Herausforderung Energieeffizienz
Der Erhalt der Trinkwassergüte steht in einem klassischen Zielkonflikt zur Forderung, die Energieeffizienz zu verbessern. Mit herkömmlicher Herangehensweise ist er nicht zu lösen. Den Durchbruch eröffnen jetzt aktuelle wissenschaftliche Erkenntnisse, die die Basis für unser neues Trinkwassermanagement-System AquaVip Solutions bilden.
Der Aufwand für die Bereitung von Trinkwasser warm macht bis zu 40 Prozent des Primärenergiebedarfs aus.
Trinkwasser warm: ein Energiefresser
Wenn die geforderte Energiewende gelingen soll, muss es eine Wärmewende geben – da sind sich alle Fachleute einig. Der Hintergrund: 80 Prozent des Endenergieverbrauchs in deutschen Haushalten resultieren aus Wärme- und Warmwassererzeugung. In gut gedämmten Neubauten auf dem Energiestandard „KfW Effizienzhaus 40“ und besser macht der Aufwand für die Bereitung von Trinkwasser warm mittlerweile einen übermäßig hohen Anteil am Gesamtenergiebedarf aus – teilweise liegt er schon bei 40 Prozent des Primärenergiebedarfs. Dabei kostet vor allem die ständige Aufrechterhaltung des warmen Wassers über 365 Tage viel Energie.
Der Zielkonflikt: hohe Trinkwassergüte vs. Energieeffizienz
Denn bisher sind Temperaturen von 60/55 °C für die Bevorratung von Warmwasser in Trinkwasseranlagen gefordert. Das führt nicht nur zu einem viel zu hohen Energieeinsatz, sondern blockiert auch die Nutzung regenerativer Wärmesysteme. Energieeffiziente Wärmepumpen beispielsweise haben ihren optimalen Betriebsbereich bei Temperaturen von unter 55 °C. Solche Temperaturen sind für die Bereitung von Trinkwasser warm aber nicht geeignet, da sich gefährliche Bakterien wie Legionellen dabei optimal vermehren.
Um die geforderten 60/55 °C zu erreichen, wird der Warmwasserspeicher daher häufig kostenintensiv nachgeheizt, oft mit Strom aus fossilen Energien. Das ist ökologisch und ökonomisch wenig sinnvoll. Es besteht ein klassischer Zielkonflikt: auf der einen Seite das Ziel, die Energieeffizienz zu verbessern, auf der anderen Seite das Ziel, die Trinkwassergüte zu erhalten.
Der Ausweg: mehr als eine kleine Revolution
Es gibt nun aber einen Ausweg aus dem Dilemma. Aktuelle Forschungsergebnisse und Pilotstudien zeigen: In Trinkwasseranlagen wird eine schrittweise Absenkung der Systemtemperaturen von Trinkwasser warm auf beispielsweise 48/45 °C als Möglichkeit angesehen, wenn die Rahmenbedingungen hierfür eingehalten werden. In aktuellen Pilot- und Feldstudien wie auch im Anfang 2019 gestarteten Forschungsprojekt "ULTRA-F – Ultrafiltration als Element der Energieeffizienz in der Trinkwasserhygiene" der TU Dresden werden diese Absenkung der Systemtemperaturen von Trinkwasser warm auf beispielsweise 48/45 °C und vor allem die damit verbundenen Rahmenbedingungen (Nutzung der Entnahmestellen, Hydraulik etc.) untersucht und weiter verifiziert.
Eine Ultrafiltration im Teilstrom der Zirkulation von Trinkwasser warm stellt dabei sicher, dass es im Wasserkreislauf keinen Nährstoffzuwachs gibt. Die Bakterien verlieren ihre Lebensgrundlage. Das Wachstumspotenzial für Legionellen und andere Krankheitserreger kann so über die Temperaturgrenze hinweg nachhaltig minimiert werden.
Das Ergebnis: Die Betriebstemperaturen in Warmwasser werden energetisch optimiert, ohne die Trinkwasserhygiene zu beeinträchtigen. Oder anders gesagt: Der Zielkonflikt zwischen einer verbesserten Energieeffizienz und dem Erhalt der Trinkwassergüte löst sich auf.
-
Bedingungen für schrittweise Absenkung der Systemtemperaturen
- hygienebewusste Planung der Trinkwasseranlage mit sicherem hydraulischen Abgleich
- sichergestellter bestimmungsgemäßer Betrieb
- Reduktion der Gesamtzellzahl gemäß Wirkkreis der Trinkwassergüte durch Ultrafiltration
Viega geht voran.
Um das alles umzusetzen, ist ein Trinkwassermanagement-System erforderlich. Engmaschig vernetzt steuert es die Einflussgrößen – von der hygienegerechten Planung bis zum bestimmungsgemäßen Betrieb der Trinkwasseranlage. Die Lösung von Viega: Das neue Trinkwassermanagement-System AquaVip Solutions. Mehr dazu in Kapitel 4: Bahnbrechende Lösung.
