SI/502909

Schlussbericht

Das Projekt StoWaDim-WRG befasste sich mit der Analyse des Warmwasserbedarfs und der Wärmerückgewinnung (WRG) aus Duschabwasser sowie ihren Einfluss auf die Dimensionierung von Trinkwarmwasserspeichern. Vor dem Hintergrund steigender relativer Anteile des Warmwasserbedarfs am Heizwärmebedarf in gut wärmegedämmten Gebäuden wurden bestehende Messdaten, stochastisch erzeugte Bedarfsprofile sowie verschiedene Prüf- und Berechnungsnormen von WRG bei Duschen systematisch ausgewertet und verglichen. Um den Warmwasserbedarf in der Schweiz zu untersuchen, wurden verschiedene Studien herangezogen. Dabei wurde der Fokus auf den Warmwasserbedarf für Duschen gelegt. Die ausgewerteten Messkampagnen zeigen, dass der Anteil des Duschens am Warmwasser-bedarf in allen Studien hoch ist und typische Duschvorgänge 20 bis 30 Normliter bzw. 40 bis 50 L Mischwasser umfassen, was mit den Werten der Norm SIA 385/2:2025 gut übereinstimmt. Es wurden unterschiedliche Werkzeuge zur Erzeugung von Warmwasserprofilen (dhwCalc, LoadProfileGenerator, pySimdeum) miteinander verglichen. Diese unterscheiden sich hinsichtlich Modellansatz, Datengrundlage, zeitlicher Auflösung und den berücksichtigten Entnahmestellen. Für die weitere Analyse im Projekt wurde aufgrund der stochastischen Struktur und der vorhandenen Datengrundlagen primär dhwCalc eingesetzt. Damit konnten Profile für Mehrfamilienhäuser mit normalem und gehobenem Standard erzeugt und die jeweiligen Stundenspitzen hinsichtlich ihres Duschanteils analysiert werden. Durch den Einsatz von WRG kann der Duschanteil reduziert werden, wodurch sich wiederum die erforderliche Speichergrösse verringert. Der Vergleich verschiedener nationaler Normen und Berechnungsverfahren hat ergeben, dass es keinen einheitlichen Ansatz gibt, weder was die Effizienzbestimmung noch was die Berechnungen in Bezug auf die durch WRG eingesparte Energie betrifft. Eine Reduktion des erforderlichen Speichervolumens auf Grund der WRG konnte lediglich in der SIA-Norm 385/2:2025 gefunden werden. Die Wärmeverluste der WRG werden unterschiedlich berechnet und sind in keiner Norm zufriedenstellend abgebildet. Zu diesen gehören (sortiert nach ihrer Grösse): Wärmeverluste in der Duschkabine, reduzierte Effizienz des WRG-Geräts durch Verschmutzung, sowie Wärmeverluste in der Aufwärmphase und in den Rohrleitungen. Bei einer Effizienz des Dusch-WRG-Geräts zwischen 20 % und 50 % liegen die zu erwartenden Reduktionen des Warmwasserverbrauchs bei 17 % bis 38 % eines Duschvorgang. Je nach Einbauvariante der WRG kann bei Objekten mit mehr als 10 Personen das Steuervolumen des Speichers zwischen 4 % und 13 % reduziert werden. Diese Werte hängen jedoch von zahlreichen Annahmen ab, unter anderem auch vom Nutzerverhalten, und können somit nicht allgemeingültig bestimmt werden. Aus hygienischen Überlegungen wird in der Norm SIA 385/2 bisher keine Reduktion des Spitzendeckungsvolumens vorgesehen. Aufgrund der vorliegenden Analyse erscheint eine solche Reduktion jedoch sinnvoll. Sie könnte relativ einfach mit derselben Formel eingeführt werden, mit welcher auch der relative Anteil des Spitzendeckungsvolumens am Tagesbedarf bestimmt wird, indem für den Tagesbedarf der durch die WRG reduzierte Bedarf eingesetzt wird.