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Experten-Ratgeber zur Technik und Einsatzmöglichkeiten von Wohnungsstationen

Was ist eine Wohnungsstation? Welche Aufgabe erfüllt sie und wie funktioniert sie dabei? Wann ist der Einsatz in einer Wohnung sinnvoll? Welche Vorteile und Nachteile bringt eine solche Wärmeübergabe?

Die Übergabe der Wärme zum Heizen der Räume und zum Erwärmen von Trinkwasser in einem Mehrfamilienhaus kann unterschiedlich erfolgen. Entweder bekommt jede Wohnung ihr warmes Heiz- und Trinkwasser von der zentralen Heizung im Haus beziehungsweise von der angeschlossenen Fernwärmeheizungsanlage. Oder eine sogenannte Wohnungsübergabestation ist im Einsatz, die mit dem zentral angelieferten Heizwasser vor Ort, also in der Wohnung, und nach Bedarf erst das Warmwasser zubereitet. Wir erklären Ihnen in diesem Artikel, was eine Wohnungsstation ist, wie sie aufgebaut ist und wie sie funktioniert. Außerdem klären wir Sie über die Vorteile und Nachteile auf, die der Einsatz einer solchen Wärmeübergabestation zur dezentralen, sprich: wohnungsweisen Wärmeübergabe hat.

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Vorteile der dezentralen, wohnungsweisen Wärmeauskopplung

Eine Wohnungsstation (Fachwort: dezentrale Hydraulikstation) ist ein vergleichsweise kompaktes Bauteil, mit dessen Hilfe sich die dezentrale, insbesondere wohnungsweise Wärmeabgabe für die Raumheizung und die Trinkwassererwärmung regeln lässt. Sie wird deshalb auch Wohnungs- oder Wärmeübergabestation genannt.

Wohnungsstationen sind häufig vormontierte Bauteile, die als sogenannte Installationssets inklusive aller nötigen Komponenten zu kaufen sind. Typischer Einsatzort einer Wohnungsstation sind die einzelnen Wohnungen in einem Mehrfamilienhaus, das entweder eine zentrale Heizungsanlage zur Wärmeerzeugung betreibt oder an das Fernwärmenetz angeschlossen ist. Im Vergleich zur konventionellen Heizwärmeverteilung bieten sie zahlreiche technische Vorteile wie z. B. geringe Rücklauftemperaturen, minimale Wärmeverluste, höchste Wasserhygiene als auch einen besseren Komfort.

Insbesondere war auch der verstärkte Einsatz von Heizungssystemen mit niedrigen Rücklauftemperaturen wie z. B. solarthermischen Anlagen, Brennwertheizungen, Nah- und Fernwärmeanlagen als auch Wärmepumpen im Wohnbau einer der Gründe, weshalb Wohnungsstationen mittlerweile zum Standard im Neubau von Geschoßwohnbauten zählen und zunehmend auch im Bereich der Gebäudemodernisierung und Heizungserneuerung bei Bestandsgebäuden zum Einsatz kommen.

Grundsätzlich muss man feststellen, dass eine Wohnungsstation sämtliche Vorteile einer zentralen Wärmerzeugungsanlage mit den Vorteilen einer dezentralen Trinkwasserzubereitung verknüpft. Dank ihres Einsatzes wird die oft sehr teure Legionellen-Untersuchungspflicht unnötig.

Beim Wohnungsstationssystem EvoFlat von Danfoss erfolgt die Erwärmung des Trinkwassers dezentral, sodass weniger Versorgungsleitungen nötig werden. Dies spart insbesondere bei Sanierungen Aufwand und Kosten. (Foto: Danfoss GmbH)
Beim Wohnungsstationssystem EvoFlat von Danfoss erfolgt die Erwärmung des Trinkwassers dezentral, sodass weniger Versorgungsleitungen nötig werden. Dies spart insbesondere bei Sanierungen Aufwand und Kosten. (Foto: Danfoss GmbH)

Trinkwasserhygiene

Als besonders vorteilhaft an der dezentralen Wärmeübergabe mit einer Wohnungsstation wird die Tatsache angesehen, dass sich das Trinkwasser somit vor Ort nach Bedarf frisch und somit hygienisch bereitstellen lässt – und nicht zentral erwärmt und transportiert werden muss. Teilweise werden die Übergabestationen daher auch als Trinkwasserstationen bezeichnet. Probleme mit Legionellen werden dank der Warmwassererzeugung mit der Frischwasserstation im Durchflussprinzip minimiert. Denn die bilden sich gerne im Trinkwasserspeicher und den Rohren, der im dezentralen Wärmeverteiler-System unnötig ist.

