Warum erwärmt der Warmwasserspeicher nicht? Häufigste Störungen und Lösungen

Ein Warmwasserspeicher ist ein Warmwasserbereiter, der das enthaltene Wasser mit der Wärme aus einer Wärmequelle bevorratet und auf der gewünschten Temperatur bereithält. Die Wärmequelle ist entweder ein im Speicher eingebauter elektrischer Heizstab oder eine Rohrwendel, die heißes Wasser aus Heizkessel, Kombitherme oder Solarkollektor führt. Erwärmt sich das Wasser nicht, liegt die Störung an einem von drei Punkten: Es wird keine Wärme erzeugt, die erzeugte Wärme gelangt nicht ins Wasser, oder das erwärmte Wasser verlässt den Speicher nicht mit der richtigen Temperatur.

Die Vordiagnose besteht aus drei Fragen und erfordert kein Spezialwerkzeug. Die erste Frage bestimmt den Typ des Warmwasserspeichers: Wird der Speicher ausschließlich elektrisch beheizt, oder ist er über eine Vor- und Rücklaufleitung an einen Heizkessel angeschlossen? Die zweite Frage klärt, ob Energie ankommt: Sind bei elektrischen Warmwasserspeichern die Sicherungen ausgelöst, läuft bei Anlagen mit Heizkessel der Kessel und dreht sich die Umwälzpumpe? Die dritte Frage misst das Ergebnis: Welche Temperatur zeigt das Thermometer am Wasser, das aus der Zapfstelle fließt, und fühlt sich die Oberseite des Speichers von Hand warm an?

Diese drei Fragen grenzen die Störung schnell ein. Ist bei einem elektrischen Warmwasserspeicher die Sicherung in Ordnung und der Speicher kalt, sind Heizstab oder Thermostat verdächtig. Läuft bei einer Anlage mit Heizkessel der Kessel, aber der Speicher bleibt kalt, sind Umwälzpumpe, 3-Wege-Ventil, Lufteinschluss oder verkalkte Rohrwendel verdächtig. Ist der Speicher heiß, kommt an der Zapfstelle aber nur lauwarmes Wasser an, sind Mischventil oder thermostatischer Mischer verdächtig. Wenn Sie zunächst die Unterschiede zwischen Speichertypen und ihren Funktionsprinzipien klären möchten, finden Sie Informationen in unserem grundlegenden Ratgeber. (Details: Was ist ein Warmwasserspeicher? Unterschiede zwischen Speichern mit einer Rohrwendel, mit zwei Rohrwendeln und Elektro-Warmwasserspeichern)

Auch die Stärke des Symptoms gibt eine Richtung vor. Erwärmt sich das Wasser überhaupt nicht, liegt ein vollständiger Ausfall vor; die Wärmequelle arbeitet nicht, oder es gelangt überhaupt keine Wärme ins Wasser. Erwärmt sich das Wasser langsam oder kühlt es schnell ab, liegt eine Teilstörung vor; es gibt eine Ursache, die den Wirkungsgrad senkt, etwa eine verkalkte Rohrwendel, eine verschlissene Heizstaboberfläche oder eine beschädigte Speicherdämmung. Erwärmt sich das Wasser, kommt aber an der Zapfstelle kalt an, liegt das Problem nicht bei der Erwärmung, sondern auf der Verteilungsseite.

Ein Heizstabdefekt ist die häufigste Ursache dafür, dass sich das Wasser in einem elektrischen Warmwasserspeicher gar nicht erwärmt. Der Heizstab ist ein in das Wasser im Speicher eingetauchter Widerstand, der elektrische Energie in Wärme umwandelt; bei Warmwasserspeichern für Wohngebäude liegt seine Leistung typischerweise im Bereich von 1,5–4 kW. Reißt der Heizdraht oder wird die Isolierung im Inneren durchschlagen, öffnet sich der Stromkreis, es fließt kein Strom, und das Wasser bleibt vollständig kalt. In diesem Fall wird keine Wärme erzeugt, auch wenn der Speicher unter Spannung zu stehen scheint.

