Einfamilienhaus in Lüneburg

Die Trennung von Heizsystem und Warmwasserbereitung ist im Gewerbe- und Wohnungsbau heute bereits etabliert. Denn die dezentrale Warmwasserversorgung bietet viele ökologische und ökonomische Vorteile. Dass dies auch für den gehobenen Einfamilienhausbau zutrifft, zeigt ein Beispiel aus Norddeutschland.

Das Gebäude wurde auf einem Hanggrundstück mit freiem Blick auf die Ilmenau, einem Nebenfluss der Elbe im nordöstlichen Niedersachsen, gebaut. Das gestalterisch und funktionell eindrucksvolle Einfamilienhaus präsentiert sich zur Straße hin durch eine strenge, geometrische Geschlossenheit und bildet mit der Garage eine einladende Hofsituation. Auf der Rückseite ermöglicht die Gebäudearchitektur durch die Anordnung von Panoramafenstern die freie, weite Sicht auf die Natürlichkeit der Niederung des Flusses. Die bodentiefen Fenster lassen den Innen- mit dem Außenbereich verschmelzen. Dabei ist diese Transparenz lediglich die Fortführung des offen gestalteten Grundrisses. Die ca. 380 Quadratmeter Wohnfläche verteilen sich über drei Ebenen. Im Erdgeschoss sind Wohn- und Essbereich mit der Küche direkt miteinander verbunden. Ein Arbeitszimmer, ein Gästezimmer mit Gästebad sowie ein Hauswirtschaftsraum komplettieren die Wohnebene des Gebäudes. Der Schlafbereich im Obergeschoss, mit einem Elternschlafzimmer, zwei Kinderzimmern sowie einem großzügigen Sanitärbereich, wird über eine einläufige Treppe im Eingangsbereich erschlossen. Der Technikbereich, mit der Wärmepumpenanlage, einer geregelten Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung sowie der Zentrale der BUS-gesteuerten Gebäudeelektrik, befindet sich im Untergeschoss.

Ökologischer und ökonomischer Denkansatz
Bereits während der Planung berücksichtigten der Bauherr und der Planer alle relevanten Aspekte der Energieeffizienz. So konzipierten sie gemeinsam ein energetisch optimiertes Gebäude. Im Focus stand dabei zunächst die Gebäudehülle. Sie wird gebildet durch Außenwände aus 17,5 cm Kalksandstein mit einem Wärmedämmverbundsystem (16 cm Wärmedämmung, WLG 035) bzw. 30 cm Beton (12 cm Dämmung, WLG 035) im Kellergeschoss. Die Dachdecke, ebenfalls aus Beton mit einer Stärke von 18 cm, erhielt eine 24 cm dicke EPS-Dämmschicht (WLG 035). Die Holz-Aluminium-Konstruktionen der Fensterelemente wurden mit einer 3-Scheiben-Wärmeschutzverglasung versehen. Mit den erreichten U-Werten von 0,141 bis 0,271 W/m²K für die Außenwände und Dach sowie uw= 0,95 W/m²K für die Fensterkonstruktionen wurden die geforderten Werte der aktuellen EnEV deutlich unterschritten bzw. erfüllt. In Kombination mit dem erarbeiteten Wärmekonzept beschränkt sich der Primärenergiebedarf des Gebäudes auf lediglich 57 kW/m²a. Bei der Wärme- und Warmwassererzeugung entschied sich der Bauherr für die Trennung von Heizung und Warmwassersystem, also für eine dezentrale Warmwasserversorgung mit Hilfe von elektrischen Warmwassererzeugern. Eine Lösung, die auch unter dem Gesichtspunkt des steigenden Anteils der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung in Deutschland ökologisch sinnvoll ist.


