Systeme für die Warmwasserbereitung

Die Sonne ist herzlich willkommen: Sonnenkollektoren stehen bei Bauherrschaften hoch im Kurs. Die Anzahl kleiner und grosser Wohnhäuser, in denen das Brauchwasser mit einer thermischen Solaranlage erwärmt wird, nimmt weiter zu. Im Jahr 2018 hat man in der Schweiz eine Energiemenge von fast 700 Gigawattstunden mit der Sonne erzeugt; die installierte Leistung ist im Gebäudepark seit 2010 verdoppelt worden. Dieser Trend wird sich auch in Zukunft fortsetzen. Absicht aller Kanton ist, die Brauchwassererwärmung mit Elektroboiler zu verbieten. Die meisten haben inzwischen Bauvorschriften eingeführt, wonach bei Neubauten oder einem Boilerersatz ein Warmwassersystem mit erneuerbarer Energie zu installieren ist. Einzelne Kantone verlangen sogar einen Mindestanteil für Wärme aus erneuerbaren Energiequellen wie die Sonne; fast überall werden dafür jedoch auch Förderbeiträge ausbezahlt.

Heizung im Sommer ausschalten

Zu den strengeren Warmwasser-Regeln, die die Kantone schweizweit einführen wollen, gehören deshalb: Das Warmwasserssystem kann entweder mit erneuerbarer Energie aufgeheizt werden oder die Heizanlage ganz oder teilweise dafür zu verwenden. Die kantonalen Energiegesetze erlauben aber weiterhin, den Warmwasserspeicher im Sommer mit Strom aufzuheizen. Hat man keine thermische Solaranlage installiert, erlaubt der elektrische Betrieb zumindest, dass die Heizungsanlage über den Sommer ausgeschaltet werden kann.

Kombiniertes Erwärmungssystem

Will man ganzjährig warmes Brauchwasser ohne zusätzlichen Stromkonsum, aber energieeffizient und umweltfreundlich bereitstellen, wird dazu ein sogenanntes bivalentes System benötigt. Konkret meint dies, die Heizungsanlage mit Sonnenkollektoren oder einem Wärmepumpenboiler zu ergänzen. So reicht eine 5 bis 6 m² grosse thermische Solaranlage auf dem Hausdach aus, mehr als die Hälfte des Warmwasserbedarfs eines Einfamilienhauses abzudecken. Technisch wird der Warmwasserspeicher so in das Haustechniksystem eingebunden, dass das Warmwassersystem – je nach Bedarf – solarthermisch, elektrisch oder über die Heizungsanlage betrieben werden kann. Bei der Kombination von Solaranlagen mit einer Wärmepumpenheizung ist auf die Hydraulik besonders zu achten: Die Wärmeübertragungsstutzen für den solaren Wärmekreislauf sind im untersten Bereich des Speichers anzubringen, weil hier der stärkste Energieinput erforderlich ist. Der Wärmeeintrag durch die Wärmepumpe soll jeweils in den oberen Wasserschichten erfolgen. Dadurch wird Letztere jeweils nur dann eingeschaltet, wenn die Sonne zu wenig Wärme geliefert hat.

Und der Boilerersatz?

Eine Alternative zur thermischen Solaranlage ist der Wärmepumpenboiler. Dieser ergänzt die Heizungsanlage und erzeugt Wärme aus der Umgebungsluft. In gewissen Fällen kann dafür die warme Abluft im Heizungskeller genutzt werden, was die Energieeffizienz des WP-Boilers erhöht.  

Ein Knackpunkt für die Brauchwasseraufbereitung ist der hohe Wärmebedarf: Aus hygienischen Gründen muss das Brauchwasser mindestens kurzzeitig auf ein Temperaturniveau von 60 °C erwärmt werden, damit die Legionellenbildung verhindert werden kann. Die meisten Boileraggregaten verfügen über ein eingebautes Steuerungsprogramm mit Legionellenschaltung. Ist der Boiler unabhängig der Heizungsanlage zu ersetzen, empfehlen Fachleute ein bivalentes Erwärmungssystem. Bei einer Installation von Sonnenkollektoren sind allfällige Vorleistungen in Betracht zu ziehen, wie etwa eine Vergrösserung des Warmwasserspeichers: Dieser sollte 50 % bis 75 % grösser sein als der alte Elektroboiler.