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Die Detailansicht zeigt das orangefarbene Heizband (links unten) und die faseroptische Temperaturmessung (grün, links oben) vor der Isolierung der Trinkwasserrohrleitung.
© TU Dresden
Trinkwasser-Installation
17.11.2015

Die Abbildung zeigt einen neuen Versuchstand zur Trinkwasserinstallation im Zentrum für Energietechnik der Technischen Universität Dresden. Dort wird die Situation eines 6-Familienhauses für Trinkwasser (kalt), Trinkwarmwasser und Zirkulation inklusive kompletter Steuerung und Messwerterfassung emuliert.
© TU Dresden

Ein Mitarbeiter der Technischen Universität Dresden entnimmt zentrale Proben im Umfeld eines Trinkwasser-Erwärmers (Temperaturmessung).
© TU Dresden

Die Gesamtansicht zeigt eine thermohydraulische Messung im Umfeld eines Trinkwassererwärmers im Speicherprinzip für ein 6-Familienhaus.
© TU Dresden

Trinkwasser energieeffizient bereitstellen

Bei der Erwärmung von Trinkwasser können 5 Grad kühlere Mitteltemperaturen die Wärmeverluste um bis zu 13 Prozent senken. Ein Forschungsprojekt unter der Leitung der Technischen Universität Dresden will dies mit umfangreichen Messungen und Probenahmen nachweisen.

Neubau und Sanierung im Gebäudebestand führen zu einem sinkenden Energiebedarf für die Raumheizung. Damit steigt der prozentuale Anteil der Trinkwassererwärmung (TWE) eines Gebäudes jedoch an. Dessen Wärmeverluste zu senken ist deshalb besonders wichtig. Dies gilt für Wohngebäude und Nichtwohngebäude gleichermaßen. Das Problem: Bei Konzepten der zentralen TWE ist die Vorlauftemperatur des Heizungssystems von den allgemein anerkannten Regeln der Technik zur Trinkwasserhygiene vorgegeben. 

Für die Energieeffizienz ist das Temperaturniveau aber viel entscheidender. Allein durch Senken der Mitteltemperatur um 5 Kelvin lassen sich die Wärmeverluste im Bereich der Hausinstallation um 10 bis 13 Prozent reduzieren. In der Fern- und Nahwärmeversorgung sinken die anteiligen Netzverluste des Wärmetransportes etwa in der gleichen Größenordnung. Hinzu kommen zum Beispiel bei Anlagen der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit Dampfturbinen Effekte der Erhöhung der Stromerzeugung um bis zu 6 Prozent. Die Leistungszahl von Wärmepumpen zur Trinkwassererwärmung kann um 20 Prozent und die Effizienz der Solarthermie im Mittel um 0,5 bis 2 Prozent pro Kelvin gesteigert werden.

Aufgaben und Ziele des Forschungsverbundes

Das Verbundprojekt soll nachweisen, dass solche Energiesparpotenziale im Anlagenbetrieb auch realistisch zu erzielen sind. Unter anderem durch die thermohydraulische und hygienische Untersuchung an rund 100 bundesweit verteilten Trinkwasser-Installationen und deren Vergleich mit Ergebnissen von verpflichtenden Legionellen-Untersuchungen. Verschiedene Erzeugertechnologien sollen bewertet und neue Formen des adaptiven thermohydraulischen Abgleichs von Zirkulationssystemen erprobt werden. Dadurch lässt sich das Energieeinsparpotenzial näher bestimmen – und dies ohne Einsatz chemischer Desinfektionsmittel zum Nachweis der hygienisch-mikrobiologischen Unbedenklichkeit. Zusätzlich wollen die Forscher neue mikrobiologische und molekularbiologische Analysemethoden für die Beurteilung der Wasserqualität nutzen.

Stand der Untersuchungen

Für 42 Gebäude unterschiedlichen Typs erarbeiteten und testeten die Wissenschaftler bislang ein neues Probenahme- und Untersuchungsschema. Erste Ergebnisse von 24 komplett untersuchten Gebäuden zeigen vor allem Probleme durch zu hohe Temperaturen im kalten Trinkwasser. Außerdem entwarfen die Forscher einen Technikums-Versuchsstand zur Emulation der Trinkwasserinstallation eines 6-Familienhauses und dessen Ausstattung mit über 160 Sensoren. Er wurde inzwischen grundlegend umstrukturiert und erweitert. Das Forschungsprojekt EE+HYG@TWI läuft noch bis März 2017.

Weitere Informationen sowie sämtliche Forschungspartner sind auf der Projekt-Website der TU Dresden zu finden.

(fr)

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Adressen

Forschung, Projektkoordinierung
TU Dresden, IET

Links

EnEff:Wärme
Projektvisitenkarte auf der Webseite der Forschungsinitiative

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