Warmwasser von der Heizung getrennt
Die Entkopplung der Warmwasserversorgung vom Heizsystem ist mit ausschlaggebend für den geringen Energieverbrauch des Gebäudes. Denn durch die dezentrale Aufbereitung des Warmwassers können bedeutende Energieverluste vermieden bzw. der noch erforderliche Energiebedarf reduziert werden. Das Konzept berücksichtigt die Wärmeversorgung des Gebäudes durch eine Erdwärmepumpenanlage mit einem Leistungsbereich zwischen 6 und 16 kW. Hierfür wurden 25 Erdkollektoren installiert, die die relativ konstante Temperatur des Erdreichs nutzen, d.h. die über das Wasser-Frostschutzgemisch (Sole) absorbierte Wärme des Bodens in einen geschlossenen Kreislauf zum Wärmetauscher transportieren. Die so gewonnene Wärme gelangt anschließend in den Heizungskreislauf bzw. zur Wärmeverteilung in die installierte Fußbodenheizung. Die erforderliche Warmwasserbereitung im Einfamilienhaus erfolgt dezentral im Durchlaufprinzip, also über entsprechende Endgeräte an den jeweiligen Zapfstellen. Die Vorteile der dezentralen Warmwasserversorgung beeinflussen den geringen Energieaufwand des Gebäudes deutlich. Denn im Gegensatz zur dezentralen Warmwasserversorgung können allein die Verteilungs- und Speicherverluste bei einer zentralen Warmwasserversorgung bis zu 40 Prozent betragen.

Gezielte Kostenersparnis und größerer Komfort
Der Vorteil der Entkopplung von Heizsystem und Warmwasserversorgung liegt in der individuellen Anpassung der Temperaturen an den jeweiligen Entnahmestellen. Während bei einem zentralen System allein aus hygienischen Gründen, gemäß Trinkwasserverordnung (TrinkwV), eine konstante Menge an Wasser im zentralen Speicher und Rohrleitungssystem zur thermischen Desinfektion auf 60 °C erhitzt werden muss, steht das durch einen Durchlauferhitzer erwärmte Wasser bei einem dezentralen System sofort und direkt am Einsatzort zur Verfügung. Und zwar nur in der wirklich benötigten Menge, mit der eingestellten, gewünschten Temperatur. Das Zumischen von kaltem Wasser, zur Reduzierung des 60°C heißen Wassers, entfällt also. Dies spart Energiekosten, verringert den Wasserverbrauch und erhöht den Komfort. Denn mit nur 3 Prozent des Energiebedarfs sind die Verteil-, Anlauf- und Anlagenverluste bei dezentralen Systemen im Vergleich zu zentralen Systemen (40 %) sehr gering. Die Wunschtemperatur kann vom Nutzer direkt am Gerät, per Funkfernbedienung oder per App-Steuerung eingestellt werden.

Den individuellen Anforderungen angepasst
Gesetzliche Vorgaben, aber auch das Umwelt- und Kostenbewusstsein der Immobilieneigentümer führen zu immer hochwertigeren Konstruktionen und Ausstattungen, wie z.B. größeren Dämmstoffdicken, Wärmeschutzverglasungen oder effizienten Haustechnikkomponenten. Der daraus resultierende, geringere Wärmebedarf hat entsprechend zur Folge, dass die Anlagentechnik gerade bei Trennung von Heizung und Warmwasserversorgung deutlich kleiner und damit kostengünstiger ausgelegt werden kann. Für Wärmepumpenanlagen mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur bis 35°C bedeutet dies einen sehr effizienten Betrieb des Heizsystems. Grundsätzlich gilt also: Die haustechnischen Anlagen müssen der Gebäudestruktur sowie den individuellen Anforderungen und Nutzungsgewohnheiten der Bewohner angepasst werden, auch unter Berücksichtigung familiärer Veränderungen.

