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7.2.1 Begriffe [SIA 385/1]
Wassererwärmer (Warmwasserbereiter): Apparat, in welchem dem Kaltwasser durch direkte und/oder indirekte Erwärmung Wärme zugeführt wird.
Speicherwassererwärmer: Wassererwärmer in Form eines Behälters mit eingebauten Heizflächen, in denen das Kaltwasser erwärmt und gespeichert wird.
Durchflusswassererwärmer: Wassererwärmer, in welchem das Kaltwasser im Zeitpunkt der Entnahme, d.h. beim Durchströmen, erwärmt wird.
Warmwasserspeicher: Behälter zum Speichern von Warmwasser ohne eingebaute Heizflächen.
Die Norm legt auch die Anforderungen an die Wärmedämmung fest.
7.2.2 Wassererwärmungsverfahren
Speicherwassererwärmer mit Heizelementen
Jedes Heizelement erwärmt nur den darüberliegenden Speicherteil (Bild 7.3). Beim Schichtladungs- oder Magro-System ist das Heizelement extern oder oben platziert. Die Speicherladung erfolgt mittels Pumpe schichtend von oben nach unten und erfordert eine geeignete Regelung.
In Solarspeichern und Speichern zur Abwärmenutzung entstehen je nach Höhenlage des Heizelements Zonen mit verschiedenen Temperaturniveaus. Überschreitet das Trinkwasservolumen in Vorwärm- und Mitteltemperaturzonen insgesamt 30 % des täglichen Nutzwarmwasserbedarfs, sieht die Norm [SIA 385/1] spezielle Massnahmen gegen Legionellenvermehrung vor.
Wassererwärmung mit der Heizungs-Wärmepumpe
Bei Wärmepumpenheizungen soll das Warmwasser – auch im Sommer – mit der Heizungs-Wärmepumpe erwärmt werden. Sonnenkollektoren können einen grossen Anteil der Wärme liefern, erhöhen aber die Investitionskosten der Anlage wesentlich. Um die zur Legionellenvorbeugung notwendige Warmwassertemperatur erreichen zu können, ist eine Wärmepumpe erforderlich, welche eine entsprechend höhere Heizwasser-Vorlauftemperatur liefern kann.
Bild 7.3 Polyvalenter Speicherwassererwärmer
Solare Wassererwärmung
Siehe Kapitel 2.5.
Darunter werden kompakte oder Split-Geräte verstanden, welche ausschliesslich der Trinkwassererwärmung dienen. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe entzieht Wärme einem nicht zu beheizenden, grösseren Raum, der Fortluft einer Lüftungsanlage oder der Aussenluft. Dabei kondensiert ein Teil der Luftfeuchtigkeit. Entfeuchtung und Temperaturschwankungen sind in Gemüse- und Weinkellern unerwünscht. Zwecks kleinerer Aggregate und Speichervolumen arbeiten WP-Wassererwärmer in der Regel den ganzen Tag und nicht nur während der Niedertarifzeit. In der Regel ist auch ein Elektroeinsatz zur zusätzlichen Temperaturerhöhung oder Spitzendeckung vorhanden; er sollte sich nicht automatisch einschalten und nach beendeter Aufheizung möglichst ganz ausschalten («Einmal-Knopf»). Die kostengünstigen Kompaktanlagen mit direkt auf- oder angebauter WP weisen bei 20 °C Umgebungstemperatur Leistungszahlen von 3 bis 4 auf. WP-Wassererwärmer sind keine Alternative zu Wohnungs-Elektrowassererwärmern («Wärmediebstahl», Geräusch). Sie eignen sich vor allem für Gebäude mit Holzfeuerungen oder ohne zentrales Heizgerät. Sie werden mit wirklichkeitsnahen Betriebszyklen geprüft [EN 16147]. Die Unterschiede verschiedener Produkte sind beachtlich [Top1].
Kühlanlagen: Die Kondensatorabwärme wird sinnvoll für die Wassererwärmung genutzt, da sowohl die Kälte als auch das Warmwasser das ganze Jahr benötigt werden. Der (Sicherheits-)Kondensator kann direkt in den Wassererwärmer eingebaut werden. Wird der Wärmeübertrager in eine Enthitzungs- und eine Verflüssigungszone aufgeteilt, ist sogar eine über der Kondensationstemperatur liegende Warmwassertemperatur erreichbar. Bei Klima-Kälteanlagen ist unter Umständen die jährliche Betriebszeit zu kurz für eine wirtschaftliche Abwärmenutzung.
Das ungetrennte Abwasser von Gebäuden ist meistens über 20 °C warm. Aus fäkalienhaltigem Abwasser hat sich in grösseren Anlagen eine Wärmerückgewinnung mittels Wärmepumpe bewährt [Fek]. Solche Anlagen gewährleisten ganzjährig die Wassererwärmung. Praktikabel sind auch Duschwannen mit einem Wärmeübertrager, in welchem das Kaltwasser während des Duschens auf etwa 20 °C vorgewärmt wird [Jou].
Dezentrale Erwärmung durch Heizsystem
Nahwärmenetze werden, entsprechend dem Heizbedarf, vorzugsweise gleitend auf möglichst tiefer Temperatur betrieben. Anstelle eines separaten Warmwassernetzes auf konstant hoher Temperatur wird das Heiznetz bei Bedarf zur gleichzeitigen Ladung der dezentralen Wassererwärmer hochgefahren (Zwangsladung). Die Heizflächen werden in dieser Zeit abgeschaltet.