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OldBo
22.06.2018
Trinkwarmwasser-Zirkulationspumpen (oft fälschlicherweise "Brauchwasser"-Zirkulationspumpe genannt) sind heutzutage notwendig, weil die Schwerkraftzirkulation die geforderte Regelbarkeit nicht gewährleisten kann.
Trinkwarmwasser-Zirkulationspumpen (oft fälschlicherweise "Brauchwasser"-Zirkulationspumpe genannt) sind heutzutage notwendig, weil die Schwerkraftzirkulation die geforderte Regelbarkeit nicht gewährleisten kann. Ab welcher Leitungslänge eine Zirkulationsleitung notwendig ist, ist immer wieder ein Streitfall. Oft wird eine ZL-Pumpe nur gebraucht bzw. gewünscht, wenn der Technikraum nicht zentral geplant wird oder/und die Zapfstellen sich zu weit auseinander befinden. Dadurch ergeben sich viel zu lange Zuleitungen.

Wenn eine Zirkulationsleitung vorhanden ist, dann muss auch eine Zirkulationspumpe installiert und in Betrieb sein. Eine Schwerkraftzirkulation ist nicht mehr zulässig  und das Schalten der Pumpe über Taster- oder Funksysteme werden in der Praxis kontrovers diskutiert und entsprechen nicht den technischen Vorgaben. Die Fließrichtung der Pumpe ist grundsätzlich in Richtung Trinkwassererwärmer und der Einsatz eines Ruckflussverhinderers (zugelassene Schwerkraftbremse) ist zwingend notwendig, um eine Schwerkraftzirkulation und ein Zapfen durch die Zirkulationsleitung zu verhindern. Außerdem ist die Zirkulation einzuregulieren, damit die Fließgeschwindigkeit nicht zu hoch ist (Erosionskorrosion) und die Speicherschichtung nicht zerstört wird.

Die Zirkulationsanlage ist 24 Stunden am Tag in Betrieb zu halten. Bei hygienisch einwandfreien Kleinanlagen kann die Laufzeit auf 16 Stunden reduziert werden. Da in diesen Anlagen ständig warmes Wasser umgewälzt wird, müssen diese Leitungen nach den Vorgaben der EnEV gedämmt werden, damit die Energieverluste gering gehalten werden. Das Zirkulationswasser darf nicht mehr als 5 K abkühlen.
Zirkulationspumpen
Grundfos COMFORT PM AUTOADAPT
 Grundfos COMFORT PM AUTOADAPT
Quelle: Grundfos GmbH
©RESOL EC1<br />variabler Regler für Zirkulationssysteme
 ©RESOL EC1
variabler Regler für Zirkulationssysteme
Quelle: RESOL - Elektronische Regelungen GmbH
ZIRKOMAT-Vario
 ZIRKOMAT-Vario
Quelle: Energieberatung & Solartechnik
Dipl.-Ing. Heinz Grüterich
Diese Pumpen gibt es je nach Größe der Anlage in verschiedenen Ausführungen.

Die neuen Warmwasser-Zirkulationspumpen in kleineren Trinkwassersystemen sind Kugelmotor-Pumpen mit sparsamen Permanentmagnet-Motoren (elektronisch kommutierte Synchronmotoren) ausgestattet. Diese brauchen im Gegensatz zu Spaltrohr-Pumpen mit Asynchronmotoren nur noch einen Bruchteil an Strom. Außerdem entfällt der verkalkungsgefährdete enge Spalt des Spaltrohrmotors und durch die dreidimensionale Bewegung wird der Aufbau von Kalkablagerungen vermieden. Sollte die Pumpe doch einmal blockieren, dann kann man den Kugelrotor leicht entnehmen und entkalken.
Mit Hilfe spezieller Regelungen, hier der AutoAdapt-Funktion, passt sich die Zirkulationspumpe selbstlernend an das individuelle Verbrauchsverhalten an. Das Bereitstellen von Warmwasser beschränkt sich weitestgehend auf die Zapfzeiten der Nutzer.

Zunehmend werden in Einfamilienhäusern statt einer zeit- oder thermischgesteuerten eine bedarfsgeführte Pumpensteuerung gewünscht.