Für die richtige Wahl ist der Einsatz entscheidend
Bei der Planung der Warmwasserversorgung für das vorgestellte Einfamilienhaus achteten Bauherr und Planer speziell darauf, dass für jede Anwendung das effizienteste Gerät zum Einsatz kommt. Darum wurden abhängig von der Entnahmestelle verschiedene Durchlauferhitzer unterschiedlicher Bauart und Leistung gewählt. So sorgen in den Bädern vollelektronische Durchlauferhitzer vom Typ DSX mit einer Leistungsaufnahme von 18 bis 27 kW für konstante Warmwassertemperaturen beim Duschen und Baden. Die Geräte, deren kompakte Bauweise den platzsparenden Einbau begünstigt, fanden unter anderem in einem Regal innerhalb einer Wandnische Platz. Das Multifunktionsdisplay sorgt für perfekten Bedienkomfort. Modernste Regelungs- und Sicherheitselektronik sowie qualitativ hochwertige Komponenten gewährleisten einen zuverlässigen und energieeffizienten Betrieb.
Aufgrund der geringeren Zapfdauer und -temperatur wurde im Gäste-WC ein Kleindurchlauferhitzer vom Typ MDX 4 installiert. Im Waschtisch eingebaut und von außen nicht sichtbar garantiert das Gerät maximale Wirtschaftlichkeit und Funktion, auch aufgrund des sparsam justierten Durchflusses. Die Warmwasserleistung des MDX 4 liegt bei bis zu 2,5 l/min. Die Elektronik mit Durchflusserkennung und Temperatursensor regelt die Leistungsaufnahme, um die eingestellte Auslauftemperatur nicht zu überschreiten.
Unauffällig in den Küchen- bzw. Regalmöbeln installiert, sorgen Untertisch-Durchlauferhitzer vom Typ CFX-U in der Küche bzw. dem Hauswirtschaftraum komfortabel und effizient für warmes Wasser. Ihre kompakte Bauweise begünstigte auch hier den platzsparenden Einbau. Über den außenliegenden 3/8“-Wasserschluss lässt sich das Gerät problemlos direkt an die Spültischarmatur anschließen. Nach der Wandmontage und dem Anschluss der vorhandenen Netzleitung waren die Geräte sofort einsatzbereit. Die energieeffizienten Untertisch-Durchlauferhitzer liefern, anders als die in Küchen häufig eingesetzten Kleinspeicher, unbegrenzt lange heißes Wasser. Über zwei Speichertasten lassen sich in der Küche übliche Nutzungstemperaturen von 35°C zum Händewaschen und heiße 48°C zum Spülen schnell und einfach abrufen. Jede andere Temperatur zwischen 20°C und 60°C ist jedoch ebenso einstellbar.

Smart-Home-Steuerung
Eine Besonderheit in diesem Objekt ist die Einbindung der Warmwassergeräte in eine eigene zentrale Warmwassersteuerung. Da der Bauherr aus optischen Gründen die Durchlauferhitzer oft unauffällig in Möbeln oder hinter einer Vorwand installiert hat, war es naheliegend, die Steuerung der Geräte zentral zu verwalten. Ein kleiner CLAGE-Server übernimmt die Kommunikation und stellt über Funk und WLAN die Verbindung zwischen den Durchlauferhitzern und dem iPad her. Per iPad können die Nutzer dann bequem und intuitiv alle Durchlauferhitzer im Haus steuern. Mit einem virtuellen Drehrad kann jeder Nutzer gradgenau seine Wunschtemperatur einstellen sowie viele Zusatzfunktionen abrufen.

Neben dem Komfort steht natürlich auch die Erfassung der Verbrauchswerte im Vordergrund. Ein kurzer Blick auf den Bildschirm genügt, um Nutzungsdauer, Wasser- und Energieverbrauch und natürlich die Kosten für den gewählten Zeitraum zu prüfen. Mit einem Fingertipp können die Daten auch per E-Mail versendet werden. So können die Nutzer ihr Verbrauchsverhalten anpassen, Kosten sparen und die Umwelt schonen.

Die im Objekt verwendete Smart-Home-Steuerung entspricht den neuesten Standards komfortabler Warmwasserversorgung und transparenter Verbrauchserfassung. Das System ist besonders praktisch, denn mit dem iPad werden auch die Busfunktionen für das gesamte Haus geregelt. Darüber hinaus dient das iPad der Kommunikation und der Kameraüberwachung und stellt auch Musik zur Verfügung.

Fazit
Die nutzungsspezifische Auswahl und Installation der elektronischen Durchlauferhitzer im Einfamilienhaus zeigt, dass eine dezentrale Wassererwärmung ökologische und ökonomische Vorteile gegenüber einem zentralen System hat. So sind die Speicher- und Leitungsverluste deutlich geringer als bei einer zentralen Warmwasserversorgung. Hinzu kommen eine Reduzierung des Wasserverbrauchs und der geringere Installationsaufwand. Auch die erhöhten Anforderungen an Hygiene und Komfort können durch die elektronischen Durchlauferhitzer vollends erfüllt werden.