Dezentrale Wohnungsübergabestationen je Wohneinheit

Die Regelung (3) steuert die Kollektorkreispumpe und die Speicherladepumpe, so dass die vom Kollektorfeld (1) gelieferte Solarwärme über die Solarübertragungsstation (2) zum Pufferspeicher (5) geleitet wird. Die Nachheizung (4) erwärmt das Bereitschaftsvolumen des Pufferspeichers bei Bedarf auf die gewünschte Solltemperatur. Über ein Wärmeverteilnetz und die angeschlossenen Wohnungsübergabestationen (7 und 8) werden alle Wohneinheiten mit Heizung sowie Warmwasserbereitung im Direktdurchlauf versorgt. Das Netz kann – wie hier dargestellt – als 2-Leiter-Netz oder als 4-Leiter-Netz ausgeführt werden.

• 0: Funktionsprinzip
• 1: Kollektorfeld
• 2: Kollektorkreis
• 3: Regelung
• 4: Nachheizung
• 5: Pufferspeicher
• 6: Trinkwasserspeicher (hier nicht vorhanden)
• 7 und 8: dezentrale Wohnungsübergabestationen für Heizung und Warmwasser
• 9: Zirkulation (hier nicht vorhanden)
• 10: Legionellenschutzschaltung (hier nicht vorhanden)

Zirkulation (9) und Legionellenschutzschaltung (10) entfallen bei diesem Funktionsprinzip. Sie sind nur in seltenen Ausnahmen, d. h. bei langen Leitungswegen mit Leitungsinhalten >3 l innerhalb der Wohneinheiten erforderlich.

In der Regel ist der Leitungsinhalt der Rohrleitungen innerhalb der Wohneinheiten <3 l, so dass Zirkulation und Legionellenschutzschaltung nicht erforderlich sind. Bei Rohrleitungsinhalt >3 l sind eine Zirkulation und eine thermische Desinfektion erforderlich. Die Regelung der Zirkulation innerhalb der Wohneinheiten muss dann in der Lage sein, einmal täglich das WW-Netz auf >60 °C zu erwärmen. Dies setzt auch ausreichende Temperaturen im 2-Leiter-Netz voraus.

Die notwendigen Schritte zur Integration in bestehende Anwendungen mit dezentraler Warmwasserbereitung unterscheiden sich je nach Ausführung der bestehenden Anlage:

Häuser mit dezentraler Warmwasserbereitung und dezentraler Heizung ("Etagenheizung")

• Erstellung einer zentralen Heizungsanlage
• Installation eines 2- oder 4 Leiter-Netzes zur Versorgung der Heizkreise und zur Warmwasserbereitung über die angeschlossenen Wärmeübergabestationen
• Installation dezentraler Wärmeübergabestationen

Häuser mit Zentralheizung und dezentraler Warmwasserbereitung (z. B. Zentralheizung mit elektrischer Warmwasserbereitung in den Wohnungen)

• Prüfung, ob und wie die bestehende Wärmeverteilung als 2-Leiter-Netz für Heizkreise und Warmwasserbereitung der Wohnungsübergabestationen genutzt werden kann, oder ob ein 4-Leiter-Netz eingesetzt wird
• Installation der dezentraler Wärmeübergabestationen
• Installation eines zentralen Pufferspeichers (falls noch nicht vorhanden)

Die Trinkwasserstation innerhalb der Übergabestation ist hinsichtlich der zu deckenden Zapfspitzen je Wohneinheit auszulegen. Gegenüber zentralen Trinkwasserstationen ist die Auslegung je Wohneinheit meist unproblematisch, da keine Gleichzeitigkeitsfaktoren zu berücksichtigen sind. Gleichzeitigkeit muss aber bei der Auslegung des Kessels, des Puffervolumens und des Wärmeverteilnetzes berücksichtigt werden. Wohnungsübergabestationen sind mittlerweile in vielen Ausführungen als Aufputz- oder Unterputzinstallation und für Fußboden- oder Radiatorheizkreise erhältlich.

Ist das Temperaturniveau der Rücklauftemperaturen von Heizkreisen und Warmwasser ähnlich, reicht ein 2-Leiter-Netz aus. Für das Netz ist ein Strangschema zu erarbeiten, um die Druckverluste je Strang zu ermitteln und die Querschnitte der Rohrleitung entsprechend anzupassen. Die Vorlauftemperatur des Netzes muss sich an dem Verbraucher orientieren, der die höchste Temperatur benötigt (Heizung oder Warmwasserbereitung). In der heizfreien Periode ist allein die Vorlauftemperatur zur Warmwasserbereitung maßgebend. Da das Trinkwasser erst innerhalb der Wohneinheiten im Direktdurchfluss erwärmt wird, reichen 50–55 °C Netz-Vorlauftemperatur aus, was z. B. auch eine gute Kopplungsmöglichkeit mit Wärmepumpen bietet und die Netz-Wärmeverluste niedrig hält. Voraussetzung ist eine Trinkwasserstation mit möglichst geringer Grädigkeit des Wärmetauschers.

4-Leiter-Netze (2 Leiter für Trinkwassererwärmung und 2 Leiter für Heizung) haben den Vorteil, dass die Netze mit unterschiedlichen Temperaturen betrieben werden können. Dies erhöht die Effektivität der Solaranlage. Ein 4-Leiter-Netz ist allerdings aufwändiger in der Installation.

Der Netzrücklauf ist in den unteren Bereich des Pufferspeichers einzuführen.

Pufferspeicher sind hinsichtlich der Nachheizung in einen oberen und einen unteren Teil aufzuteilen. Während die untere Hälfte ausschließlich der Beladung durch die Solaranlage zur Verfügung steht, wird die obere Hälfte von der Nachheizung auf Bereitschaftstemperatur gehalten oder von der Solaranlage bis auf 95 °C erwärmt.

• Die Netz-Rücklauftemperatur ist bei diesem Funktionsprinzip von entscheidender Bedeutung für den Solarertrag. Die Pumpe wird in der Regel bedarfsabhängig drehzahlgeregelt. Niedrige Netz-Rücklauftemperaturen von maximal 35 °C sind anzustreben, werden in der Realität aber oft nicht erreicht! Die Rückführung eines ungeregelten, und damit zu heißen Netzrücklaufes in den unteren Pufferspeicherbereich verringert den solaren Energiegewinn wesentlich. Achten Sie daher besonders auf die Einhaltung niedriger Netz-Rücklauftemperaturen.
• Klären Sie, welches Mindest-Puffervolumen und welche Mindest-Kesselleistung für die dezentralen Wohnungsübergabestationen erforderlich sind. Die Hersteller bieten hierfür geeignete Auslegungstabellen oder Programme.
• Niedrige Heizkreistemperaturen optimieren die Einsatzmöglichkeiten der solaren Heizungsunterstützung. Daher ist bei jeder Modernisierungsmaßnahme auch die Möglichkeit zu prüfen, das benötigte Temperaturniveau der bestehenden Heizkreise zu senken.

• Überprüfen Sie, ob die Speichereinbringung (Gewicht, Breite, Höhe) möglich und die Aufstellbarkeit (Fläche, Höhe, Kippmaß) gegeben ist.