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Experten-Ratgeber zur Trinkwasser-Qualität, Speicher-Typen und Größenberechnung

Welche Hygieneanforderungen müssen beim Speichern von Trinkwasser berücksichtigt werden? Wofür wird er gebraucht und welche bautechnischen Unterschiede gibt es? Wie funktioniert ein Trinkwasserspeicher und was ist bei seinem Einsatz zu beachten?

Wir erklären in diesem Artikel, was ein Trinkwasserspeicher ist und wozu er zu gebrauchen ist. Während wir den klassischen Vorratsspeicher (Trinkwassertank) nur kurz vorstellen, gehen wir auf den Trinkwasserspeicher als Warmwasserspeicher ausführlich ein: Wir beschreiben dessen typischen Aufbau und Funktionsweise und informieren darüber, was Sie bei der Dimensionierung eines Trinkwasserspeichers beachten sollten.

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Anforderungen an die Trinkwasserqualität in Speichern

ThermoClean Ladesystem für Trinkwasserspeicher mit integrierter thermischer Desinfektion (Foto: Danfoss)
ThermoClean Ladesystem für Trinkwasserspeicher mit integrierter thermischer Desinfektion (Foto: Danfoss)

Trinkwasser ist das Wasser, das den menschlichen Bedarf an Wasser stillt. Zu Trinkwasser gehört jedes Wasser, das zum 

  • Trinken,
  • Zubereiten und Kochen von Lebensmitteln,
  • Waschen und Pflegen des Körpers,
  • Waschen von Gegenständen, die mit Lebensmitteln in Berührung kommen (Geschirr, Besteck),
  • und zum Waschen von Gegenständen, die mit dem Körper in Berührung kommen (Kleidung, Bettwäsche, Tischwäsche),

gedacht ist.

Trinkwasser ist besonders reines, süßes Wasser, seine Güte ist gesetzlich geregelt, und zwar in 

  • der Norm DIN 2000,
  • der Trinkwasserverordnung (TrinkwV) und
  • in der Allgemeinen Verordnung für die Versorgung mit Wasser (AVBWasserV).

In deren Eingangs- und Leitsatz steht auch, dass Trinkwasser das wichtigste Lebensmittel ist und nicht ersetzt werden kann. Damit Trinkwasser bekömmlich ist, muss es von krankheitserregenden Keimen befreit sein und sollte einen Mindestsatz an Mineralien enthalten, darunter Kalzium, Magnesium, Natrium, Carbonat, Chlorid und Sulfat.

Hinsichtlich der Trinkwasserqualität ist immer wieder die Rede von möglichen Legionellenbelastungen, die durch das Einatmen von legionellenhaltigen Wassertröpfchen im Trinkwasser (sogenannte Aerosolen) zur Legionärskrankheit führen können. Die Übertragung findet dabei vor allem dort statt, wo Wasser in der Luft zerstäubt wird wie z. B. beim Duschen. Das Trinken von Legionellen belastetem Wasser ist hingegen ungefährlich und führt nur dann zu einer Infektion, wenn das Wasser in die Luftröhre gelangt.

Um eine mögliche Legionellenbelastung im Trinkwasserspeicher als Teil des Trinkwassersystems zu vermeiden, wird empfohlen, den Speicher nicht überzudimensionieren und die Temperatur des Wasser-Speichers zeitweise auf über 60 °C zu erhöhen, um evtl. angesiedelte Legionellen abzutöten. Dies kann durch eine sogenannte Anti-Legionellen-Schaltung eigenständig einmal pro Woche durchgeführt werden, wobei ein Heizstab das Trinkwasser kurzfristig aufheizt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, durch UV-Bestrahlung den Trinkwasserspeicher physikalisch zu desinfizieren. Die UV-Desinfektionsanlage wird direkt hinter dem Wasserspeicher in der Zirkulationsleitung installiert.

Weitere Informationen finden sich in der Richtlinie VDI/DVGW 6023 "Hygiene in Trinkwasser-Installationen; Anforderungen an Planung, Ausführung, Betrieb und Instandhaltung", die für alle Trinkwasser-Installationen auf Grundstücken und in Gebäuden gilt. und eine einwandfreie Trinkwasserqualität in der Trinkwasser-Installation bewahren soll. Für Betreiber von Trinkwasserspeichern in Hotels, Schwimmbädern etc. ist weiterführend auch das VDI 6023 Blatt 2 „Hygiene in Trinkwasser-Installationen; Gefährdungsanalyse“ zu beachten, das Betreiber verpflichtet, die aus dem Betrieb der Trinkwasser-Installation denkbaren Gefahren zu analysieren (Gefährdungsanalyse) und geeignete Vorkehrungen zu deren Vermeidung zu treffen (Instandhaltungsplan).

Trinkwasser speichern – Trinkwasserlager vs. Warmwasserspeicher

Wenn das Thema Trinkwasserspeicher angesagt ist, muss man zunächst zwei grundlegende Bauteile aus dem Bereich der Haus- und Heizungstechnik unterscheiden:

  • klassische Trinkwasserspeicher, die als Lager für Trinkwasser dienen,
  • und Trinkwasserspeicher, die als Warmwasserspeicher fungieren.

