Komfort und Hygiene in Symbiose

Elektronische Wohnungsstationen im Geschosswohnungsbau

Moderne Lösungen im Bereich der Energieversorgung leisten einen großen Beitrag für die Verbesserung der Effizienz. Wohnungsstationen können beispielsweise zur Senkung des Primärenergieeinsatzes beitragen und bieten darüber hinaus weitere Vorteile. Durch den Einsatz sinken die Verteil- und Bereitstellungsverluste deutlich. Grund dafür ist die Wärmeübergabe und Warmwasserbereitung nahe dem „point of use“. Zudem wird durch diese dezentrale Trinkwassererwärmung im Durchflussprinzip eine sichere Hygiene gewährleistet. Ein Gewinn für alle Baubeteiligten.

Effizienz und Komfort im Fokus

Der Wohnungsbau in Deutschland boomt. Laut dem Statistischen Bundesamt verzeichneten die Zahlen im Jahr 2020 einen Höchststand seit 2001. 307.376 Wohnungen wurden im letzten Jahr errichtet. Das ergibt ein Plus zum Vorjahr von 4,6 %. Betrachtet man dieses Wachstum, wird klar, an dieser Stelle liegt ein hohes Einsparpotential von Energieressourcen. Hervorzuheben ist besonders der Energieaufwand für die Bereitstellung von Wärme und Warmwasser in den einzelnen Wohnungen. Mit der Hilfe von Wohnungsstationen lassen sich ein großer Teil an Energieressourcen einsparen. Sämtliche Versorgungsleitungen der Wohnungen können auf ein Minimum reduziert werden: So werden nur drei Versorgungsleitungen (Vor- und Rücklauf und Kaltwasser) benötigt. Die Warmwasser- und Zirkulationsleitungen im Strang, die je nach Größe des Objekts eine nicht unerhebliche Länge erreichen, entfallen hier und damit auch die damit verbundenen Wärmeverluste.

Auch im Platzbedarf schlägt sich dies nieder. Gerade im Geschosswohnungsbau sind Investoren um jeden Quadratmeter Wohnfläche dankbar. Größere Versorgungsschächte sind daher ungern gesehene Gäste und können durch die Verteilstationen in den Wohnungen verkleinert werden.

Ein weiterer Vorteil ist der flexible Einsatz. Denn Wohnungsstation ist nicht gleich Wohnungsstation. Diverse im Markt angebotene Varianten oder Erweiterungsmodule lassen kaum Einsatzbereiche offen. Die „Regudis-W-HTE“ in der Basisvariante aus dem Hause Oventrop kann beispielsweise zeitsparend durch ein modular aufgebautes Montage-Konzept individuell um folgende Funktionen erweitert werden:

- gemischter Heizkreis (VL-Temperatur Regelmodul),
- gleichzeitige Versorgung von einem direktem und einem gemischten Heizkreis.
- Trinkwasserzirkulation,

Mit solchen durchdachten Lösungen hat der TGA-Fachplaner leichtes Spiel. Individuelle Ausstattungen mit Flächenheizungen und Heizkörpern sowie eine moderne Warmwasserbereitstellung sind leicht realisierbar. Überdies wird ein hoher Komfort für die Bewohner geschaffen, da eine individuelle Regelbarkeit jeder einzelnen Station geschaffen wird. Ein Beispiel, welcher Komfortstand möglich ist, zeigen die my4walls Serviced Apartments in Hamburg. Der Investor Isaria Wohnbau AG hat ein zwölfstöckiges Bürogebäude aus den 1960er-Jahren umgebaut und saniert. Nun befinden sich dort 143 exklusive Apartments und Suiten mit 25 bis 39 m² Fläche. Die Oventrop-„Regudis-W“-Wohnungsstationen im Gebäude, ein Vorgänger der komplett neu überarbeiteten „Regudis-W-HTE“-Station, steuern mit einer Vorlauftemperatur von 35 °C die Flächenheizung an und sorgen für eine gleichbleibende Raumtemperatur über das ganze Jahr, unabhängig von Tages- und Jahreszeit. Parallel dazu bedient die Wohnungsstation in dieser Sonderbauform über ein 24-V-Zonenventil einen zusätzlichen Heizkreis für Konvektoren im Bad und ggf. im Wohnraum. Die Vorlauftemperatur in diesem Heizkreis beträgt 55 °C. So ist garantiert, dass der Gast binnen kürzester Zeit auf seine gewünschte Wohlfühltemperatur erhöhen kann – ob nach dem Duschen oder auf dem Sofa beim Entspannen, ob morgens um 5 Uhr oder abends um 23 Uhr.

