Dadurch wird im Übrigen zugleich Strom für die Trinkwassererwärmung am effektivsten genutzt. Denn bei einem Coefficient of Performance (COP) von 3,5 – einer typischen Leistungszahl für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe – erzeugt die elektrische Antriebsenergie der Wärmepumpe das 3,5-Fache an Wärmeenergie. Elektro-Durchlauferhitzer hingegen wandeln Strom nahezu 1:1 in Wärme um. Daher ist fraglich, ob bei einer überwiegend elektrischen, dezentralen Trinkwassererwärmung die Stromnetze für einen so hohen zusätzlichen Leistungsbedarf mittelfristig adäquat ertüchtigt werden könnten.
Um erneuerbare Energien in Verbindung mit dezentralen Durchlauferhitzern zu nutzen, ließe sich theoretisch der Strombedarf über eine Photovoltaikanlage decken. Allerdings wäre hierfür ein entsprechendes Batteriespeichersystem erforderlich. Die benötigte Batteriegröße, um Elektro-Durchlauferhitzer mit 21 kW und mehr Leistung bei typischem Bedarfsverlauf und üblichen Gleichzeitigkeiten für PWH in Mehrfamilienhäusern mit gespeichertem PV-Strom zu versorgen, ist bei den aktuellen Kosten für Strom und Batterien eher unwirtschaftlich. Ebenso als unrealistisch anzusehen ist wohl die Erwartung, dass über einen steigenden Anteil erneuerbarer Energien am deutschen Strommix der Bezug von Netzstrom den steigenden Umweltanforderungen genügt: Besonders intensiv wird aktuell diskutiert, ob nicht durch E-Mobilität und die Erzeugung grünen Wasserstoffs der Strombedarf in Deutschland 2030 deutlich höher sein wird als die Bundesregierung derzeit prognostiziert [4]. Das würde nicht nur den Anteil erneuerbarer Energien am Strommix reduzieren, sondern zusätzlich den Strompreis weiter nach oben treiben.
Fazit Die erforderliche Energie- und Wärmewende für mehr Klimaschutz setzt in erheblichen Teilen auf eine zunehmende Elektrifizierung der Technischen Gebäudeausrüstung. Eine Systemwende bei der Trinkwassererwärmung von zentral mit Zirkulationsleitung zu dezentral mit elektrischen Durchlauferhitzern für jede Wohneinheit geht damit jedoch nicht automatisch einher. Denn eine dauerhafte Temperatur von PWH < 55 °C, wie dies in Durchlauferhitzern und den Rohrleitungen dahinter in der Praxis häufig der Fall ist, kann aus Sicht der Trinkwasserhygiene nicht toleriert werden. Die hygienische Unbedenklichkeit ist bislang nicht nachgewiesen.
„Hygienisch ist einer zentralen Trinkwassererwärmung mit Zirkulation klar der Vorzug zu geben. Die zunehmende Effizienz von Wärmepumpen bei Vorlauftemperaturen bis 55 °C und der Einsatz von Solarthermie lassen zudem auch eine überwiegend nachhaltige Trinkwassererwärmung mit kostenloser Umweltwärme zu“, resümiert Dr. Christian Schauer im Hinblick auf die Fragestellung „Quo vadis Trinkwassererwärmung?“ Dies gelte insbesondere, wenn über entsprechend ausgelegte Trinkwassermanagement-Systeme die PWH-Bereitung bedarfsgerecht nach dem Durchflussprinzip erzeugt werde und die Energie dafür aus einem Pufferspeicher gezogen werde, der von der Wärmepumpe mit entsprechend langen Laufzeiten optimal zu laden ist.
[1] DVGW W 551:2004-04; Trinkwassererwärmungs- und Trinkwasserleitungsanlagen - Technische Maßnahmen zur Verminderung des Legionellenwachstums - Planung, Errichtung, Betrieb und Sanierung von Trinkwasser-Installationen.
[2] M. Hippelein, B. Christiansen, Hygienische Bewertung dezentraler Trinkwassererwärmer großer Appartementanlagen hinsichtlich mikrobiologischer Verunreinigungen und einer Legionellenkontamination, Zentrale Einrichtung Medizinaluntersuchungsamt und Hygiene, UKSH Kiel, Projektbericht Dezember 2016.
[3] Mitteilung des Umweltbundesamtes (UBA), Vorkommen von Legionellen in dezentralen Trinkwassererwärmern, 12/2018.
[4] EWI ANALYSE, Die Auswirkungen des Klimaschutzprogramms 2030
auf den Anteil erneuerbarer Energien an der Stromnachfrage; Energiewirtschaftliches Institut an der Universität zu Köln (EWI) gGmbH; Max Gierkink & Tobias Sprenger; Köln, Januar 2020.
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