Klassischer Trinkwasserspeicher zur Lagerung von Trinkwasser

Trotz der sehr guten Versorgung mit Trinkwasser, die wir hier in Mitteleuropa genießen, gibt es hier und dort Haushalte, die keinen Zugang zur zentralen Trinkwasserversorgung haben, beispielsweise, weil sie zu abgelegen und / oder unzugänglich, etwa in den Bergen, liegen. Für solche Fälle gibt es Trinkwasserspeicher, auch Trinkwassertanks genannt, in die Quellwasser über sogenannte Quellschächte direkt eingeleitet werden kann. Diese Trinkwasserspeicher sind aus lebensmittelechtem Kunststoff, zum Beispiel aus Polyethylen, und haben eine besonders glatte Innenfläche, damit sich dort möglichst keine Keime festsetzen können und die Reinigung leicht von der Hand geht. Kunststoff hat außerdem den Vorteil, dass er besonders leicht ist, was den Transport des Trinkwasserspeichers nach Nirgendwo in Irgendwo per LKW oder Hubschrauber vereinfacht. Um diese Art Trinkwasserspeicher soll es im Folgenden nicht gehen.

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Trinkwasserspeicher als Warmwasserspeicher in der Heizungsanlage

Wir widmen uns hier vielmehr dem Trinkwasserspeicher, der als Komponente einer Heizungsanlage eingesetzt wird und warmes Trinkwasser beziehungsweise Brauchwasser vorrätig halten soll, das von den Zapfstellen des Haushaltes abgerufen wird. Dank eines solchen Trinkwasserspeichers ist es möglich, warmes Trinkwasser zu jedem beliebigen Zeitpunkt rund um die Uhr abzurufen – und zwar in der Menge, die benötigt wird. Da ein solcher Trinkwasserspeicher das warme Trinkwasser zum Waschen, Duschen und Baden quasi puffert, wird er auch Pufferspeicher oder kurz: Puffer genannt.

Aufbau und Betriebsarten von Trinkwasserspeichern

Trinkwasserspeicher, die funktionaler Teil der Heizungsanlage sind, lassen sich in zwei Betriebsarten differenzieren, wobei der Unterschied daran festgemacht wird, wie die Speicher das Trinkwasser erwärmen. Da gibt es zum einen Modelle, die die Wärme selbst erzeugen, und zum anderen Modelle, die Wärmetauscher integriert haben, so dass das Trinkwasser mit Hilfe des Heizungswassers erwärmt wird. Doch eins nach dem anderen.

Direkt beheizte Trinkwasserspeicher

Bevor die Ära der Niedertemperatur-Wärmeerzeuger und Brennwerttechnik einsetzte und sich niedrige Betriebstemperaturen mittlerweile durchgesetzt haben, nutzte man für die dezentrale Versorgung mit warmen Trinkwasser sehr gerne Speicher, die eine Vorrichtung zur Wärmeerzeugung integriert hatten, beispielsweise einen Gasbrenner oder eine Elektroheizung. Das Trinkwasser wurde demnach innerhalb des Speichers direkt erwärmt – und zwar unabhängig von der Raumheizung. Die konnte im Sommer so getrost ausbleiben, denn warmes Wasser kam aus dem Trinkwasserspeicher. Solche Trinkwasserspeicher brauchen jedoch teilweise einen Abgasanschluss, um die bei der Verbrennung des Gases entstehenden Abgase in Richtung Schornstein abzutransportieren. Seit Niedrigtemperatur- und Brennwertkessel zum Standard wurden, machen die direkt beheizten Trinkwasserspeicher allerdings kaum noch Sinn, da sie recht energieineffizient arbeiten. Eine Ausnahme bilden hier Warmwasser-Wärmepumpen, die die Abwärme der Zentralheizung nutzen, um das Trinkwasser direkt zu erwärmen.

Indirekt beheizte Trinkwasserspeicher

AQUA EXPRESSO II Trinkwasser-Pufferspeicher für Heizung und Solar (Foto: Paradigma Deutschland GmbH)
AQUA EXPRESSO II Trinkwasser-Pufferspeicher für Heizung und Solar (Foto: Paradigma Deutschland GmbH)

Stattdessen setzt man heute auf indirekt beheizte Trinkwasserspeicher, die das Trinkwasser mit der Wärme erhitzen, die das heiße Heizwasser vom Wärmeerzeuger mitbringt, das durch sie hindurchströmt. Der klassische Wärmetausch im indirekt beheizten Trinkwasserspeicher gelingt mit Hilfe von Wärmetauschsystemen. Hier unterscheidet man:

  • Wärmetauscher in Röhrenform (als Wendel- oder Spiralrohr)
  • von Speicher-im-Speicher-Systemen.

