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Durchlauferhitzer: Technik, Verbrauch und Kosten

Was ist ein Durchlauferhitzer? Wie ist er aufgebaut und wie funktioniert er? Welche technischen Unterschiede gibt es? Wie hoch ist der Stromverbrauch? Wann lohnt sich ein Durchlauferhitzer?

Ein Durchlauferhitzer erhitzt mit Hilfe von Elektrizität, sprich: Strom, Wasser. Er ist somit ein Gerät, das elektrisch heizt. Quasi eine elektrische Heizung zur dezentralen Warmwasserversorgung. Elektrische Durchlauferhitzer unterscheidet man in hydraulisch gesteuerte und elektronisch geregelte Geräte. Es gibt auch Modelle, die das Wasser mit Gas erwärmen. Nicht immer sind diese Erhitzer teurer im Verbrauch. Je nach ihrem Einsatzzweck können sie sogar bei Betrachtung der Gesamtkosten günstiger sein als andere Lösungen zur Warmwassererhitzung.

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Unterschiede der Durchlauferhitzertechnik zum Warmwasser-Boiler

Der fest installierte Durchlauferhitzer ist von einem klassischen Boiler zu unterscheiden: Während der Boiler eine bestimmte Menge Wasser erwärmt, die durch den Behälter, in dem sie vorrätig gehalten wird, begrenzt wird, heizt der Durchlauferhitzer dem Wasser erst dann ein, wenn es am Wasserhahn gezapft wird.

Anders ausgedrückt: Der Durchlauferhitzer hält kein warmes Wasser auf Vorrat wie der Boiler, sondern erwärmt es auf Nachfrage (Öffnen des Warmwasserhahns) kontinuierlich. Wichtig: Siedend heißes Wasser, wie es ein Boiler durchaus ausgeben kann, liefert ein Durchlauferhitzer nicht.

Der Durchlauferhitzer muss eine ziemlich große Wärmeleistung erbringen, damit aus dem Wasserhahn immer dann warmes Wasser in der gewünschten Temperatur und Menge fließen kann, wenn er geöffnet wird. Man installiert einen Durchlauferhitzer meist im Bad, seltener in der Küche.

Der AEG Durchlauferhitzer „DDLE ÖKO ThermoDrive“ bietet u.a. eine Eco-Taste, über die die Wassermenge während des Duschvorgangs vollautomatisch gesteuert wird und schwankende Druckstöße im Leitungssystem ausgeglichen werden. (Foto: AEG Haustechnik)
Der AEG Durchlauferhitzer „DDLE ÖKO ThermoDrive“ bietet u.a. eine Eco-Taste, über die die Wassermenge während des Duschvorgangs vollautomatisch gesteuert wird und schwankende Druckstöße im Leitungssystem ausgeglichen werden. (Foto: AEG Haustechnik)

Aufbau und Funktionsweise eines hydraulischen Durchlauferhitzers

Und so funktioniert ein Durchlauferhitzer, der mit Strom betrieben wird: Das kalte Wasser kommt aus der zentralen Leitung und fließt über den Kaltwasseranschluss des Durchlauferhitzers in dessen Inneres. Dabei passiert es zunächst ein Sieb, bevor es zum Wärmemengenregler kommt. Der gleicht gegebenenfalls unterschiedliche Druckverhältnisse aus, die das kalte Wasser innehat, das aus dem Leitungsnetz kommt. Der Wassermengenregler des Durchlauferhitzers übernimmt somit die Aufgabe, den Wasserdurchfluss weitestgehend konstant zu halten. Das ist Voraussetzung dafür, dass anschließend auch die Erwärmung des Wassers konstant erfolgen kann.

Einer der ersten Durchlauferhitzer auf dem deutschen Markt war der Heizteufel von 1952. Wenn das Wasser läuft, wird es über einen Widerstand erhitzt. Die Temperatur wird über die Durchflussmenge geregelt. (Quelle: "electrum" Museum der Elektrizität in HH-Harburg)
Einer der ersten Durchlauferhitzer auf dem deutschen Markt war der Heizteufel von 1952. Wenn das Wasser läuft, wird es über einen Widerstand erhitzt. Die Temperatur wird über die Durchflussmenge geregelt. (Quelle: "electrum" Museum der Elektrizität in HH-Harburg)

Im Wasserschalter wird über die sogenannte Venturidüse, durch die das Wasser fließt, ein differierender Druck zwischen den Kammern ober- und unterhalb der Membran erzeugt. Je nach Durchflussmenge sorgt die Membran dafür, dass der Strömungsschalter aktiviert wird und den Stromkreis schließt. Ist die durchfließende Wassermenge gering, schalten sich drei der vier sogenannten Heizwendel ein. Zapft man mehr Wasser, fließt das Wasser schneller, wovon der Differenzdruck im Wasserschalter steigt. Daraufhin wird am Strömungsschalter eine höhere Geräteleistung des Durchlauferhitzers freigegeben.