Bei diesen Systemen wird die Wasserentnahme über einen Strömungsschalter in der Warmwasserleitung überwacht und durch eine Steuereinheit die Zirkulationspumpe geschaltet. Nach kurzem Öffnen einer Zapfstelle wird die Zirkulationspumpe eingeschaltet und nach einer einstellbarer Zeit wieder ausgeschaltet. Hier dient die Zapfstelle als "Fernbedienung".

Nach den technischen Regelwerken (W551, DIN 1988-200, VDI/DVGW 6023) dürfen Zirkulationsleitungen nur für max. 8 (zusammenhängende) Stunden am Tag im abgesenkten Betrieb betrieben werden (und das auch nur bei einwandfreien hygienischen Verhältnissen [Trinkwasserverordnung]). Die Temperaturen 60/55 sind zwingend einzuhalten (nach DIN 1988-200 auch im EFH).

Ob die integrierte "Legionellenschaltung" notwendig ist, wird neuerdings strittig betrachtet. In der Praxis kommt es auf eine hygienische Installation und eine ausreichende Wassertemperatur (> 55 °C) an, um den Legionellen keine Vermehrungsgrundlage zu geben.
Einbau der Zirkulationspumpe
Eine Zirkulationspumpe darf grundsätzlich nicht in die Warmwasserleitung eingebaut werden. Die Pumpe mit Rückschlagventil wird in die Zirkulationsleitung mit der Fließrichtung zum Wärmeerzeuger eingebaut.

Der Einbau in der WW-Leitung hätte folgende Nachteile:
  • Bei jedem Zapfvorgang wird bei einer abgeschalteten ZL-Pumpe der Rotor zwangsdurchströmt (Turbinenprinzip).und die Rotorlagerung beschädigt, da die magnetischen Stabilisierungskräfte fehlen. Und bei einer eingeschalteten ZL-Pumpe wird aufgrund der hohen Strömungsgeschwindigkeit die Drehzahl extrem erhöht.
  • Da das gesamte Zapfwasser durch die Zirkulationspumpe strömt, kann es unverhältnismäßig hohen Kalkablagerungen kommen.
  • Bei einer ZL-Pumpe mit thermischer Regelung schaltet der Thermostat die Pumpe aus, bevor das Zapfwasser die Entnahmestelle erreicht.
Bei dem Einbau der Zirkulationspumpen müssen die Installationsanweisungen der jeweiligen Hersteller beachtet werden. Fehlerhaffte Installationen können folgende Mängel hervorrufen:
  • Falscher Einbauort: Die ZL-Pumpe wurde in die Warmwasserleitung eingebaut
  • Falsche Einbaulage: Bei dem Einbau der ZL-Pumpe mit nach oben weisender Motorachse können sich Luftblasen im Rotorraum sammeln und einen Trockenlauf verursachen. Außerdem wird der Rotor nicht auf dem Lagerstift stabilisiert, wenn die Pumpe abgeschaltet ist.
  • Äußere Temperatureinwirkungen: Der Einbau der ZL-Pumpe in unmittelbarer Nähe des Trinkwassererwärmers oder einer anderer Wärmequelle beeinträchtigt die Wärmeleitung die Thermostatfunktion.
  • Mangelhafte Entlüftung: Luftblasen, die sich in der Zirkulationsleitung, in den Fittings und Armaturen befinden, werden durch die Fließgeschwindigkeit mitgerissen, können sich in der ZL-Pumpe festsetzen und zu einem Trockenlauf führen.
  • Fehlerhafte Strangregulierung bzw. fehlerhafter Abgleich: In einer verzweigten Zirkulationsanlage kommt es durch unterschiedliche Rohrleitungswiderstände zur Unterversorgung längerer, widerstandsreicher Kreisläufe. Das Wasser fließt immer über den Kreislauf mit dem geringsten Rohrleitungswiderstand zur Zirkulationspumpe. Damit alle Kreisläufe gleichmäßig versorgt werden, müssen die einzelnen Kreisläufe mit entsprechenden Strangregulierventilen (Zirkulationsregler) hydraulisch abgeglichen werden.
Entlüftung der Zirkulationsanlage
Spül- bzw. Entlüftungsflansch
 Spül- bzw. Entlüftungsflansch
Quelle: Grundfos GmbH
Vor der Installallation bzw. vor der Inbetriebnahme der Zirkulationspumpe muss die Trinkwasseranlage (Kalt-, Warm- und Zirkulationleitung) gespült und die Zirkulationsleitungen zusätzlich entlüftet werden. Dadurch werden Rotorschäden durch Montagerückstände bzw. Verschmutzungen und/oder Lagerschäden durch einen Trockenlauf vermieden.

