Tage ein regelmäßiger Wasseraustausch stattfindet, kann nach Vereinbarung mit dem Betreiber und bei Nennung der Risiken die Betriebstemperatur auf 50°C reduziert werden. Für dezentrale Trinkwassererwärmer wie Untertischgeräte mit 5 oder 10l Inhalt bestehen keine Sollwert-Anforderungen.

Bei Gruppen-Trinkwassererwärmern müssen mindestens 50°C am Austritt herrschen. Bei Durchlauferhitzern mit einem nachgeschalteten Leitungsvolumen von weniger als 3l im Fließweg sind keine Sollwert-Anforderungen gestellt.

Aus hygienischen Gründen sollen nicht Trinkwassererwärmer, sondern Pufferspeicher (ausschließlich für Heizungswasser) zur Wärmespeicherung dienen. Von dort lässt sich über einen Wärmetauscher (Systemtrennung) die Wärme einem Trinkwassererwärmer zuführen und auf 60°C erwärmen.

Gütegemeinschaft ­Grundstücksentwässerung

SHK-Betriebe, die zukünftig bei der Inspekt­ion und Sanierung von Grundstücksentwässerungen tätig sein wollen, brauchen eine besondere Qualifikation. Darauf drängen Städte und Gemeinden in zunehmendem Maß. Dieses zusätzliche Fachwissen sowie die Einhaltung von Güte- und Prüfbestimmungen für die Grundstücksentwässerung symbolisiert in Zukunft ein neugeschaffenes Gütezeichen. Dazu hat der ZVSHK zusammen mit der DWA (Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall) die neue Gütegemeinschaft Grundstücksentwässerung gegründet. Mit eingebunden ist die Überwachungsgemeinschaft Technische Anlagen der SHK-Handwerke (ÜWG-SHK). Informationen zu Aufnahmebedingungen und Schulungsangebote für Mitgliedsbetriebe gibt es über die Landesfachverbände.

Aktuelles in Kürze

• Das Thema Steinbildung ist noch immer nicht befriedigend gelöst. Die vom ZVSHK und BDH herausgegebene Fachinformation wird von Herstellern nicht oder nicht eindeutig umgesetzt. Während die VDI 2035 Blatt 1 durch die Fachinformation abgedeckt wird, gibt es für Blatt 2 noch keine praxisgerechte Interpretation. Wichtig ist für den Handwerksbetrieb, dass ihm der Hersteller für das jeweilige Gerät in der jeweiligen Einbausituation eine Freigabe erteilt. Als Vorlage hilft ein entsprechendes Freigabe-Formular, das die Landesfachverbände ihren Mitgliedsbetrieben zur Verfügung stellen.
• Die Schallschutz-Norm DIN 4109 wird auf absehbare Zeit nicht freigegeben. Mit ein Grund sind neue Prüfmethoden, die teilweise vor Ort zu höheren Schalldruckpegeln führen. Auch fordert der ZVSHK, dass Schallschutzanforderungen für den eigenen Bereich der DIN 4109 entnommen werden sollen.
• Die Schallschutz-Richtlinie VDI 4100 entspricht in der Stufe 1 der DIN 4109, die Stufen 2 und 3 behandeln den erhöhten Schallschutz. Nach einer ersten Einspruchsberatung ist eine weitere für den Herbst geplant. Beabsichtigt ist, dass mit dem Weißdruck im Februar 2012 die Freigabe erfolgt.
• Die Fachregel Heizungs-Optimierung macht deutlich, wie der Mitgliedsbetrieb seinen Kunden eine Standard- bzw. Premiumleistung anbieten kann, um die Heizungsanlage zu modernisieren. Von der dazu passenden Software ZV-Plan sind inzwischen über 1000 Lizenzen im Markt. Wer an einer Schulung zur Fachregel Heizungs-Optimierung teilnehmen möchte, wendet sich an seinen Landesfachverband.
• An der Fachhochschule Südwestfalen in Siegen entsteht der neue Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen – Gebäudesystemtechnologie. Diese Qualifikation mit dem Abschluss Bachelor of Engineering sieht sich als Brückenschlag zwischen den Wirtschaftswissenschaften und den Ingenieurwissenschaften mit Schwerpunkt Erneuerbare Energien. Erwarteter Einsatzort für die Absolventen sind Industrie, Wohnungswirtschaft und SHK-Betriebe mit gehobenen betriebswirtschaftlichen Anforderungen. Für die Entwicklung des Studiengangs ist Bufa-Mitglied Gerald Lange (Niedersachsen) als Professor an die FH berufen worden.

TD