Technische Anforderungen an Durchfluss-Trinkwassererwärmer zur Steigerung von Energieeffizienz und Komfort großer, regenerativer Wärmezentralen

TS-DTE-XL Schema

Trinkwarmwasser-Versorgung einer Sporthalle gemäß dem Stand der Technik mit Gaskessel und Trinkwarmwasserspeicher (oben) und mit einem bivalenten Pufferspeicher mit Durchfluss-Trinkwassererwärmer sowie einer Wärmepumpe in der Vorwärmung (unten)

Zentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer (umgangssprachlich Frischwasserstationen) werden aufgrund ihres geringen Volumens an Trinkwarmwasser und des häufigen Wasseraustauschs als eine kostengünstige Möglichkeit erachtet, in großen Trinkwarmwasserinstallationen (>30 l/min) hygienische Bestimmungen und Effizienzanforderungen zu vereinbaren. Vor allem enthemmt das niedrige Temperaturniveau im unteren Teil des Pufferspeichers die Dekarbonisierung mit regenerativen Wärmerzeugern, wie Wärmepumpen und Solarkollektoren, in der Vorwärmung und es sind mit geringem Aufwand CO2-Einsparungen über 50 % erzielbar.
Der Markt ist aktuell durch eine Vielzahl an Herstellern, aber auch einen intransparenten Wettbewerb mit einseitigen Zielgrößen gekennzeichnet. Diese sind Preis und Schüttleistung, zu Lasten der Effizienz und des Komforts des Gesamtsystems. Dabei wird die Effizienz regenerativer Wärmezentralen, insbesondere mit Wärmepumpen und Solarkollektoren, maßgeblich von technischen Eigenschaften des Durchfluss-Trinkwassererwärmers beeinflusst. Als Beispiele sind die notwendige Temperaturüberhöhung, die erzielte Auskühlung des unteren Teils des Pufferspeichers sowie die Umschaltzeit der Rücklaufverteilung zum Erhalt der Temperaturschichtung im Pufferspeicher zu nennen.
Eine notwendige Voraussetzung für die erfolgreiche Sanierung von Nicht-Wohngebäuden sind Auslegungsempfehlungen und ein hoher Nutzerkomfort, also eine möglichst konstante Warmwassertemperatur, insbesondere bei stark fluktuierender Zapfleistung. Für den Fachplaner und Installateur bestehen in beiden Punkten Informationsdefizite.
Um diese Informationen zur Verfügung zu stellen gliedert sich das Projekt in mehrere Arbeitspakete. So werden in einem Arbeitspaket zeitlich hochaufgelöst Lastgänge der Warmwasserzapfung in Nicht-Wohngebäuden, wie Sporthallen und Hotels gemessen. In einem weiteren Arbeitspaket werden die physiologischen Anforderungen an die Konstanz der Warmwassertemperatur (Regelgüte) in Labormessungen mit Probanden ermittelt. Um energetisch relevante technische Anforderungen festzulegen und Auslegungs- und Betriebsempfehlungen abzuleiten, werden bivalente, regenerative Wärmezentralen dynamisch simuliert. Außerdem wird ein Modell entwickelt und validiert welches die Dämpfung der bei Lastwechseln auftretenden Temperaturschwankung am Durchfluss-Trinkwassererwärmer bis zur Zapfstelle abbildet. Daraus wird eine Prüf- und Bewertungsmethode entwickelt und im Labor auf eine repräsentative Stichprobe von Produkten der assoziierten Industriepartner angewendet. Außerdem wird ein Leitfaden für Fachplaner und Installateure erstellt.


Industriepartner:

Viega GmbH & Co. KG, Viegaplatz 1, 57439 Attendorn , Deutschland Logo Viega

 
Assoziierte Partner:
TA-DTE-XL Partner


Laufzeit:

01.02.2021 – 31.01.2024


Förderung:

Das Projekt „Technische Anforderungen an Durchfluss-Trinkwassererwärmer zur Steigerung von Energieeffizienz und Komfort großer, regenerativer Wärmezentralen“ (FKZ 03EN1025A-B) wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei den Autoren.

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