Expertenwissen: Die für die Installation und den Betrieb von Trinkwassererwärmungsanlagen und Trinkwasserleitungen nötigen technische Maßnahmen und Schutzvorkehrungen zur Verminderung des Legionellenwachstums beschreibt das DVGW-Arbeitsblatt W 551. Demnach lassen sich dezentrale Durchfluss-Trinkwassererwärmer ohne weitere Maßnahmen betreiben, vorausgesetzt, das dem Durchfluss-Trinkwassererwärmer nachgeschaltete Leitungsvolumen übersteigt nicht größer als drei Liter ist.

Installationsaufwand

Verglichen mit einer herkömmlichen Anlage zur Wärmeübergabe an die einzelnen Wohnungen im Mehrfamilienhaus, die vier Leitungen braucht

  • Heizungsvorlauf und Heizungsrücklauf,
  • Warmwasserleitung
  • und Zirkulationsleitung,

benötigt man bei einem Wärmeverteilsystem mit Wohnungsstation nur zwei Verteilleitungen zu den Wohnungen im Gebäude, die sich zudem zentral verlegen lassen, so dass pro Etage mehrere Wohnungen Anschluss finden. Das spart Installationsaufwand und Material. Und wegen des Wegfalls einer energieintensiven Zirkulationsleitung ergibt sich auch eine Energieersparnis und daraus resultierend eine entsprechende Energiekostenersparnis. Außerdem ist die Wartung zentral verlegter Leitungen und Anschlüsse einfacher.

Verbrauchsmessung

Um die in der Wohnung verbrauchten Mengen an Wärme und auch Wasser zu erfassen, können einerseits ein Wärmemengenzähler im Netzversorgungskreislauf, der die verbrauchte Wärmemenge für Warmwasser und Raumwärme zählt, und ein Kaltwasserzähler in der Wasserversorgungsleitung angeordnet, der den Wasserverbrauch zählt, eingesetzt werden.

Andererseits kann auch der Raumheizungsanteil über elektronische Verdunstungszähler außerhalb der Wohnungsstation und das gesamte Kaltwasservolumen als auch das Warmwasservolumen in der Station erfasst werden. Der Aufwand für die Abrechnung der Wärmeversorgung fällt bei beiden Varianten geringer aus als bei einer konventionellen Wärmeverteilung im Mehrfamilienhaus.

Funktionsweise dezentraler Übergabestationen in Wohnungen

Bei konventionellen Heizungssystemen liefert ein zentraler Heizkessel in Kombination mit einem Trinkwasserspeicher via getrennte Heizungs- und Warmwasserleitungen Wärme direkt an die zu versorgenden Wohnungen. Teilweise werden zur Warmwasserversorgung auch Zirkulationsleitungen eingesetzt.

Heizsysteme mit Wohnungsstation besitzen ebenfalls eine zentrale Anlage zur Wärmeerzeugung sowie eine Verteilungsleitung für die Heizungswärme und eine für kaltes Wasser (Kaltwasser). In diesem System funktioniert die Wohnungsstation dann wie ein Wärmetauscher (z. B. Plattenwärmetauscher), über den das Trinkwasser im Durchflussbetrieb erwärmt wird, und der Heizungsvorlauf bedarfsgerecht der Versorgungsleitung entnommen und dem Heizkreis zugeführt wird.

