Sanitär & Wasser | Messen, Steuern, Regeln | 27.06.2018

Frischwarmwassertechnik

Feldversuch: Anlage richtig dimensionieren 

Seit Ende 2016 läuft in einem Schweizer Mehrfamilienhaus ein erfolgreicher Feldversuch mit Frischwarmwassertechnik von Taconova (www.taconova.com). Dort wurde gemeinsam mit dem führenden Schweizer Immobilien-Dienstleister Wincasa die bestehende, für 23 Wohneinheiten bemessene Speicher-Wassererwärmung außer Betrieb gesetzt und auf eine zentrale Trinkwassererwärmung im Durchflussprinzip umgerüstet. Ziel des Versuchsprojektes: vertiefte Informationen über die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit beim Einsatz von Frischwarmwassertechnik im Mehrfamilienhaus zu gewinnen.

  • In der Pilotanlage in Goldach, Schweiz, werden seit Anfang 2017 insgesamt 23 Wohneinheiten über eine Frischwarmwasserstation vom Typ "TacoTherm Fresh Peta" mit Frischwarmwasser versorgt. Quelle: Taconova

  • Die Grafik zeigt die Auswertung der Warmwasser-Zapfvolumenströme vor der Optimierung: Die Spitzenentnahmewerte liegen zwischen 25 und 35 l/min. Eine zuverlässige Warmwasserversorgung ist zu jeder Zeit gewährleistet. Quelle: Taconova

  • Zentrale Frischwarmwassertechnik im Mehrfamilienhaus. Quelle: Taconova

Die Umrüstung auf eine Trinkwassererwärmung mit Frischwarmwassertechnik konnte für die Feldtest-Anlage in dem Schweizer Mehrfamilienhaus in wenigen Schritten umgesetzt werden:

  • Außerbetriebnahme des bestehenden Speicher-Trinkwassererwärmers,
  • Installation eines Pufferspeichers und heizungsseitige Anbindung an einen bestehenden Gas-Heizkessel,
  • Einbindung der Frischwarmwasserstation in das Puffersystem und in die Warmwasserverteilung einschließlich der Warmwasser-Zirkulation.

Im Januar 2017 wurde die neu entwickelte Frischwarmwasserstation „TacoTherm Fresh Peta“ in Betrieb genommen. Die neue Station ersetzt eine zu Testzwecken installierte Vorgängerversion vom Typ „TacoTherm Fresh Exa“. Die Bewohner der insgesamt 23 Wohneinheiten genießen zu jeder Tages- und Nachtzeit einen absolut störungsfreien Warmwasserkomfort.

Bei der Erstinbetriebnahme der Station wurde die Warmwasser-Solltemperatur am Controller der Frischwarmwasserstation auf 55 °C eingestellt. Der Gesamtenergieverbrauch für die Trinkwassererwärmung belief sich im Messzeitraum vor der ersten Optimierung auf 192,5 kWh.

Fernüberwachung seit Projektstart

Mittels Fernüberwachung werden seit dem Projektstart laufend die Parameter von Warmwasser-Zapftemperaturen, Zirkulationstemperatur, primärseitiger Vorlauf- und Rücklauftemperaturen sowie Pumpendrehzahlen und Energieverbrauch erfasst.

Eine erste Auswertung der erhobenen Messdaten lieferte bereits im Februar 2017 Anhaltspunkte wie der Anlagenbetrieb über eine Anpassung der Betriebstemperaturen noch weiter optimiert werden kann. Zugleich bestätigen die Ergebnisse auch die richtige Dimensionierung der Trinkwassererwärmungsanlage.

Die Optimierungsvorschläge nach der ersten Datenauswertung verfolgten das Ziel einer weiteren Einsparung beim Gesamtenergieverbrauch. In Abstimmung mit dem Immobilienunternehmen und dem ausführenden Heizungsfachbetrieb wurde festgelegt, die Warmwasser-Solltemperatur auf 45 °C zu reduzieren und die Zirkulation während der Nacht auszuschalten.

