Dezentrale Warmwasserbereitung

Als my-PV vor zwei Jahren auch im Wohnungsbau anfing, das Thema der dezentralen photovoltaischen Warmwasserbereitung voranzutreiben, musste sich das Potential der Elektrischen Warmwasserbereitungsgeräte (ELWA) erst noch beweisen: Alle thermischen Rohrleitungsverluste und auch Probleme der Trinkwasserhygiene sind mit dem Einsatz der ELWA gelöst. Die ersten Projekte einzelner Wohnbauträger zeigen auch im Betrieb die Vorteile des Konzepts.

Neun Wohneinheiten in Stanz

Nach und nach hat my-PV (www.my-pv.com) bei Wohnbauprojekten damit begonnen, seine Anlagen auch aus der Ferne zu überwachen und laufend die Messdaten auszuwerten. Im August 2017 war es in Stanz im Mürztal so weit. In neun Wohneinheiten wurde die Inbetriebnahme von netzautarken ELWA vorgenommen. Gespeist von neun Photovoltaik-Einzelanlagen mit jeweils 1,5 kWp Leistung versorgen die ELWA dezentrale 140 l Warmwasserspeicher in den Wohnungen mit sauberer Wärmeenergie. Fehlende Energie wird aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen.

Keine Rohrleitungsverluste

Technisch bietet der my-PV Leitsatz „Kabel statt Rohre“ eine lange Liste an Vorteilen, insbesondere gegenüber traditionellen solarthermischen Systemen. Der Wesentlichste ist jedoch, dass saubere Sonnenenergie erst am Ort des Warmwasserbedarfs in Wärme umgewandelt wird. Sämtliche Wärmeverluste an Rohrleitungen sind obsolet, der Installationsaufwand zur Verkabelung ist vergleichsweise gering.

Trotz all der Vorteile ist dieses Konzept noch nicht weitreichend etabliert, denn Stand der Technik ist nach wie vor eine zentrale Wärmequelle, oft solarthermisch unterstützt. Diese versorgt ganzjährig, 24 Stunden täglich dezentrale Wohnungsstationen. Die Temperierung des Warmwassers erfolgt dabei ohne Bevorratung über einen leistungsstarken Wärmetauscher. Damit den Verbrauchern rund um die Uhr warmes Wasser zur Verfügung steht, ist es unerlässlich, dass dieses 2-Leiternetz als sogenannte Zirkulationsleitung pausenlos auf hohem Temperaturniveau durchströmt wird. Die dabei auftretenden Energieverluste sind beträchtlich und entsprechen nicht selten beinahe dem eigentlichen Energiebedarf für Warmwasser. Wie in Abbildung Verteilverluste 4-Leiternetz dargestellt, treten in Bestandsgebäuden Verluste in noch weitaus größerem Ausmaß auf.

Nicht so in Stanz im Mürztal. Zur Brauchwasserversorgung wurden lediglich Kaltwasserleitungen zu den Boilern in die Wohnungen verlegt, Zirkulationsverluste gibt es nicht. Mittels Stromzählung wird laufend bestimmt, wie viel Energie von der Photovoltaik stammt und wie viel als Backup aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen wird. Das Verhältnis dieser beiden Größen ergibt den sogenannten solaren Warmwasser-Deckungsgrad. Nach einem Jahr der Messdatenerfassung kann diese Größe nun als Vergleichszahl herangezogen werden. Je nach Verbraucherverhalten variiert der Bedarf an Warmwasser und entsprechend auch der Deckungsgrad.

In Stanz liegen die Werte der neun Wohnungen zwischen 37 % und 78 %, der Mittelwert beträgt über 62 %. Diese solaren Deckungsgrade liegen damit weit über allem, was bisher im mehrgeschossigen Wohnungsbau möglich war. Vergleichbare Gebäude mit zentraler solarthermisch unterstützter Wärmeerzeugung erreichen selbst bei gut funktionierenden Anlagen derartige Deckungsgrade nicht einmal annähernd.

Vorteile

Kleine dezentrale Warmwasserspeicher sind im Wohnungsbau in den hygienerelevanten Normen ausgenommen. Die sogenannte thermische Desinfektion des Trinkwassers ist nicht erforderlich. Das reduziert einerseits den Planungsaufwand in der Umsetzungsphase und andererseits den Energiebedarf im späteren Betrieb.

Die solare Warmwasserbereitung dezentral in den Wohnungen vorzunehmen, hat aber noch einen ganz anderen, nicht zu unterschätzenden Effekt. Es schärft das ökologische Benutzerverhalten. Den eigenen „Vorrat“ in der Wohnung zu haben, bewegt die Bewohner nämlich zu mehr Sparsamkeit als wenn alle Wohnungen aus derselben Wärmequelle versorgt werden. Wie in einem Einfamilienhaus ist man der Herr über den eigenen Warmwasservorrat und kann durch sein Benutzerverhalten den solaren Deckungsgrad ganz einfach zum Positiven verändern.

Weitere Pilotanlage

Nachdem im Bundesland Steiermark schon mehrere Wohnbauprojekte mit der autarken ELWA ausgerüstet worden sind, ist nun auch im Heimatbundesland von my-PV ein erstes Wohnbauprojekt in der Umsetzung. In der Landeshauptstadt Linz entsteht aktuell ein Gebäude mit 14 Wohneinheiten. Pro Wohnung werden vier 330 Wp Module durch die ELWA Wärme in dezentralen 120 l Boilern bereitstellen können und das sehr einfach, nachhaltig und effizient.