Werfen wir noch einen Blick auf die Heizwendel im Heizblock des Durchlauferhitzers: Im direkten Vorbeirausch an diesen „Heizstäben“ erwärmt sich das Wasser. Wird der Wasserhahn zugedreht, schließt sich das Wasserzapfventil. Der noch herrschende Differenzdruck im Wasserschalter wird nach und nach abgebaut, so dass auch der Strömungsschalter den Stromkreis unterbricht. Wichtig: Unterbleibt das Abschalten, erhöht sich der Druck im Heizblock, weil das sogenannte Rückschlagventil vor dem Sicherheitsschalter kein Wasser mehr durchlässt. Der entstandene Überdruck wirkt auf die Membran des Sicherheitsschalters, der dann sofort dafür sorgt, dass kein Strom mehr zu den Heizwendeln fließt und diese abkühlen können.

Vorteile eines elektronisch gesteuerten Durchlauferhitzers

Die Vorteile eines nahezu stufenlos elektronisch geregelten gegenüber einem stufig hydraulisch gesteuerten Durchlauferhitzer sind seine komfortablere Wassererwärmung (gradgenau nach Bedarf) und sein besserer Wirkungsgrad. Dank dessen lassen sich bis zu 30 Prozent an Energie und daraus resultierenden Stromkosten sparen.

Zum Wirkungsgrad eines elektrischen Durchlauferhitzers kann man grundsätzlich sagen, dass er bis zu 99 Prozent der elektrischen Energie in Wärme umwandelt und den Rest in Form von Leitungsverlusten und Abstrahlverlusten des Gerätes verliert. Vorteile, die den höheren Preis des elektronisch gesteuerten Durchlauferhitzers gegenüber dem hydraulisch geregelten allemal wettmachen.

Hydraulisch gesteuerte Durchlauferhitzer können zudem kleinste Wassermengen nicht erwärmen. Dies liegt an folgendem Zusammenhang:

Angenommen ein Durchlauferhitzer mit einer Leistung von 21 Kilowatt (kW) ist in Betrieb. Der Verbraucher hat die Leistung auf Stufe 2 festgelegt und zapft sieben Liter Wasser am Hahn in der Minute. Der Durchlauferhitzer erwärmt das Wasser in dieser Stufe mit 21 kW. Wenn das kalte Wasser mit einer Temperatur von gängigen 10 Grad Celsius in den Durchlauferhitzer kommt, liefert der es mit etwa 55 Grad Celsius aus.

Erhöht man jetzt die Zapfmenge, so dass 10 Liter pro Minute aus dem Hahn strömen, würde das Wasser nur noch 40 Grad Celsius warm sein. Zapft man dagegen nur 4,5 Liter pro Minute, läuft der Durchlauferhitzer nur mit halber Leistung. Nimmt man weniger als 4,4 Liter in der Minute ab, bleibt der Durchlauferhitzer aus, da die nötige Mindestdurchflussmenge unterschritten bleibt.

Wer länger warmes Wasser zapft, sollte die Temperatur reduzieren. So lässt sich spürbar der Stromverbrauch reduzieren. (Foto: energie-experten.org)
Wer länger warmes Wasser zapft, sollte die Temperatur reduzieren. So lässt sich spürbar der Stromverbrauch reduzieren. (Foto: energie-experten.org)

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Leistungsstufen von normalen und kleinen Durchlauferhitzern

Auf dem Markt gängige Leistungen von Durchlauferhitzern sind 18, 21, 24, 27 und 33 Kilowatt Anschlusswert. Außerdem gibt es sogenannte Kompakt-Durchlauferhitzer beziehungsweise Kleindurchlauferhitzer, deren Leistung zwischen 3,5 und 6,5 Kilowatt liegt und die vor allem eingesetzt werden, wenn nur eine Zapfstelle mit Warmwasser versorgt werden soll, wo recht wenig und nicht so heißes Wasser benötigt wird. Zum Beispiel das Handwaschbecken eines Gäste-WCs.