Eine weitere Maßnahme war die Optimierung der Rücklauf Einschichtung in den Speicher aufgrund der vorherig gemessenen Primär-Rücklauftemperaturen. Der Umschaltpunkt zur Einschichtung wurde um 2 K angehoben, um die Schichtung im Speicher zu stabilisieren.

Energieeinsparung erreicht

Eine weitere Auslesung der Ist-Betriebsdaten erfolgte im Oktober 2017. Für die Primärseite zeigen die Messergebnisse, dass die im Pufferspeicher verfügbare Vorlauftemperatur nicht unter 52 °C abfällt, so dass stets erwärmtes Trinkwasser mit 45 °C bereitgestellt werden kann. Ein Vergleich des Energieverbrauchs für die Warmwasserbereitung ergibt, dass dieser um rund 25 % reduziert werden konnte. Wesentlichen Einfluss auf die erzielte Energieeinsparung haben die Änderung des Zeitprogramms für die Zirkulation (Betrieb von 5:00 bis 23:00 Uhr) sowie auch die Absenkung der Warmwassertemperatur auf 45 °C.

René Vogel von Wincasa, Filialleiter St. Gallen, ist sehr zufrieden mit dem bisherigen Betrieb der Anlage: „Das Projekt ist abgeschlossen und die Anlage einwandfrei in Betrieb. Zu Beginn mussten einige Parameter bezüglich Warmwasser justiert werden, nun wird aber ein optimales Ergebnis erzielt.“

Trinkwassererwärmung ohne hygienisches Risiko

Mit dem Einsatz von Frischwarmwassertechnik entfällt die Bevorratung von erwärmtem Trinkwasser. Bei diesem Objekt erlauben es die Gebäudeart sowie die Vorgaben der Schweizerischen Ingenieur- und Architektenverein (SIA), das Trinkwarmwasser mit einer für den Komfort ausreichenden Zapftemperatur bereitzustellen:

  • Gemäß der hygienischen Anforderungen und der Legionellen-Risikostufen der SIA kann dieses Objekt in der mittleren Risikostufe eingeordnet werden.
  • Eine zentrale Trinkwassererwärmung im Durchflussprinzip kann nach SIA 385/1 Absatz 3.2.5 auch mit Temperaturen unterhalb von 60 °C betrieben werden, da die Verweildauer des erwärmten Trinkwassers weniger als 24 Stunden beträgt.
Objektdaten und Parameter

Objekt: Wohnanlage Rebenstraße 11-15, CH-9403 Goldach

23 Wohneinheiten

Inhalt Heizwasser-Pufferspeicher: 1.500 l

Frischwarmwasserstation: TacoTherm Fresh Peta

Ausführung mit Zirkulationspumpe und Zwei-Zonen-Rücklaufschichtung

Leistung: 60 l/min

(bei 70 °C Primärtemperatur und Trinkwassererwärmung um 50 K)

Parameter für die Fernüber-

wachung:

1. Sekundär Warmwasser-Zapftemperatur direkt in der Station

2. Sekundär Warmwasser-Zapftemperatur ca. 10m nach Station (SPF-Vorgaben)

3. Sekundär Warmwasservolumenstrom

4. Sekundär Zirkulationstemperatur

5. Drehzahl Primärpumpe

6. Primär Vorlauf-Temperatur

7. Primär Rücklauf-Temperatur

8. Gesamtenergieentnahme

9. Teilenergieentnahme

 

Eingestellte Werte am Controllerder Frischwarmwasserstation

(Nach Optimierung)

– Warmwasser Soll neu 45 °C

 (vor Optimierung: 55 °C)

– Zirkulationsbetrieb: Ein von 05.00 – 23.00 Uhr

– Rücklaufschichtung: 32 °C (vor Optimierung: 30 °C)

– Zirkulations-Sollwertreduktion 5 K

– Zirkulationsunterstützung bei Zapfung: Ein

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