Indirekt- und direktbefeuerte Systeme zur Warmwasserbereitung im Vergleich

Unser vorheriger Beitrag zu Wasserfiltern in der Bäckerei ist auf reges Interesse gestoßen. Dafür möchten wir uns ganz herzlich bedanken. Zugleich nehmen wir dies zum Anlass, nochmals auf das Thema der Wasserversorgung einzugehen. Heute in Bezug auf warmes Wasser.

Bei der Planung und Installation von Heizungs- und Warmwassersystemen existieren zahlreiche Möglichkeiten. Aufgrund der großen Auswahl an Produkten für die effiziente Warmwasserbereitung ist es jedoch wichtig, die wahren Vorteile der Trennung von Heizungs- und Warmwassersystemen und die Unterschiede zwischen der Verwendung von direkt oder indirekt befeuerten Einheiten zu verstehen.

Indirekt- und direktbefeuerte Systeme zur Warmwasserbereitung im Vergleich

Direkt befeuerte Einheiten wie haben einen integrierten Gas- oder Ölbrenner, der das Wasser im Speicher direkt erwärmt, indem er heiße Gase durch ein oder mehrere seiner Wärmetauscherrohre im Speicher zuführt und die Wärme an das umgebende Wasser abgibt. Hierzu zählt auch die Gruppe der elektrischen Durchlauferhitzer, die mit Netzspannung oder Solarstrom betrieben werden können.

Indirekt befeuerte Einheiten wie z. B. Heizgeräte haben keinen integrierten Brenner, sondern enthalten einen oder mehrere Wärmetauscherspulen, die mit heißen Flüssigkeiten (Wasser oder Solarflüssigkeit) gefüllt sind, die bereits‘ indirekt‘ durch eine oder mehrere externe Wärmequellen, wie z. B. einen Heizkessel oder Solarkollektoren, beheizt wurden.

Vorteile der Trennung von Heizungs- und Warmwassersystem

Früher besaßen indirekt befeuerte Anlagen einen eigenen Warmwasserboiler zur Beheizung eines Heizkessels. Heute kann mit modernen, hocheffizienten Kesseln der gleiche Kessel sowohl für den Heizkreis als auch für die Wassererwärmung genutzt werden. Wird die Raumheizung jedoch nicht benötigt, muss der Kessel jedoch weiterhin in Betrieb sein, um die Warmwasserversorgung zu leisten.

Kombinierte Warmwasserbereitung für Heizung und Wasser

Direkt befeuerte Warmwasserbereiter sind ausschließlich für die Warmwasserbereitung bestimmt und bieten im Vergleich zu einem indirekten System eine schnellere Aufheiz- und Reaktionszeit. Somit sinken die Wärmeverluste im Kessel und der damit verbundene zusätzliche Energieaufwand.

Die Warmwasserbereiter werden häufig in der Nähe des Verbrauchsortes installiert. Hierdurch wird die benötigte Energie für die Wasserversorgung über einen langen Rohrleitungsweg reduziert und die Wärmeverluste bei der Verteilung minimiert. Dies senkt auch die Verschmutzung im Wasser, die durch Filteranlagen beseitigt werden müssen.

Die für die Warmwasserbereitung verwendeten Heizkessel benötigen keine Schornsteine oder verfügen über eine separate Gasversorgung, die direkt an sie angeschlossen ist. Dies vereinfacht die Installation und Wartung.

Wirkungsgradvergleiche – warum es nicht immer passt

In der Branche wird lebhaft darüber diskutiert, welches System in der Praxis von Vorteil ist. Hierbei fällt auf, dass bereits bei der Methode zur Berechnung der Wirkungsgrade für ein indirektes und direkt gefeuertes Warmwassersystem Diskrepanzen existieren.

Bei direktbefeuerten Warmwasserbereitern wird in Teil des Bruttojahreswirkungsgrades des Gerätes selbst berücksichtigt, der anhand des Wirkungsgrades während eines Aufheizzyklus gemessen wird. Andererseits kann bei einer indirekt beheizten Warmwasseranlage der Bruttowirkungsgrad des angeschlossenen Heizkessels genutzt werden. Hier liegt das Problem im Vergleich.

Der Bruttosaisonwirkungsgrad eines Kessels wird anhand des Teillast- und Volllastwirkungsgrades berechnet. Ein indirekt befeuertes System wird jedoch in der Regel bei 80/60 betrieben, d. h. Temperaturen, bei denen ein Kessel nicht kondensieren und somit auch nicht mit Teillast betrieben werden kann (dazu ist eine Rücklauftemperatur von 30°C erforderlich). Das bedeutet, dass das, was auf dem Papier festgehalten wird, keine wirkliche Widerspiegelung dessen ist, was in der Praxis tatsächlich geschieht.

 

Ein Beispiel zum Vergleich von Warmwasserbereitern

Nach der Part L-Methode liefern die Systeme:

  • Direktbefeuerter Kondenswassererhitzer: 96% Bruttowärmeeffizienz
  • Ein indirekt befeuerter Heizkessel: 96% (unter Berücksichtigung des saisonalen Bruttowirkungsgrades des Brennwertkessels)
  • Bei der Warmwasserbereitung mit Kesselrücklauftemperaturen von voraussichtlich 60°C oder höher ist es wahrscheinlicher, dass der Kessel mit einem Bruttowirkungsgrad von 88% arbeitet.

Berücksichtigt man zusätzlich den zusätzlichen elektrischen Lastbedarf der Kesselprimärpumpe und der Heizungsladepumpe, so unterscheiden sich der Energiebedarf und die Wirkungsgrade einer indirekt befeuerten Lösung stark von Werten auf dem Papier.

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