WSV - Konzept

Trinkwarmwasser & Heizung

ein geniales wie einfaches Konzept

zur dezentralen, wohnungsweisen

Versorgung moderner Mehrfamilienhäuser


Die Vorteile auf einen Blick

• Jede Wohneinheit ist selbstverantwortlich in Verbrauch und Nutzen

• wohnungsweise Trinkwarmwasserbereitung - Kleinanlagenregel

• Niedrigste Nebenkosten angepasste Kaltmieten?

• Absolut bedarfsgerechter Betrieb durch Invertertechnik

• Geringer Abrechnungsaufwand: nur Kaltwasser und Kälteleistung

• Stromaufwand wird über die Wohneinheit direkt abgerechnet

• Keine Installation von übergreifenden warmgehenden Leitungen

• Keine zentrale TWW-Bereitstellung; kein Zirkulationsaufwand

• Extrem leise, nur 31 dB(A) (Teillastbetrieb) bzw. max. 36 dB(A) am Gerät (Vollastbetrieb)

• Einbaufähig, da Nischenmaß (nur 597 mm breit)

Warum das WSV-Konzept?:

Die heute geltenden Vorgaben der Trinkwasserverordnung (TrinkWVo),

verpflichten die Eigentümer / Betreiber von Mehrfamilienhäusern,

die Trinkwarmwassertemperaturen, in zentralen Trinkwarmwasserspeichern auf mindestens 60°C zu bringen

und auch permanent diese mindestens 60° C vorzuhalten!

Zudem besteht die Verpflichtung, in „Großanlagen“, zur Errichtung und zum Betrieb

einer Zirkulationsleitung: die Trinkwarmwassertemperatur im Leitungsnetz, darf zu keiner Zeit unter 55°C absinken!

Der energetische Einsatz hierfür ist enorm!

Ein Beispiel anhand eines bestehenden und von Fachplanern gerechneten 9-Familien-Wohnhauses in Siegen.

Das Objekt hat bei 710m² Wohnfläche eine errechnete Heizlast von 19.652 Watt im Auslegungspunkt.

Dies entspricht einen jährlichen Heizwärmebedarf von 40.284 kWh (VDI 2067) und einem entsprechenden

18%igem Trinkwarmwasseranteil von 7.251 kWh (VDI 4650).

Der aus der Trinkwarmwasserbereitung und aus dem erforderlichen Zirkulationsaufwand entstehende

Energieaufwand beläuft sich in diesem Objekt auf:

-Energieaufwand in kWh für die TWW-Bereitung 7.251 kWh (VDI 4650)

-Energieaufwand für die Aufrechterhaltung der Zirkulation 3.056 kWh (DIN 4701)

Das ergibt einen erforderlichen „Gesamtaufwand Trinkwarmwasser“ von 10.307 kWh, ohne Wertung des Wirkungsgrades, des jeweiligen Erzeugers.

Übersicht Endenergiebedarf (TWW) verschiedener Wärmeerzeuger:

- beim Einsatz modernster Gas-Brennwerttechnik, ergibt sich bei einem Wirkungsgrad von 90%, ein Gaseinsatz von 11.452 kWh Erdgas, nur für Trinkwarmwasser.

- beim Einsatz von Biomasse, ergibt sich bei einem Wirkungsgrad von 85%, ein Zukauf von 12.125 kWh z.B. Pellets,oder entsprechend 2.581 kg Pellets, nur für Trinkwarmwasser.

- beim Einsatz einer „Hochtemperatur Luft/Wasser Wärmepumpe“, ergibt sich bei einer Leistungszahl von 2,2 (Vorlauftemperatur 65°C), ein Stromeinsatz von 4.685 kWh.

- beim Einsatz einer „Hochtemperatur Sole/Wasser Wärmepumpe“, ergibt sich bei einer Leistungszahl von 3,0 (Vorlauftemperatur 65°C), ein Stromeinsatz von 3.436 kWh.

Durch den Einsatz des WSV-Konzeptes lassen sich diese Endenergiemengen drastisch reduzieren!

Betrachtung der Energiekosten für die TWW-Bereitung:

-bei Anwendung „des Konzeptes“ ergibt sich bei einer Leistungszahl von 8,0 ein Stromeinsatz zur Trinkwarmwasserbereitung, von 906 kWh pro Jahr für das Gesamt-Objekt!

Berechnung: gemäß der VDI 4650 fällt für das gesamte Objekt ein thermischer Energiebedarf, für die Trinkwarmwasserbereitung von 7.251 kWh pro Jahr an.

Eine Zirkulationsleitung entfällt aufgrund der „Kleinanlagenregel“, die Trinkwarmwasserbereitung erfolgt in der Wohnung, nahe den Zapfstellen.

7.251 kWh (thermischer Bedarf) / 8,0 (Leistungszahl Idealfall) = 906 kWh für das ganze Objekt

Das bedeutet wiederum, dass „das Konzept“ hier schon mal bis zum 3,5-fachen effizienter sein kann, als das effizienteste zentrale Anlagenkonzept!

Wie funktioniert‘s:

Die Trinkwarmwasserbereitung wie auch die Beheizung

der einzelnen Wohneinheiten erfolgt dezentral;

analog zur „Gas-Etagenheizung“ nur eben mit einer voll modulierenden Sole/Wasser-Wärmepumpe „WSV 6.2 H3M“

mit integriertem 180 Liter Trinkwarmwasserspeicher.

