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Durchlauferhitzer

Definition: ein Gerät, das Wasser nicht warm speichert, sondern beim Durchlaufen aufheizt

Englisch: flow heater

Kategorien: elektrische Energie, Wärme und Kälte

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 08.03.2010; letzte Änderung: 03.11.2018

Ein Durchlauferhitzer speichert nicht dauerhaft heißes Wasser (Warmwasser), sondern heizt das Wasser nur dann direkt auf, wenn es das Gerät durchläuft. Hierzu wird dann eine relative große Heizleistung von z. B. 10 bis 20 kW benötigt. Ein Elektro-Durchlauferhitzer bezieht im Betrieb eine meist wesentlich größere elektrische Leistung als alle anderen Verbraucher im Haus zusammen (was nur mit einem Drehstrom-Anschluss möglich ist), und bleibt ausgeschaltet, sobald kein Wasser mehr entnommen wird. Es gibt auch mit Erdgas befeuerte Durchlauferhitzer.

Einfache Geräte arbeiten mit einer konstanten Heizleistung, die ab einer gewissen Durchflussgeschwindigkeit aktiviert wird. Die Wassertemperatur wird dann umso höher, je geringer die Durchflussgeschwindigkeit ist. Sobald aber der Minimalwert des Durchflusses unterschritten wird, wird das Heizelement ganz abgeschaltet. Aufwendigere Geräte haben mehrere Heizstufen (manuell wählbar oder elektronisch geregelt) oder sind (am ehesten bei Geräten mit Gasbetrieb) gar kontinuierlich geregelt. Kleine Durchlauferhitzer mit nur wenigen Kilowatt Leistung werden manchmal an Handwaschbecken eingesetzt; sie sind nur für relativ kleine Durchflussgeschwindigkeiten geeignet.

Ein Durchlauferhitzer enthält in der Regel die verwendete Wärmequelle. Ein Gerät mit Wärmeübertrager und externer Wärmequelle wird dagegen als Frischwasserstation bezeichnet.

Vor- und Nachteile des Durchlauferhitzer-Konzepts

Die grundlegenden Vorteile sind

  • dass kein Warmwasserspeicher benötigt wird,
  • dass in Zeiten ohne Benutzung keinerlei Energieverluste auftreten, da kein Speicher warm gehalten werden muss (wie sonst bei Elektroboilern),
  • dass durch die in der Regel dezentrale Anwendung Leitungsverluste minimiert werden,
  • dass ein sehr kompaktes Gerät praktisch unbegrenzte Mengen warmen Wassers liefern kann – ausreichend beispielsweise auch für die Befüllung einer Badewanne – wenn auch nur mit einer begrenzten Durchflussgeschwindigkeit,
  • dass die Gefahr der Vermehrung von Legionellen-Bakterien weitestgehend vermieden wird, weil kein warmes Wasser gespeichert wird.

Dem stehen jedoch wesentliche Nachteile gegenüber:

  • Der Warmwasser-Komfort ist bei einfachen Geräten meist erheblich reduziert. Nach dem Betätigen eines Warmwasserhahns kommt zunächst kaltes Wasser, bis der Durchlauferhitzer aufgeheizt und die Leitung bis zum Hahn gefüllt ist. Da die Heizleistung zumindest bei einfacheren Geräten konstant ist, wird die Temperatur des Wassers um so höher, je weniger stark der Hahn aufgedreht wird. Wird allerdings der Wasserdurchfluss stark reduziert (etwa indem man an einem Mischhahn mehr und mehr kaltes Wasser beimischt), schaltet der Heizeinsatz völlig ab, und das Wasser wird bald wieder völlig kalt. Beim Versuch, mit einem solchen Gerät an einem Waschbecken die Haare zu waschen, kann es vorkommen, dass man abwechselnd verbrüht und unterkühlt wird. Manche modernen Geräte sind diesbezüglich allerdings viel besser.
  • Selbst bei thermostatisch geregelten Durchlauferhitzern begrenzt die verfügbare Heizleistung die Menge an Warmwasser, die pro Minute bezogen werden kann. Wenn also z. B. gleichzeitig ein Bad eingelassen und geduscht wird, kann die Warmwassertemperatur absinken.
  • Erhebliche Verluste treten vor allem beim Bezug kleiner Wassermengen dadurch auf, dass erst nur unzureichend erwärmtes Wasser verloren geht und nach Benutzung noch heißes Wasser im Durchlauferhitzer verbleibt.
  • Für Elektro-Durchlauferhitzer gilt zudem genauso wie für Elektro-Speicher, dass die Verwendung hochwertiger elektrischer Energie für die Herstellung von Niedertemperaturwärme ineffizient ist. Hinzu kommt, dass die oft großen Temperaturschwankungen und die Aufheizphase die Effizienz weiter beeinträchtigen. Andererseits entfallen die erheblichen Bereitschaftsverluste von Elektroboilern.
  • Ein Nachteil gegenüber Elektroboilern ist, dass in der Regel vor allem der teurere Tagstrom (anstelle von Nachtstrom) benötigt wird.

