Keine Zirkulationsleitung bei der Warmwasserbereitung?

Antwort: Im Einfamilienhaus wären damit nur Geld und Energie verschwendet.

Die Installation kommt teuer, denn die Leitungswege verdoppeln sich. Der Warmwasserkreislauf funktioniert
bei heutiger Bau- und Installations-Technik nicht mehr durch Schwerkraft-Umlauf, sondern
muss mit einer Zirkulationspumpe in Gang gehalten werden. Nach der geltenden Heizanlagen-
Verordnung muss diese Pumpe zeit- und temperaturgesteuert sein, das heißt sie darf nur
laufen, wenn das Warmwasser kälter als 40°C ist und sie muss während der Nacht stehen. Der
Wasserkreislauf kühlt zwangsweise den Warmwasserbereiter aus, so dass er immer wieder
nachgeladen werden muss.
Dieser Aufwand mag in einem vielstöckigen Mehrfamilienhaus bei zentraler Warmwasserbereitung
gerechtfertigt sein. Weil dort regelmäßig ein Warmwasserzähler den Verbrauch jeder
Wohnung misst, ohne Rücksicht auf die jeweilige Zapfwasser-Temperatur, kann man sogar
einen Anspruch des zahlenden Verbrauchers auf eine Mindesttemperatur zugestehen. Diese
kann nur mit der Zirkulationseinrichtung geboten werden.
Im privaten Eigenheim verlegt man die Warmwasserleitung aus Kupferrohren mit kleinem
Durchmesser. Für den Hauptstrang zwischen Warmwasser-Speicher und Badewanne genügt
Nennweite 15 und für Spüle oder Waschtisch, auch für Spül- und Waschmaschinen 12, für
Handwaschbecken schon 10. Es wäre auch kein Fehler, wenn alle Leitungen mit 15 mm
Durchmesser verlegt würden, jedoch keinesfalls größer.
1 m Rohr mit 15 mm Außendurchmesser (!) fasst 200 ml Wasser. Bei 10 m Anschlusslänge
für die Badewanne – und das ist mehr als der durchschnittliche Leitungsweg – kommt nach
zwei Litern Wasserauslauf bereits Wasser mit voller Speichertemperatur. Die dünnwandigen
Kupferrohre entziehen dem nachströmenden Wasser kaum Wärme. Die Wärmedämmung der
Warmwasserleitungen hält deren Inhalt lange Zeit warm, so dass nur der erste von mehreren
Badbenützern den Wasservorlauf auslösen muss.
Diese Technik spart am meisten Herstellungsaufwand und Betriebskosten; Energieverbrauch
einbezogen. Allein das gesparte Geld für die komplette Zirkulationseinrichtung und für die
billigeren dünnen Rohrleitungen deckt die Kosten für das Vorlaufwasser (2 m3/Jahr) für 200
Jahre, oder den gesamten Warmwasserverbrauch der ersten beiden Jahre für drei bis vier Personen;
wohlgemerkt einschließlich Energiekosten.