Hygienische Warmwasserbereitung am Puls der Zeit

Die Hygiene des Trinkwassers ist speziell in größeren Anlagen immer ein Thema. Besonders vor dem Hintergrund der Trinkwasserverordnung und des DVGW-Arbeitsblattes W 551 stehen die Betreiber in der Pflicht, dem Nutzer einwandfreies Wasser zu liefern. Die Trinkwasserverordnung unterscheidet zwischen Groß- und Kleinanlagen. Als Großanlage zählt, wenn ein zentraler Speicher-Trinkwassererwärmer mit mehr als 400 l Inhalt verbaut wird oder wenn in der Rohrleitung zwischen Trinkwassererwärmer und letzter Entnahmestelle 3 l Inhalt überschritten wird. Für Großanlagen gilt eine Beprobungspflicht alle drei Jahre auf Legionellen. Ein kostenintensives Unterfangen. Besonders, wenn die Grenzwerte überschritten werden. Dann muss eine Meldung an das Gesundheitsamt gehen und eine Gefährdungsanalyse im Gebäude durchgeführt werden. Das ist mit weiteren Kosten verbunden.

Die dezentrale Trinkwassererwärmung im Durchlaufprinzip, wie bei Wohnungsstationen, kommt ohne Speicher aus und liefert das Warmwasser bedarfsgerecht. Dadurch ist das Verkeimungsrisiko als gering einzustufen. Zudem werden die Stationen direkt in den Wohnungen installiert. Dadurch liegt der Leitungsinhalt bis zur letzten Entnahmestelle in der Regel unter dem Grenzwert von 3 l und die Anlage kann als Kleinanlage definiert werden. Der Betreiber ist somit laut § 14b der Trinkwasserverordnung von der regelmäßigen Untersuchungspflicht auf Legionellen entbunden. Eine optimale Lösung für Hygiene und Komfort.

Doch nicht nur die Hygiene im Warmwassersystem ist mit Wohnungsstationen von Qualitätsanbietern wie Oventrop gesichert. Auch der Kaltwasserbereich wird vor Aufheizung geschützt, da die warm- und kaltführenden Bauteile in der Wärmedämmung voneinander getrennt sind. So ist sichergestellt, dass die Vorgaben der DVGW-Richtlinie 6023 Blatt 1, die Kaltwassertemperatur sollte nicht über 20 °C ansteigen, eingehalten werden.

Auf Anforderungen flexibel reagieren

Wie bereits erwähnt, können Wohnungsstationen auf die individuellen Wünsche der Bauherren reagieren. Am Beispiel der elektronischen Ausführung „Regudis-W-HTE“ von Oventrop werden nachfolgend weitere Möglichkeiten beschrieben.

Der Hersteller bietet im Gegensatz zu Mitbewerbern, die verschiedene Varianten im Programm besitzen, eine Basisstation mit zahlreichen Erweiterungsmodulen an. So sind die Leitungsanschlüsse bei allen Modellen gleich und Planer sowie Installateur können immer mit der gleichen Grundstation planen. Auch der Wärmeübertrager der Basisstation „Regudis-W-HTE“, die in drei Leistungsklassen zur Verfügung steht, optimiert bereits die Effizienz. Durch die hydraulisch optimierte Rohrführung und einen leistungsstarken Plattenwärmeübertrager sind sehr hohe Schüttleistungen möglich. Zudem lassen sich die Schüttleistungen und Temperaturüberhöhungen individuell an den Anlagenparameter anpassen. Besonders bei Niedertemperatursystemen, wie bei Wärmepumpenanlagen, wird so eine positive Gesamtenergiebilanz erzielt.

Systemtrennung und Wärmepumpeneffizienz

als weitere Features

Die Basisausführung ist für eine einfache Beheizung eines Heizkörper-Heizkreises und die Versorgung der Wohnung mit Warmwasser vorbereitet. Soll eine Fußbodenheizung betrieben werden, kann die Station mit einem optionalen Vorlauftemperatur-Regelmodul zur thermostatischen Vorlauftemperaturregelung und einem Heizkreisverteiler bis max. zwölf Kreise erweitert werden. Ein Temperaturvorhalte-Regelset gewährleistet außerhalb des Heizbetriebs eine schnelle Bereitstellung von warmem Trinkwasser. Das alles funktioniert mit nur einer Station und drei Schranktypen in Aufputz oder Unterputz.

Es besteht ebenfalls die Möglichkeit eine Trennung der Heizkreise vorzunehmen. Dafür steht das Duo Heizkreistrenn-Modul zur Verfügung. Es besteht aus einem Membranausdehnungsgefäß mit 8 l, einem 3-bar-Sicherheitsventil und einem Wärmeübertrager mit 30 Platten. Eingesetzt werden kann das Erweiterungsmodul, um den wohnungsseitigen Heizkreis vom Gebäudeseitigen zu trennen. Dies ist beispielsweise bei einer Bestandssanierung sinnvoll, die mit einer nicht diffusionsdichten Flächenheizung ausgestattet ist. Überdies ist der Einsatz bei Nahwärmenetzen realisierbar. Primärseitig wird das Modul über einen Adapter entweder direkt mit dem Kugelhahnanschluss-Set oder den Heizkreisanschlussstücken verbunden. Die Verwendung von Heizkreisanschlussstücken ermöglicht den Betrieb eines zweiten, ungeregelten, nicht vom gebäudeseitig getrennten Heizkreises.