Die Installationskosten für einen Durchlauferhitzer sind relativ niedrig (vor allem für einfache Geräte mit geringem Komfort), können aber auch deutlich höher werden, wenn erst ein geeigneter Drehstrom- oder Gasanschluss geschaffen werden muss. Erhebliche Wartungskosten können durch die gelegentlich notwendige Entkalkung sowie bei Gas-Geräten durch die Kontrolle durch den Schornsteinfeger entstehen.

Durchlauferhitzer im Brennwertkessel; Kombination mit Solaranlage

Es gibt auch Erdgas-befeuerte Heizgeräte mit Brennwertkessel, die ebenfalls als Durchlauferhitzer dienen können. Wenn ein modulierender Brenner verwendet wird, kann der Warmwasserkomfort so gut sein wie bei einer Lösung mit Warmwasserspeicher.

Interessant ist die Kombination mit einer thermischen Solaranlage. Hier verwendet man einen Warmwasserspeicher, der nur solar beheizt wird. Solange der Speicher genügend heiß ist, kann er für den Betrieb des Durchlauferhitzers genutzt werden (über einen Wärmeübertrager). Andernfalls wird hierfür der Brennwertkessel verwendet. Es ist ebenfalls möglich, den Speicher zur Heizungsunterstützung zu verwenden.

Dieses Konzept bietet wesentliche Vorteile gegenüber dem herkömmlichen Ansatz mit bivalent beheiztem Speicher, bei dem der obere Teil des Warmwasserspeichers ständig warm gehalten wird (ggf. mit Erdgas) und der untere zusätzlich solar beheizt werden kann. Beim beschriebenen Durchlauferhitzer-Konzept kann das gesamte Speichervolumen für die solare Beheizung genutzt werden: An sonnenarmen Tagen kühlt der Speicher völlig aus, so dass an einem folgenden sonnigen Tag das gesamte Volumen solar aufgeheizt werden kann, und nicht nur der untere Teil. Wärmeverluste des Speichers treten nur auf, solange solare Wärme gespeichert ist.

An kalten Tagen wird die Sonnenenergie voll zur Heizungsunterstützung verwendet und das Warmwasser rein mit Erdgas erzeugt. Vor allem wenn die benötigte Vorlauftemperatur des Zentralheizungssystems niedrig ist, können die Sonnenkollektoren dann eine erheblich höhere Ausbeute erzielen als bei der reinen Warmwasserbereitung, da ihre Wärmeverluste bei den niedrigeren Wassertemperaturen reduziert sind. Ebenso werden die Speicherverluste reduziert.

Durchlauferhitzer in einem Wärmespeicher

Es gibt Durchlauferhitzer, bei denen die Wärme nicht im Moment des Bedarfs erzeugt wird, sondern einem Wärmespeicher (meist einem Heizwasserspeicher bzw. Pufferspeicher) entnommen wird. Die Entnahme geschieht über einen Wärmeübertrager im Speicher. So erhält man alle Vorteile von Warmwasserspeichern und minimiert gleichzeitig die Gefahr der Vermehrung von Legionellen-Bakterien, da nur ein kleines Wasservolumen im Wärmeübertrager warm gehalten wird. Allerdings verbleiben die sonstigen Nachteile des Speichers wie Platzbedarf, Bereitschaftsverluste und höhere Kosten.

Durchlauferhitzer in Fernwärmenetzen

Wenn ein Gebäude mit Fernwärme versorgt wird, kann die Warmwasserversorgung ebenfalls über einen Wärmeübertrager erfolgen, der dann mit heißem Wasser aus dem Fernwärmenetz gespeist wird. Dies hat den Vorteil, dass mit einem Gegenstrom-Wärmeübertrager eine sehr niedrige Rücklauftemperatur erreicht wird, was günstig ist für die Energieeffizienz des Wärmenetzes. Ein Nachteil ist der hohe Leistungsbedarf der Übergabestation, der mit einem lokalen Warmwasserspeicher vermieden würde.

Siehe auch: Warmwasser, Frischwasserstation, Elektroboiler, Warmwasserspeicher, Brennwertkessel, bivalente und monovalente Anlagen, Bereitschaftsverluste, Fernwärme
sowie andere Artikel in den Kategorien elektrische Energie, Wärme und Kälte

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