Die Wärme-Wohnungsübergabestation Logamax kompakt WS170 eignet sich zur Deckung eines Heizwärmebedarfs je Wohnung von maximal 15 kW und zur Trinkwassererwärmung bis zu 50 kW und kann sowohl für direkt versorgte als auch gemischte Heizkreise eingesetzt werden. (Fotos: Buderus)
Die Wärme-Wohnungsübergabestation Logamax kompakt WS170 eignet sich zur Deckung eines Heizwärmebedarfs je Wohnung von maximal 15 kW und zur Trinkwassererwärmung bis zu 50 kW und kann sowohl für direkt versorgte als auch gemischte Heizkreise eingesetzt werden. (Fotos: Buderus)

Auslegung

Eine Wohnungsstation kann

  • entweder nur für die Erwärmung des Trinkwassers
  • oder für die Erwärmung von Heiz- und Trinkwasser

benutzt werden. Sie lässt sich direkt anschließen oder in einen gemischten Heizkreis installieren. So können Wohnungsstationen sowohl in herkömmlichen Heizungsanlagen mit Heizungskörpern als auch in Heizungsystemen mit Flächenheizungen (Fußbodenheizung) und demzufolge auch in Anlagen, die beide Heizungsarten kombinieren, zum Einsatz kommen.

Die Leistung zur Trinkwarmwassererwärmung wird als TWW-Leistung in Kilowatt (kW) angegeben. Zur bedarfsgerechten Warmwasserversorgung werden häufig Stationen mit Durchflussleistungen von rund 15 l/min bis 22 l/min (bei Kaltwasser 10°C / 45 °C Trinkwarmwassertemperatur) angeboten. Die beiden TWW-Leistungsgrößen 35 und 50 kW liefern dann bis zu 14 bzw. 21 Liter warmes Wasser pro Minute mit einer konstanten Temperatur von 45 °C.

Tabelle 1: Beispiele für TWW- und Zapfleistungen von Wohnungsstationen
TWW-Leistung Zapfleistung 10/ 45 °C Zapfleistung 10/ 45 °C
37 kW 15,2 l/ min 13,2 l/ min
45 kW 18,4 l/ min 16,2 l/ min
55 kW 22,7 l/ min 19,0 l/ min

Wohnungsstationen für die Erwärmung von Heiz- und Trinkwasser weisen häufig eine Heizleistung von 10 bis 15 kW auf. Die TWW-Leistungen sind dann ähnlich wie bei Wohnungsstationen, die nur für die Erwärmung des Trinkwassers eingesetzt werden.

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Trinkwarmwasser

Grundsätzlich erfolgt die Warmwasserbereitung im Durchflussprinzip über einen externen Wärmetauscher. Sobald ein Verbraucher Warmwasser anfordert, zum Beispiel mit dem Öffnen eines Wasserhahns an einer Zapfstelle innerhalb der Wohnung, regelt ein mechanisches Regelventil - der sogenannte Proportional-Mengenregler (PM) - in der Wohnungsstation die die Netzwassermenge. Er nimmt über eine Membran die momentan gewünschte Warmwasser-Zapfmenge auf und versorgt „proportional“ zur Zapfmenge den Wärmetauscher mit der nötigen Versorgungswassermenge. Das Heizungswasser läuft dann durch den Wärmetauscher und den PM in den Heizungsrücklauf (HeitRL). Das kalte Trinkwasser (TWK) wird dann im sogenannten Durchflussprinzip beim Passieren der Frischwasserstation erwärmt und steht anschließend dem Haushalt als Warmwasser (TWW) zur Verfügung.

Bei konsequenter Proportionalmengenregelung sind die Volumenströme auf der Brauchwasserseite gleich groß wie auf der Netzversorgungsseite, was eine optimale Auskühlung der Netzrücklauftemperatur mit sich bringen würde. Gleichzeitig ist der Proportionalmengenregler aber auch dafür verantwortlich, wie schnell die Warmwassertemperatur erreicht wird bzw. wie gleichmäßig sie gehalten werden kann. Von einigen Herstellern wird zur Unterstützung des rein über Differenzdrücke funktionierenden Proportionalmengenreglers ein sogenanntes Temperaturkorrektiv angeboten.

Heizbetrieb

Wird auch der Heizungsbetrieb über eine Wohnungsstation geregelt, so strömt über die Leitung Heizungsvorlauf (HeizVL) das zentral im Gebäude oder der Fernwärmeanlage erwärmte Heizungswasser in den Heizkreisvorlauf (HKVL) der einzelnen Wohnungen des Mehrfamilienhauses. Dabei macht der Proportional-Mengenregler in der Wohnungsstation den Weg frei von Heizkreisrücklauf (HKRL) hin zu Heizungsrücklauf (HeizRL). In Heizungsanlagen mit Puffer wird das Heizwasser, entsprechend des Druckverlustes während des Zapfvorganges, mit Hilfe einer zentral geregelten Umwälzpumpe durch den Wärmetauscher gepumpt.