Über die Leistung des Durchlauferhitzers entscheidet der Verbraucher: Zum einen, indem er am Gerät selbst wählt, welche Leistung es erbringen soll. Je nach Modell ist das per Drehschalter möglich, mit dem sich unterschiedliche Leistungsstufen (hydraulische Steuerung) oder bei elektronisch geregelten Durchlauferhitzern per digital angezeigten Werten Temperaturen wählen lassen. Gut zu wissen: Bei elektronisch festgelegter Ausgabetemperatur muss man kein kaltes Wasser mehr dazu mischen. Zum anderen beeinflusst auch die abgezapfte Wassermenge die Leistung des Durchlauferhitzers.

Vorgehen zur Berechnung des Stromverbrauchs

Ein Durchlauferhitzer lässt sich anhand von mehreren Schaltstufen in seiner Leistung variieren, je nachdem wie heiß das Wasser sein soll und wieviel Wasser man pro Zeiteinheit letztlich benötigt. Einfache Erhitzer weisen daher in der Regel mindestens zwei Leistungsstufen mit z. B. 15 kW und 21 kW und drei Durchlaufregelungen (wenig, mittel und viel) auf.

Beispiel für die Berechnung des Stromverbrauchs bei Leistungsstufe 1: Je nach eingestellter Durchflussmenge wird 1/3 x 15 kW, 2/3 x 15 kW oder 3/3 x 15 kW an Leistung benötigt. Um den Stromverbrauch zu berechnen muss nun die eingestellte Heizleistung mit der Dauer der Wasserentnahme am Hahn multipliziert werden.

  • Läuft der Durchlauferhitzer 15 Minuten auf voller Stufe, so wird eine Viertelstunde lang 15 kW Leistung benötigt. Der Stromverbrauch berechnet sich dann entsprechend: 15 kW x 1/4 Stunde x 3/3 = 3,75 kWh
  • Wird Wasser nur auf der geringsten Stufe gezapft, so beträgt der Stromverbrauch 15 kW x 1/4 Stunde x 1/3 = 1,25 kWh
Tabelle: Berechnung des Stromverbrauchs eines Durchlauferhitzers nach Leistung, Entnahmemenge, -dauer und Volumenstrom
Heizleistung in Kilowatt Entnahmedauer in Minuten Entnahmedauer in Stunden Durchlaufstufe (1=0,33; 2=0,67; 3=1) Stromverbrauch in kWh Stromkosten (bei 25 Cents/kWh)
5 5 0,08 0,33 0,14 0,03 €
10 5 0,08 0,33 0,28 0,07 €
15 5 0,08 0,33 0,42 0,10 €
20 5 0,08 0,33 0,56 0,14 €
5 10 0,17 0,33 0,28 0,07 €
10 10 0,17 0,33 0,56 0,14 €
15 10 0,17 0,33 0,83 0,21 €
20 10 0,17 0,33 1,11 0,28 €
5 15 0,25 0,33 0,42 0,10 €
10 15 0,25 0,33 0,83 0,21 €
15 15 0,25 0,33 1,25 0,31 €
20 15 0,25 0,33 1,67 0,42 €
5 5 0,08 0,67 0,28 0,07 €
10 5 0,08 0,67 0,56 0,14 €
15 5 0,08 0,67 0,83 0,21 €
20 5 0,08 0,67 1,11 0,28 €
5 10 0,17 0,67 0,56 0,14 €
10 10 0,17 0,67 1,11 0,28 €
15 10 0,17 0,67 1,67 0,42 €
20 10 0,17 0,67 2,22 0,56 €
5 15 0,25 0,67 0,83 0,21 €
10 15 0,25 0,67 1,67 0,42 €
15 15 0,25 0,67 2,50 0,63 €
20 15 0,25 0,67 3,33 0,83 €
5 5 0,08 1,00 0,42 0,10 €
10 5 0,08 1,00 0,83 0,21 €
15 5 0,08 1,00 1,25 0,31 €
20 5 0,08 1,00 1,67 0,42 €
5 10 0,17 1,00 0,83 0,21 €
10 10 0,17 1,00 1,67 0,42 €
15 10 0,17 1,00 2,50 0,63 €
20 10 0,17 1,00 3,33 0,83 €
5 15 0,25 1,00 1,25 0,31 €
10 15 0,25 1,00 2,50 0,63 €
15 15 0,25 1,00 3,75 0,94 €
20 15 0,25 1,00 5,00 1,25 €

Anschaffungs- und Gesamtkosten von Durchlauferhitzern

Kleindurchlauferhitzer gibt es bereits ab unter 100 Euro bis 200, 300 Euro im Handel. Leistungsfähigere „normale“ Durchlauferhitzer kosten zwischen 200 und 1.000 Euro. Dabei gilt: Je höher die Leistung, desto höher ist auch ihr Preis.