Eine Entlüftung der Zirkulationsleitung durch das Öffnen einer Zapfarmatur und der Verschraubung an der Pumpe reicht nicht aus, um die Leitung luftfrei zu bekommen, weil die Strömung durch das eingebaute geschlossene Rückschlagventil zum Stillstand kommt. Die Kalt- und Warmwasserleitungen werden durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit luftfrei gehalten. Da aber in einer richtig abgeglichenen Zirkulationsleitung die Strömungsgeschwindigkeit sehr gering ist, werden sich an vielen Stellen (Rohrwandungen, Rohrbögen, Armaturen) Luftpolster bilden. Diese können dann später in die Pumpe kommen und dort zum Trockenlauf führen.

Zum Entlüften der Zirkulationspumpen mit Kugelmotor gibt es einen Entlüftungsflansch, der statt des Motors auf das Pumpengehäuse aufgeschraubt wird. Nachdem ein Ablaufschlauch auf den Schlauchstutzen aufgesteckt wurde, kann durch Öffnen des der Absperr- bzw. Wartungsarmatur die Zirkulationsanlage durch eine hohe Strömungsgeschwindigkeit entlüftet werden. Die Luft, die sich nach Aufschrauben des Motors noch im Pumpengehäuse befindet, wird nach dem Einschalten der ZL-Pumpe relativ schnell abgebaut. In Anlagen, die ZL-Pumpen mit Laufrad haben, muss ein Spülstutzen vorgesehen werden.

Zirkulationssysteme mit mehreren Einzelsträngen müssen strangweise entlüftet werden. Hierbei sind die eingebauten Strangregulierventile zu schließen. Bei dem Einsatz von thermostatischen Strangregulierventilen muss das System im kalten Zustand entlüftet werden

Rückschlagventil
Jede Zirkulationsanlage benötigt ein Rückschlagventil (Rückflussverhinderer). Nur dadurch wird gewährleistet, dass das warme Wasser  nur über die Warmwasserlleitung zu den Zapfstellen kommt. Das Rückschlagventil verhindert, dass bei einem Zapfvorgang das Wasser über die Zirkulationsleitung und durch die Zirkulationspumpe zu den Zapfstellen fließen kann. Das Rückschlagventil kann schon in der Zirkulationspumpen mit V-Pumpengehäuse eingebaut sein oder es wird extern auf der Druckseite der Pumpe installiert.
Ein fehlendes Rückschlagventil kann zu folgenden Störungen führen:
  • Wenn bei einem abgeschaltetem Motor Warmwasser gezapft, wird der Rotor entgegengesetzt der Fließrichtung zwangsdurchströmt. Die Rotorlagerung wird beschädigt, da die magnetischen Stabilisierungskräfte fehlen.
  • Wenn der Fließdruck höher ist als der Förderdruck der Pumpe dreht der Rotor gegen die Drehrichtung und der Motor kann Schaden nehmen.
  • Bei einem abgeschaltetem Motor kann eine einsetzende Schwerkraftzirkulation die Regelung der Zirkulationsanlage (z. B. Zeitschaltuhr) unwirksam machen.
  • Beim Anschluss der Zirkulationsleitung an die Kaltwasserzuleitung, z. B. bei einem zentralem Mischventil, kann kaltes Wasser durch die Zirkulationspumpe ströemen. Dadurch kommt es zur Kondensatbildung im Motorraum. Der elektrisch aktive Teil des Motors wird zerstört.
  • Eine thermisch gesteuerte Zirkulationspumpe schaltet ab.
Weitere Funktionen
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