Das Symptom lässt sich an drei Punkten bestätigen. Erstens bleibt die Oberseite des Speichers trotz eingeschaltetem Speicher und hoch eingestelltem Thermostat stundenlang kalt. Zweitens kann die Sicherung, an der der Speicher angeschlossen ist, im Moment der Störung ausgelöst haben oder der Fehlerstromschutzschalter abgefallen sein; ist die Isolierung des Heizstabs durchschlagen, gibt er einen Fehlerstrom gegen das Gehäuse ab, und der Schutzkreis öffnet. Drittens bleibt das Wasser zwar nicht vollständig kalt, wenn die Oberfläche des Heizstabs mit dickem Kalk überzogen ist, doch die Aufheizzeit verlängert sich deutlich, und mit der Zeit überhitzt der Heizstab und brennt durch.

Der zu messende Wert ist der elektrische Widerstand des Heizstabs. Nachdem der Speicher spannungsfrei geschaltet wurde, wird ein Ohmmeter an die Anschlüsse des Heizstabs angeschlossen. Der Widerstand eines Heizstabs mit 2 kW Leistung bei 230 V Betriebsspannung muss ca. 26,5 Ohm betragen; dieser Wert ergibt sich aus der Beziehung R gleich V Quadrat geteilt durch P, also aus der Rechnung 230 mal 230 geteilt durch 2000. Zeigt die Messung unendlichen Widerstand oder einen offenen Stromkreis, ist der Heizstab gerissen. Wird zwischen dem Heizstabgehäuse und dem Schutzleiteranschluss ein niedriger Widerstand gemessen, ist die Isolierung durchschlagen, und der Heizstab gibt einen Fehlerstrom ab.

Die Grundursache ist meist Kalk. Jede Kalkschicht von 1 mm auf der Heizstaboberfläche erschwert den Wärmeübergang ins Wasser um ca. 10 Prozent; kann die Wärme nicht ins Wasser übergehen, steigt die Temperatur des Heizdrahts selbst, und der Draht brennt mit der Zeit durch. In einem Warmwasserspeicher, der mit hartem Wasser von 15–25 °dH betrieben wird, überzieht sich der Heizstab innerhalb weniger Jahre mit einer dicken Kalkkruste. Die dauerhafte Lösung für einen durchgebrannten Heizstab besteht deshalb nicht allein darin, einen neuen einzusetzen, sondern die Härte des Füllwassers zu senken. Zur Funktionsweise der Wasserenthärtung verweisen wir auf unseren entsprechenden Ratgeber. (Details: Was ist eine Wasserenthärtungsanlage? Hilft sie wirklich gegen kalkhaltiges Wasser?)

Die Lösungsreihenfolge ist folgende. Schalten Sie zuerst den Speicher spannungsfrei und vergewissern Sie sich, dass kein Strom mehr fließt. Messen Sie den Heizstab mit dem Ohmmeter; liegt ein offener Stromkreis oder ein Fehlerstrom vor, wird der Heizstab samt Dichtung durch einen neuen mit gleicher Leistung und gleichem Anschlusstyp ersetzt. Beim Austausch wird das Sediment im Speicher abgelassen und der Kalk von der Heizstaboberfläche mechanisch entfernt. Im letzten Schritt wird, falls Sie in einer Region mit hartem Wasser wohnen, in der Füllleitung eine Enthärtungs- oder Kalkschutzlösung ergänzt, um eine Wiederholung der Störung zu verhindern.