Der netzseitig notwendige Volumenstrom kann bei gleichzeitiger Raumwärmeversorgung reduziert werden, wenn eine sogenannte „Warmwasservorrangschaltung“ umgesetzt wird. In diesem Fall wird der Volumenstrom der Raumwärmeversorgung zu Zeiten einer Warmwasserzapfung reduziert bzw. in Abhängigkeit von der Güte der Warmwasservorrangschaltung weitestgehend unterbunden. Im Anschluss „Zulauf-Kaltwasser“ ist häufig eine sogenannte „Drosselscheibe“ eingebaut, die den maximal möglichen Durchfluss über den gesamten Warmwasserkreislauf (Proportionalmengenregler, Plattenwärmetauscher, etc.) begrenzt.

Als Hydraulikkomponente sind in der Station standardmäßig ein Rücklauftemperaturbegrenzer und ein sogenanntes Zonenventil eingebaut, das in Verbindung mit einem Raumfühler und einem Zeitregler die Durchführung einer Nachtabsenkung ermöglicht. Ein hydraulischer Abgleich kann durch die in Wohnungsstationen installierten Differenzdruckregler durchgeführt werden, der entweder im sekundären Raumheizungskreis oder im primären Versorgungskreislauf angeordnet ist.

Die pewoTherm Wohnungsstation ist aufgrund ihrer thermostatischen Regelung besonders für niedrige Vor- und Rücklauftemperaturen und Wärmenetze mit regenerativem Wärmeanteil geeignet. (Foto: PEWO Energietechnik GmbH)
Die pewoTherm Wohnungsstation ist aufgrund ihrer thermostatischen Regelung besonders für niedrige Vor- und Rücklauftemperaturen und Wärmenetze mit regenerativem Wärmeanteil geeignet. (Foto: PEWO Energietechnik GmbH)

Niedertemperaturstationen

In Niedertemperaturheizungen kommen Wohnungsstationen zum Einsatz, die mit einem Beimischkreislauf ausgestattet sind. Da in diesen Systemen je nach Jahreszeit der Netzvolumenstrom entsprechend des Verbrauchsprofils für Brauchwarmwasser und Raumwärmeversorgung sehr stark schwankt, kommt der Übergabestation insbesondere hinsichtlich der optimalen Systemhydraulik eine besondere Bedeutung zu, um einen hohen Nutzerkomfort als auch konstant tiefe Rücklauftemperaturen zu gewährleisten.

Da im Sommer in zapffreien Zeiten die Netzvorlaufleitung langsam auskühlen würde, wird zudem eine Zirkulationsbrücke verwendet, um einen minimalen Durchfluss (Wärmetauscherbypass), der die Netzvorlaufleitung auf Temperatur hält und somit den Komfort sichert, verwendet. Damit die Rücklauftemperatur nicht über das erforderliche Maß ansteigt, wird in diese Bypassleitung ein Rücklauftemperaturbegrenzer eingebaut werden.

Das „3-Leiter-Modul“ von KaMo ist eine Wohnungsstation mit 2 Vorläufen und 1 Rücklauf und mit einem Vorlauf von nur 48 °C speziell für Niedertemperatursysteme geeignet. (Grafik: KaMo Frischwassersysteme GmbH)
Das „3-Leiter-Modul“ von KaMo ist eine Wohnungsstation mit 2 Vorläufen und 1 Rücklauf und mit einem Vorlauf von nur 48 °C speziell für Niedertemperatursysteme geeignet. (Grafik: KaMo Frischwassersysteme GmbH)

Zirkulationsstationen

In Mehrfamilienhäusern mit Zirkulationsleitungen kommen ähnlich der Wohnungsstation, Zirkulationsstationen zum Einsatz, die der Zirkulationsleitung Wärme entnehmen, um mit dieser die Warmwasserversorgung der Wohneinheit dezentral zu realisieren. Die Zirkulationsstation wird über die Warmwasserleitung und die primäre Zirkulationsleitung an das Warmwassernetz angeschlossen. Über einen Wärmetauscher wird dann dem sekundären Warmwasserkreis in der Nutzeinheit die notwendige Wärme zugeführt und eine Zirkulationspumpe sorgt für die erforderliche Durchströmung des Leitungsnetzes. Wird Warmwasser gezapft, läuft über einen Bypass aus der Primär-Zirkulationsleitung warmes Wasser über den Warmwasserzähler in den Sekundärkreis. Somit ist auch eine korrekte Warmwasserzählung in Gebäuden mit vermieteten Wohneinheiten gewährleistet.

