Sonderfall H: Wohnungsstationen
In neuen Mehrfamilienhäusern werden oft sogenannte Wohnungsstationen eingesetzt. Diese bestehen aus Komponenten zur wohnungsweisen Heizung und Warmwasserbereitung. Vorteilhaft ist, dass die Wohnungsstationen nur mit 3 Leitungen, nämlich Wärme (Vorlauf+Rücklauf) sowie Kaltwasser bedient werden. Das reduziert die Rohrleitungslängen erheblich und vereinfacht die Kostenabrechnung, da je Wohnung nur ein Wärmezähler und ein Kaltwasserzähler nötig sind. Warmwasserzähler sind unnötig, denn aus der den Wohnungen gelieferten Wärme wird sowohl Heizung als auch Warmwasser gemacht. Letzteres erfolgt mit einem Wärmetauscher in der Wohnungsstation. Damit das funktioniert werden Wohnungsstationen ganzjährig mit etwa 60°C Vorlauf bedient.
Die nötige Wärmeerzeugung erfolgt zentral, oft mit einen Öl- oder Gasheizkessel, manchmal mit Fernwärme oder Wärmepumpen. Die Versorgung von Wohnungsstationen mit Wärmepumpe hat sich allerdings als sehr ineffizient herausgestellt.
Grund hierfür ist die permanente Beschickung der Wohnungsstationen mit hohen Temperaturen, meistens 60°C. Daraus ergeben sich Jahresarbeitszahlen im Bereich von 2,0, womit die primärenergetische Billanz unter der von Heizkessel liegt. Auch werden die Vorgaben der BEG/KfW-Förderung, nämlich Jahresarbeitszahlen von mindestens 3,0, bei weitem nicht erreicht werden.
Und es kann noch schlimmer kommen. Dem Autor sind Wohnhäuser bekannt, in denen die Kombination von Wohnungsstationen mit einer Wärmepumpe zu Jahresarbeitszahlen im Bereich von extrem niedrigen 1,2 geführt hat. Das kann passieren, wenn eine ungeeignete Wärmepumpe (zu niedrige Vorlauftemperaturen) gewählt wird und diese auch noch knapp ausgelegt wird (Heizleistung im Auslegungszustand viel geringer als Heizlast). Dann geschieht ein großer Teil der Wärmeerzeugung nicht mit der Wärmepumpe, sondern mit der fast immer vorhandenen elektrischen Zusatzheizung.
Dennoch können Wohnungsstationen durchaus mit Wärmepumpen kombiniert werden. Allerdings sind geeignete Wärmepumpen und spezielle Wohnungsstationen nötig, bei denen das Warmwasser elektrisch nachgewärmt wird. Die Wohnungsstationen werden ähnlich Zentralheizungen dann nur mit der Temperatur bedient, die für die Heizflächen (Fußbodenheizung oder Niedertemperaturheizkörper) nötig ist. Der Wämetauscher der Wohnungsstation wärmt das Warmwasser vor, die Nachheizung auf z.B.. 55°C erfolgt mit einem elektrischen Durchlauferhitzer. Aufgrund der Vorwärmung reichen Durchlauferhitzer mit 11 kW aus.
Außerdem können Wohnungsstationen mit hybrider Wärmeerzeugung - Wärmepumpe und Heizkessel - kombiniert werden. Dann ist es auch möglich, Wohnungsstationen ohne elektrische Nacherwärmung des Warmwasser einzusetzen. Die Wärmepumpe wird dabei auf etwa 60% der Heizlast ausgelegt und oberhalb des sogenannten Bivalenzpunktes (z.B. 2°C) betrieben. Unterhalb des Bivalenzpunktes wird nur der Heizkessel betrieben. Zur Vermeidung unnötiger Warmhalteverluste und zur Frostsicherheit ist ein Solekreis mit Wärmetauscher sinnvoll (siehe Anwendungsfall 3). Übers Jahr gesehen deckt die Wärmepumpe etwa 2/3 und der Heizkessel etwa 1/3 der jährlich benötigen Wärmemenge.