Ob sich der Einbau eines Durchlauferhitzers lohnt, ist in der Regel von der vorhandenen Heizungstechnik abhängig. Wird ein Haus neu gebaut, so wird man heute in der Regel auf den Einsatz eines Durchlauferhitzers verzichten. Bei einer Sanierung von Häusern oder Wohnungen, die bereits Durchlauferhitzer besitzen, liegt der Fall jedoch anders. Denn hier müssten zumindest Zuleitungen zur Entnahmestelle gelegt werden, was wiederum mit Zusatzkosten verbunden ist.

Setzt man nun diese Kosten für den Umbau des Warmwassersystems ins Verhältnis zu den Kosten für entsprechende Durchlauferhitzer, so fällt die Wahl häufig auf den Durchlauferhitzer.

Um exakt abzuwägen, wann ein Durchlauferhitzer sinnvoll ist, müssten nun die Stromkosten über die Nutzungsdauer des Durchlauferhitzers erfasst, ins Verhältnis zu den Kosten für die Brauchwassererhitzung über die Zentralheizung gesetzt und innerhalb einer Gesamtkostenrechnung miteinander verglichen werden. Dabei gilt, dass je höher die Umrüstungskosten und je niedriger der Wasserverbrauch an der Entnahmestelle, desto eher lohnt sich ein Durchlauferhitzer.

So kann es durchaus sein, dass auch im Neubau Durchlauferhitzer bei einer Gesamtkostenbetrachtung kostengünstiger sind als ein Anschluss an das Zentralheizungssystem. Dies ist z. B. in Gästebädern der Fall, in denen ein Durchlauferhitzer als Untertischgerät lediglich Warmwasser zum kurzen Händewaschen bereitstellen muss.

Tipps zum Strom- und Wassersparen

Grundsätzlich kann das richtige Verhältnis von Wassertemperatur und -menge bei der Reduktion des Wasser- und Strombedarfs eines Durchlauferhitzers helfen. Denn je mehr Wasser aus der z. B. der Dusche kommt, desto kälter ist es, da die gleiche Leistung auf mehr Wasser verteilt wird. Daher lohnt es sich, die Durchflussmenge zu reduzieren. So wird weniger Wasser verbraucht und man spart Strom bei der gleichen Duschtemperatur. Ebenso lohnt es sich, natürlich auch die Wassertemperatur zu reduzieren. Wer eine noch effizientere Nutzung des Duschwassers erzielen will, der sollte eine Sparbrause einsetzen.

Um beim Öffnen des Wasserhahns möglichst unmittelbar Wasser in der gewünschten Temperatur geliefert zu bekommen, ist es wichtig, dass die Leitung zwischen Durchlauferhitzer und Wasserhahn zudem möglichst kurz ist. Andernfalls kühlt sich das in der (zu) langen Leitung stehende Wasser zwischen den Wasserentnahmen ab, was zu lästigen „Wartezeiten auf Warmwasser“ beim Öffnen des Wasserhahns führt und infolgedessen auch zu einer nicht unerheblichen Wasserverschwendung: Denn viele auf warmes Wasser wartende Verbraucher lassen das noch kühlere ungenutzt in den Abfluss fließen.

Da durch Kalkablagerungen die Wärmeabgabe vermindert wird, sollte ein Durchlauferhitzer regelmäßig entkalkt werden. Dies ist jedoch nur bei älteren Erhitzern notwendig, da neuere Geräte mit Blankdraht-Heizelementen betrieben werden.

Um Strom zu sparen, sollten Durchlauferhitzer möglichst nah an der Verbrauchsstelle montiert werden. (Foto: Clage / Wärme+)
Um Strom zu sparen, sollten Durchlauferhitzer möglichst nah an der Verbrauchsstelle montiert werden. (Foto: Clage / Wärme+)

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Weitere Informationen über Durchlauferhitzer und elektrische Warmwasserbereitung

"Durchlauferhitzer: Technik, Verbrauch und Kosten" wurde am 09.07.2017 das letzte Mal aktualisiert.