Das Thermostat des Warmwasserspeichers ist ein Regelelement, das die Wassertemperatur misst und den Heizstab oder die Wärmequelle zu- und abschaltet. Fällt das Thermostat aus, tritt eines von zwei gegensätzlichen Ergebnissen ein: Entweder bleibt es dauerhaft eingeschaltet, überhitzt das Wasser und lässt den Sicherheitstemperaturbegrenzer auslösen, oder es bleibt dauerhaft ausgeschaltet, versorgt den Heizstab nie mit Energie, und das Wasser bleibt kalt. Die Antwort auf die Frage, was passiert, wenn das Thermostat des Warmwasserspeichers defekt ist, hängt davon ab, in welcher Stellung die Störung blockiert.

Das Symptom ergibt sich aus dem Verhalten des Thermostats. Erwärmt sich das Wasser überhaupt nicht und ist der Heizstab selbst intakt, zeigt das Ohmmeter also den richtigen Widerstand, ist das Thermostat das Bauteil, das den Strom unterbricht. Wird das Wasser dagegen zu heiß, kommt aus der Zapfstelle Wasser mit über 70 °C, und löst der Sicherheitstemperaturbegrenzer des Speichers häufig aus, hängt das Thermostat in der Stellung „Ein“ fest. Nähert sich das Wasser auch dann noch dem Siedepunkt, wenn Sie das Regelthermostat auf 55–60 °C stellen, erfüllt die Einstellstufe ihre Aufgabe nicht mehr.

Der zu messende Wert ist der Kontaktzustand des Thermostats. Nach dem Abschalten der Energie wird ein Ohmmeter an die Anschlüsse des Thermostats gelegt; beim Drehen des Einstellknopfs auf hohe Temperatur muss der Kontakt schließen, es muss also ein niedriger Widerstand gemessen werden. Schließt der Kontakt in keiner Stellung, öffnet das Thermostat nicht, und der Heizstab erhält keinen Strom. Außerdem haben viele elektrische Warmwasserspeicher neben dem Regelthermostat noch einen Sicherheitstemperaturbegrenzer; dieses Sicherheitselement unterbricht den Stromkreis bei ca. 85–90 °C und hat eine Rückstelltaste zur manuellen Entriegelung. Löst der Sicherheitstemperaturbegrenzer häufig aus, liegt das eigentliche Problem beim Regelthermostat.

Die Grundursache ist meist Überhitzung. In einem verkalkten Warmwasserspeicher, dessen Regelthermostat hoch eingestellt bleibt, überhitzt das Wasser lokal, der Sicherheitstemperaturbegrenzer löst wiederholt aus, und dieser Zyklus beansprucht die Kontakte sowohl des Sicherheits- als auch des Regelthermostats. Die richtige Zieltemperatur liegt im Bereich von 55–60 °C: Dieser Bereich genügt, um die Vermehrung von Legionellen zu unterdrücken, und begrenzt zugleich Kalkablagerungen und Energieverluste. Auf welcher Temperatur Warmwasser gehalten werden sollte und wie das mikrobiologische Risiko aussieht, haben wir in einem eigenen Ratgeber behandelt. (Details: Was ist die Legionellengefahr im Warmwasserspeicher? Wie heiß muss das Warmwasser gehalten werden?)

Die Lösung besteht darin, das defekte Thermostat durch ein neues mit demselben Temperaturbereich und derselben Fühlerlänge zu ersetzen. Hat der Sicherheitstemperaturbegrenzer ausgelöst, wird zuerst die Ursache beseitigt und erst danach die Rückstelltaste gedrückt; die Taste zu drücken, ohne die Ursache zu beheben, verdeckt die Störung und erzeugt eine Gefahr. Nach dem Austausch wird die Einstellung auf 55–60 °C gesetzt und die Wassertemperatur an der Zapfstelle über einen Aufheizzyklus hinweg mit dem Thermometer überprüft. Sind Thermostat und Heizstab gemeinsam verschlissen, ist es sinnvoller, beide zugleich zu ersetzen, als zwei Serviceeinsätze in kurzem Abstand zu veranlassen.