Zirkulationsstationen bieten sich insbesondere im Mietwohnungsbau an, um Zirkulationsleitungen effizienter zu betreiben und die Hygieneanforderungen an das warme Brauchwasser zu erfüllen. (Foto: Wittigsthal GmbH)
Zirkulationsstationen bieten sich insbesondere im Mietwohnungsbau an, um Zirkulationsleitungen effizienter zu betreiben und die Hygieneanforderungen an das warme Brauchwasser zu erfüllen. (Foto: Wittigsthal GmbH)

Aufbau und Bauteile einer Wohnungsübergabestation

Montageschrank

Die Wohnungsstation wird komplett in einem Montageschrank zur Aufputz- als auch Unterputz-Montage in Abstellräumen, in Toiletten (z.B. über dem Spülkasten) oder in Badezimmern (z.Bsp. über der Waschmaschine) angeboten. Teilweise werden auch wasserdichte Montageschränke angeboten, die im Falle einer Undichtigkeit an den Hydraulikanschlüssen die Leckage in einer Wanne sammeln und über einen Schlauchanschluss nach außen leiten.

Bauteile

Der Aufbau einer Wohnungsstation ist dabei immer ähnlich, lediglich in der Anzahl und Kombination der Bauteile unterscheiden sich die einzelnen Stationen.

Typische Komponenten einer Wohnungsstation sind:

  • Proportionalmengenregler (PM)
  • Plattenwärmetauscher
  • Thermostatischer Temperaturregler
  • Anschlussmöglichkeit Temperaturfühler für Wärmemengenzähler
  • Passstück für Kaltwasserzähler
  • Entlüftung Trinkwasserkreis
  • Entlüftung Heizkreis
  • Zonenventil zur Regulierung des Heizkreises
  • Differenzdruckregler
  • Sperrventil
  • Hocheffizienzpumpe
  • Eckventil mit Thermostatregelung
  • Anlegefühler
  • Passstück für Wärmemengenzähler
  • Schmutzfänger (mit Entleerung) Heizungsvorlauf
  • Schmutzfänger (mit Entleerung) Heizkreisrücklauf

Anschlüsse

Marktübliche Stationen besitzen i.d.R. mehrere hydraulische Anschlüsse. Dabei handelt es sich um primäre Versorgungsanschlüsse (Netz-Vorlauf, Netz-Rücklauf, Kaltwasserversorgung) und sekundäre Wohnungsanschlüsse (Kaltwasser für die Wohnung, Warmwasser für die Wohnung, Raumheizungs-Vorlauf, Raumheizungsrücklauf), die alle in der Station mit einer Absperreinrichtung ausgestattet sind.

Typische Anschlüsse einer Wohnungsstation sind:

  • für Trinkwasserversorgung der Wohnung: TWW (warmes Trinkwasser, TW), TWK (kaltes Trinkwasser)
  • für Versorgungsleitungen: TWK (Zulauf für Kaltwasser), HeizVL (Vorlauf Heizung), HeizRL (Rücklauf Heizung)
  • für Heizkreis der Wohnung: HKVL (Heizkreis Vorlauf), HKRL (Heizkreis Rücklauf)
Combi Port Pro ist eine standardisierte Wohnungsstation für die bedarfsgerechte dezentrale Erwärmung von Frischwarmwasser und heizungsseitige Vorbereitung für Radiatoren- und Fußbodenheizungen. (Grafiken: KaMo)
Combi Port Pro ist eine standardisierte Wohnungsstation für die bedarfsgerechte dezentrale Erwärmung von Frischwarmwasser und heizungsseitige Vorbereitung für Radiatoren- und Fußbodenheizungen. (Grafiken: KaMo)

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"Technik und Einsatz von Wohnungsstationen" wurde am 03.06.2019 das letzte Mal aktualisiert.