Durch eine Begrenzung der primärseitigen Durchflussmenge erfolgt die Temperaturregelung. Der Primärvolumenstrom wird in Abhängigkeit der gewünschten Heizkörperheizkreistemperatur gedrosselt oder erhöht. Die Ermittlung der Temperatur erfolgt über ein im Medium positionierten Fühlerelement, das über ein Kapillarrohr mit dem Temperaturregler verbunden ist. Um ein Durchströmen des Wärmeübertragers außerhalb von Heizphasen zu minimieren, ist der Eintauchfühler im Wärmeübertrager positioniert. Dieser wird dadurch nur so lange durchströmt, bis die eingestellte Temperatur am Temperaturregler überschritten wird. Dadurch werden dauerhaft hohe Rücklauftemperaturen in Zeiten verhindert, in denen keine Wärmeabnahme durch den Heizkörperheizkreis erfolgt.

Für einen effizienten Betrieb mit Wärmepumpen besteht die Möglichkeit der Installation in einem 4-Leiter-System. Hier wird über einen Niedertemperaturspeicher direkt die Flächenheizung versorgt und über einen höher temperierten Speicher die Trinkwassererwärmung in den Wohnungsstationen.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist für Nutzer mit Wärmepumpensystem interessant. Das nachgeschaltete Durchlauferhitzer-Modul kann die Trinkwassertemperatur auf ein höheres Niveau bringen, als durch die Heizungstemperatur erreichbar ist. Das ist beispielsweise bei Anlagen mit geringen Systemtemperaturen sinnvoll und verbessert die Effizienz von Wärmepumpen: Die Wohnungsstation „Regudis-W-HTE“ erwärmt das Trinkwasser abhängig von der Heizwasser-Menge und der Heizwasser-Temperatur. Reicht diese an das Trinkwasser abgegebene Wärmeleistung nicht aus, um das Trinkwasser auf die gewünschte Temperatur aufzuheizen, wird die Temperatur durch das Durchlauferhitzer-Modul bis zum eingestellten Wert erhöht. Die Elektronik des Durchlauferhitzers regelt dabei die Wärmeleistung in Abhängigkeit von der gewählten Auslauftemperatur, der jeweiligen Einlauftemperatur und der Durchflussmenge. Die Auslauftemperatur kann durch Tasten eingegeben und an der digitalen LCD-Anzeige abgelesen werden. Auf diese Weise kann eine hohe Effizienz der Wärmepumpe mit einer einfachen Installation im 2-Leiter-System erreicht werden.

Auslegung leicht gemacht

Damit die Auslegung der Komponenten und Anschlussdimensionen leichter von der Hand gehen, bieten Qualitätshersteller kostenlose Lösungen an. Oventrop bündelt diese Kräfte im Tool „OVplan“. Damit lässt sich der Volumenstrom zum Versorgen der Heizkreise und der notwendige Volumenstrom für die Trinkwarmwasserversorgung über den Wärmeübertrager der Stationen auslegen. So können u.a. der Wärmeerzeuger, der Pufferspeicher, die Pumpenleistung und die Rohrleitungen einfach und schnell dimensioniert werden.

Des Weiteren kann mit der kostenlosen Software „OVplan“ auch der nach der Installation nötige hydraulische Abgleich des Heizungsnetzes berechnet werden. Für die bessere Eingabe dient eine grafische Oberfläche, in der ohne große Vorkenntnisse ein Strangschema erstellt werden kann. Die Auswahl der Komponenten erfolgt über gängige Symbole von z.B. Heizkörpern, Verbrauchern, Rohrteilstrecken und Ventilen. Die Thermostatventile werden mit dem Einzeichnen der Heizkörper automatisch berücksichtigt. Somit ist eine detaillierte Dokumentation inklusive aller Einstellwerte der Heizungsanlage leicht umsetzbar.

Fazit

Im Gebäudebereich liegt ein großes Potential für Energieeinsparungen bislang brach. Gerade im Geschosswohnungsbau können Wohnungsstationen gegenüber Standartinstallationen punkten. Neben Energieeinsparungen bieten sie einen Mehrwert an Komfort und Hygiene. Da der Markt zahlreiche Varianten bereithält, kann auf jede Bausituation individuell reagiert werden. Zudem sind die Auslegung und der Platzbedarf bei der Installation überschaubar. Ein Gewinn auf ganzer Linie – für den Planer, den Installateur und den Bauherrn gleichermaßen.

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