Die dezentralen Sole/Wasser-Wärmepumpen benötigen zum Betrieb lediglich eine zuverlässige Bereitstellung an „flüssigen“ kWh, eben die sogenannte „Kälteleistung“.


Wie kann die Bereitstellung der „Kälteleistung“ erfolgen?

Grundsätzlich auf jede erdenkliche Art, d.h. jedwede Energiequelle, die in der Lage ist die erforderliche „Kälteleistung“ in ausreichendem Maße bereitzustellen, eignet sich als Energiequelle.

Die optimale Bereitstellung der benötigten „Kälteleistung“ erfolgt durch Erdsonden, Erd-Kollektoren oder Brunnenanlagen.

Hier sind zum Einen natürlich ökologische, wie zum Zweiten auch wirtschaftliche Gesichtspunkte maßgeblich.

Einige Beispiele für Alternativen / Ergänzungen: - Solarthermie und Photovoltaik, Luft/Wasser-Wärmepumpen, Option Abluftnutzung

Um dem ökologischen Grundsatz der Wärmepumpe zu folgen, sind als Wärmequellen natürlich regenerative Energien einzusetzen.

Erdsondenanlagen, etc.

Grundwasser, Abwässer, Oberflächenwässer, etc.

Flächenkollektor, Grabenkollektoren, Erdkörbe, etc.

Fernkälte- und / oder Fernwärmenetze (PEF* 0,00)

WSV 6.2 H3M – Technik & Effizienz auf höchstem Niveau

• Kostengünstige Heizanlage – nur ein Gerät für Heizung, Kühlung und Brauchwarmwasser

• Platzsparende, kompakte Aufstellung. Die Stellfläche ist kleiner als bei einer Waschmaschine

• Mit NOVELAN Web sehr komfortabel regelbar, weltweit auch über Internet und Smartphone

• Energieeffizient – hohe COPs

• Intelligentes Energiemanagement:

• Zeitschaltprogramme, Nachtabsenkung

• Flüsterleiser Betrieb dank

• Intelligenter Schalldämmung

Ein praxisnahen Beispielobjektes

Die Erläuterung erfolgt anhand eines praxisnahen Beispielobjektes

Vorgaben:

• Neubau Mehrfamilienhaus mit 8 Wohneinheiten a‘ 100 m² Wfl.

• Gesamtheizlast des Gebäudes 24 KW

• Aufgrund einer „Gleichzeitigkeitsbetrachtung“ der Trinkwarmwasserbereitung sind pro Wohneinheit 250 Watt TWW-Aufschlag hinzuzuzählen.

• Leistungsbedarf gesamt 24 KW + (8 WE x 250Watt) = 26 KW

• Auslegung beruht auf 5°C Wärmequellentemperatur; COP 5,15

• Wärmequelle Pufferspeicher (gespeist durch Geothermie, Abluft, Solarthermie, Photovoltaik etc.)

• Die WQ-Temperatur zu den einzelnen WSV sollte 15°C nicht überschreiten.

• eventuelle Sperrzeiten wurden in dem Beispiel nicht berücksichtigt.

Die Abrechnung der WSV‘s erfolgt in der Regel über den „normalen“ Wohnungsstromzähler

WSV 6.2 H3M Konzept – richtig auslegen

Ausgehend von 26 KW Gesamtleistungsbedarf erfolgt nun die Bestimmung der Wärmequelle zu Versorgung der einzelnen WSV‘s. Vorgehen wie folgt:

26 KW geteilt durch den COP von 5,15 = 5,05 KW elektrisch.

26 KW abzüglich der 5,05 KW ergibt 20,95 KW Kälteleistung

Diese 20,95 KW Spitzenbedarf müssten nun als Wärmequelle bereitgestellt werden. Allerdings kann dieser Spitzenbedarf durch Bereitstellung eines größeren Puffervolumens etwas kompensiert werden. (bis zu 20%)

Die Spitzenlasten werden durch das Puffervolumen aufgefangen.

WSV 6.2 H3M Konzept – richtig auslegen

Als empfohlenes Mindest-Wärmequellenpuffervolumen gilt pro WSV 6.2H3M 100l WQ-Bereitstellung.

Sollten allerdings regenerative Energien wie Solarthermie und/oder Photovoltaik eingesetzt werden,

muss sich das Puffervolumen an diesen Energielieferanten orientieren.

D.h.

es sollte möglichst viel regenerativer Ertrag gespeichert werden können um diesen dann zu ertraglosen Zeiten zu nutzen

Grundsätzlich gilt: Der Wärmequellenpufferspeicher kann nicht zu groß sein!


WSV 6.2 H3M Konzept – richtig auslegen

Als Materialauszug ergeben sich dann für dieses Objekt nachfolgende Positionen

• 8 x WSV 6.2H3M NOVELAN

• 8 x SPS 25 NOVELAN

• 1 x TPS 800 NOVELAN

• 1 x Solegemisch NOVELAN für Inhalt der WQ

• 1 x Wärmequelle bauseits

• 1 x kältetechnische Isolierung Rohrnetz / Puffer, bei Bedarf (Kondensatbildung)

• 1 x Festwertregelset für die WQ (nur wenn Gefahr dass über 25°C im Puffer)

Bei einer höheren Puffertemperatur als 25°C muss die Verteilung zu den WSV 6.2 H3M abgemischt werden! WQ max. 25°C

Der Zwischenkreis ist mit einem Glykolgemisch (mind. 20%) zu betreiben!

Die NOVELANTPS-Baureihe muss bauseitig dampfdiffusionsdicht isoliert werden!