Bei den Wendel- und Spiralrohr-Wärmetauschern ist ein derart geformtes Rohr im Innern des gut gedämmten Trinkwasserspeichers eingebaut, das vom heißen Heizwasser durchströmt wird. Die Rohre aus Kupfer oder Edelstahl sind von Haus aus aus gutem Wärmeleitmaterial und geben die Wärme in ihrer Funktion als Wärmetauscher an das Trinkwasser ab, das im Trinkwasserspeicher vorrätig gehalten wird. Das Prinzip funktioniert, solange das Heizwasser eine höhere Temperatur als das Trinkwasser im Speicher hat.

Ein Speicher-im-Speicher ist so aufgebaut: In einem gut gedämmten Speicher sitzt ein zweiter, kleinerer. Der beinhaltet das zu erwärmende Trinkwasser. Er wird vom heißen Heizwasser im größeren Speicher umströmt. Als Wärmetauscher fungiert hier die ungedämmte Außenhülle des kleineren Speichers im großen Speicher. Das System läuft auch unter der Bezeichnung Doppelwandspeicher.

Vergleicht man die beiden Funktionsweisen der indirekt beheizten Trinkwasserspeicher, muss festgehalten werden, dass die erwünschte Temperaturschichtung im Speicher mit dem Spiralrohr-Innenleben besser gelingt, als mit dem kleineren Speicher im großen Speicher. Daher ist auch der Wirkungsgrad eines Speicher-im-Speicher-Trinkwasserspeichersystems geringer. Was außer der daraus resultierenden vergleichsweise geringeren Wirtschaftlichkeit auch ein Grund dafür ist, dass Speicher-im-Speicher-Systeme nicht gut geeignet sind für den Einsatz als Trinkwasserspeicher in Heizungsanlagen, die Wärme mit Brennwertanlagen und / oder Solarwärmeanlagen erzeugen. Deren Heizwassertemperatur ist definitiv zu gering.

Größe des Trinkwasserspeichers optimal dimensionieren

Der Trinkwasserspeicher muss bedarfsgerecht ausgelegt sein, wenn die Heizungsanlage sowohl energie- als auch kosteneffizient betrieben werden soll. Der Warmwasserbedarf ist abhängig von der Zahl der Personen im Haushalt und deren Warmwasserverbrauch. Die VDI-Richtlinie 6023 geht dabei von einem täglichen Pro-Kopf-Verbrauch von 30 Litern Trinkwarmwasser aus. Zusätzlich muss ein Mindestvolumen von etwa 100 Litern eingeplant werden:

Volumen Trinkwasserspeicher = 1,5-bis 2-fache Tagesbedarf pro Person

Es muss stets so viel Warmwasser abrufbar sein, dass der Bedarf auch in Spitzenzeiten gedeckt wird, zum Beispiel auch dann, wenn alle Hausbewohner am Morgen in relativ kurzer Zeit hintereinander duschen. Andererseits sollte auch nicht zu viel Warmwasser vorrätig gehalten werden, denn das geht zu Lasten des Wärmeverbrauchs und damit der Heizkosten.

Tabelle: Beispielhafte Volumenberechnungen eines Trinkwasserspeichers (Quelle: BDH, 2016)
Haushaltsgröße 2 Personen 3 bis 5 Personen 6 bis 8 Personen 9 bis 10 Personen
Geschätztes Speichervolumen 200 Liter 300 bis 500 Liter 600 bis 800 Liter 900 bis 1.000 Liter

Wird zu wenig Trinkwasser erwärmt, so muss die Heizung bei Bedarf anspringen und Trinkwasser nacherhitzen. Dies verursacht zusätzlichen Energiebedarf. Wird zuviel Trinkwasser bevorratet, so entstehen Speicherverluste. Auch diese sind vermeidbar. Die optimale Größenbemessung des Trinkwasserspeichers sieht also einen Kompromiss aus beiden Anforderungen dar.

Hinzu kommen ganz pragmatische Dinge, die bei der Wahl des passenden Trinkwasserspeichers beachtet werden müssen, wie der ausreichende Platz dafür am Aufstellungsort und der passende Zugang zum Aufstellungsort. Die Hersteller von Trinkwasserspeichern haben technisch gegebenenfalls unterschiedliche Modelle häufig in verschiedenen Volumina (Fassungsvermögen in Liter Trinkwasser) im Angebot, so dass man die gewünschte Größe wählen kann.

Die Dimensionierung des Trinkwasserspeichers ist somit nichts, was man auf die leichte Schulter nehmen sollte. Im Zweifelsfall ist hier der fachliche Rat eines Heizungsexperten gefragt, den man für eine Kaufentscheidung hinzuziehen sollte. Dies ist neben Effizienzaspekten insbesondere bei größeren Speichersystemen hinsichtlich der Einhaltung der Trinkwasserverordnung ratsam.

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Weitere Informationen über Warmwasser-Speicher

"Trinkwasserspeicher: Typen & Größenberechnung" wurde am 24.05.2016 das letzte Mal aktualisiert.