Hintergründliches: Die Zirkulationsleitung für Warmwasser-Bereitungsanlagen hat eine
lange Geschichte, in der, wie so oft, die Auswirkungen des ersten Fehlers und aller weiteren
jeweils durch einen neuen nur gemildert wurden.
Als vor gut hundert Jahren die Zentralheizung, zunächst als Dampfheizung und erst viel später
als Warmwasserheizung, Einzug in die Villen der oberen Zehntausend hielt, war die Technik,
für heutige Begriffe, entsetzlich überdimensioniert. Die Heizkessel und die Boiler, wie
man die Warmwasserspeicher nannte, waren zwei- bis dreimal so groß, die Rohrleitungen
mindestens doppelt so dick, wie sie hätten sein können. Noch gab es ja keine physikalisch begründeten
Berechnungsmethoden, sondern nur gutgemeinte Empfehlungen. Viel zu klein war
dagegen der Kaltwasseranschluss der Villen ausgelegt.
Der weitere Weg des Warmwassers durch den Speicher zu den Zapfstellen, im Vergleich zum
Kaltwasser, führte zu höheren Druckverlusten und kleineren Auslaufmengen. Dies glich man
durch größere Durchmesser der Warmwasserleitungen aus.
Das Heizmedium Dampf konnte das Warmwasser zum Kochen und die Boiler zur Explosion
bringen. Dagegen setzte man Sicherheitsventile und Rückschlagklappen ein, die den Durchflusswiderstand
abermals erhöhten, was wieder zu größeren Rohrweiten der Warmwasser-
Leitungen führte.
Die verzinkten Gewinderohre, aus denen Warmwasserleitungen zusammengeschraubt wurden,
waren eine Erfindung der Engländer. Für die Dampfmaschinen des James Watt und seiner
Nachfolger waren sie extra dickwandig gemacht. Die Innendurchmesser wurden in Zoll
gemessen. Außen schnitt man die Gewinde darauf.
Nach und nach erwiesen sich dünnere Wandstärken als ausreichend. Weil man die Gewinde
weiterhin passend halten wollte, vergrößerten sich die Innendurchmesser und damit der Wasserinhalt.
Vielleicht hätte danach ein 3/4″-Rohr anstelle eines 1″-Rohres genügt, aber man dimensionierte
weiterhin wie gewohnt. An den Warmwasser-Zapfhähnen dauerte es lange, bis
der große abgekühlte Wasserinhalt abgeflossen und vom Boiler nachfließendes warmes Wasser
auch das viele Metall der schweren Gewinderohre durchwärmt hatte. Erst danach floss
warmes Wasser aus dem Hahn.
Dagegen erfand man die Zirkulationsleitung. Sie begann an der Warmwasserleitung kurz vor
der Zapfstelle und führte zurück in den unteren Teil des Boilers. Den Umlauf in diesem Rohrsystem
überließ man der Schwerkraft. Dazu mussten alle horizontalen Abschnitte der Warmwasserleitung
leicht steigend und diejenigen der Zirkulationsleitung mit leichtem Gefälle verlegt
werden. Außerdem blieben die Zirkulationsleitungen meistens ungedämmt, weil deren
Abkühlung den Umlauf beschleunigte. Das kühlte zwar den Boiler aus, aber dann heizte der
Gärtner des Hausherrn den Kessel wieder an oder auch nur nach.
Seit den fünfziger Jahren erscheint die Montage von Wasserleitungen mit Steigung und Gefälle
zu umständlich. Es gibt elektrische Umwälzpumpen, die den Umlauf des Wassers gegen jeden
Widerstand schaffen.
So lief das also. Anfangs in den Villen, dann in Bürgerhäusern, in Hotels, später in Gasthöfen
mit fließendem Kalt- und Warmwasser, in Krankenhäusern, Kasernen und Spitälern und
schließlich auch in besseren Mietshäusern und – Eigenheimen!
An den Energieverlust dachte man erstmals um 1984.
Übrigens fehlt an den meisten Zirkulationsleitungen eine Rückschlagklappe am Boilereintritt.
Das Zirkulationswasser soll ja nur von der Stelle kurz vor einer Zapfstelle wieder zum Warmwasserbereiter
zurückströmen. Allzu viele Installateure glauben offenbar, das Wasser wüsste
dies von alleine.
Tatsächlich bildet ja die Zirkulationsleitung einen zweiten Strömungsweg vom Warmwasserbereiter
zur Zapfstelle und diesen Weg nimmt das Wasser in gottgewollter Weise wahr, wenn
die besagte Rückschlagklappe fehlt, oder auch die Zirkulationspumpe steht. Zwar ist die
Rohrreibung in der kleineren Zirkulationsleitung größer als in der Warmwasserleitung, doch
es wird im umgekehrten Verhältnis dieser Strömungswiderstände eine beachtliche, kältere
Wassermenge den Weg bis kurz vor die Zapfstelle finden und sich dort mit dem Warmwasser
mischen.
Bei diesem Rückstrom fließt deshalb kälteres Wasser nach oben, weil die Zirkulationsleitung
im unteren, möglicherweise schon kalten Teil des Boilers mündet, oder aber, wie vielfach üblich,
direkt in den Kaltwassereintritt vor dem Boiler. Dadurch wird sie zeitweise nur mit Kaltwasser
gespeist.
Diese fehlerhafte Installation führt dazu, dass zunächst etwas Warmwasser aus dem Zapfhahn,
z.B. in die Badewanne fließt und von da weg merklich abgekühltes, oft nur lauwarmes
Wasser.
Für derlei Fehler sollte man den Installateur oder den Planer auch dann noch verantwortlich
machen, wenn die eigentliche Garantiezeit nach VOB oder BGB bereits abgelaufen ist: Planungsfehler
dieser Art verjähren erst nach 30 Jahren.

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