Die Rohrwendel ist ein Rohrbündel, durch das das heiße Wasser des Heizkessels strömt und seine Wärme an das Trinkwasser im Speicher abgibt; bei Speichern mit einer Rohrwendel ist eine, bei Speichern mit zwei Rohrwendeln sind zwei vorhanden. Überzieht sich die Oberfläche der Rohrwendel mit Kalk, sinkt die Wärmeleitung, und das Wasser im Speicher erwärmt sich nicht ausreichend, auch wenn der Kessel läuft. Die Antwort auf die Frage, warum der Warmwasserspeicher bei verkalkter Rohrwendel nicht erwärmt, ist einfach: Kalk ist ein Dämmstoff und verhindert, dass Wärme vom Heizwasser in das Trinkwasser übergeht.

Das Symptom ist ein schleichender Leistungsrückgang. Erwärmte der Speicher das Wasser bei der Erstinstallation in einer Stunde, braucht er einige Jahre später für dieselbe Temperatur doppelt so lange. Beträgt das Vorlaufwasser des Heizkessels 70–75 °C, das Wasser im Speicher übersteigt aber nicht 45 °C, befindet sich auf der Oberfläche der Rohrwendel eine Schicht, die die Wärmeübertragung behindert. Das zweite Symptom ist eine ungewöhnlich hohe Rücklauftemperatur des Kessels: Weil die Wärme nicht ins Wasser übergehen kann, ist das zum Kessel zurückkehrende Wasser wärmer als erwartet, und der Kessel schaltet häufig wegen hoher Temperatur ab.

Die zu messenden Werte sind die Wasserhärte und die Kalkdicke. Die Wasserhärte wird mit einem Testset in °dH gemessen; über 15 °dH gilt Wasser als hart, über 25 °dH als sehr hart. Der Verlust bei der Wärmeübertragung steigt mit der Kalkdicke nahezu linear: 1 mm Kalk senkt den Wärmedurchgang um ca. 10 Prozent, 3 mm Kalk um ca. 25–30 Prozent. Ein Beispiel dazu: Ein Warmwasserspeicher, der bei sauberer Rohrwendel 24 kW Wärme überträgt, überträgt mit einer 3 mm dicken Kalkschicht nur noch ca. 17–18 kW, und die Aufheizzeit verlängert sich entsprechend.

Die Grundursache ist die Härte des Füllwassers. Mit steigender Temperatur sinkt die Löslichkeit von Calcium- und Magnesiumsalzen; deshalb lagert sich Kalk am stärksten an der heißesten Fläche ab, also an der Außenwand der Rohrwendel. In einer Anlage, die mit Wasser von 20 °dH gespeist wird und täglich viel Warmwasser verbraucht, erreicht die Rohrwendel innerhalb weniger Jahre eine kritische Dicke. Die dauerhafte Lösung besteht deshalb nicht darin, die Rohrwendel einmal zu reinigen, sondern darin, die Härte des Füllwassers dauerhaft zu senken. Sie können sich unsere Produktgruppe Wasseraufbereitung ansehen. (Details: Wasseraufbereitung)

Die Lösung hat zwei Stufen. Die erste Stufe ist die Entkalkung der Rohrwendel: Der Rohrwendelkreis wird abgesperrt, ein geeignetes chemisches Entkalkungsmittel wird mit niedrigem Volumenstrom im Kreis gefördert, und das Sediment wird abgelassen. Die zweite Stufe ist die Vorbeugung gegen eine Wiederholung; das Speisewasser wird auf den Bereich von 8–12 °dH enthärtet, und bei Bedarf wird auf der Rohrwendelseite des Speichers auf eine externe Warmwasserbereitung mit Plattenwärmeübertrager umgestellt. Die Vorteile der Warmwasserbereitung mit externem Wärmeübertrager anstelle einer Rohrwendel haben wir in einem eigenen Ratgeber beschrieben. (Details: Was ist ein Plattenwärmeübertrager? Wie funktioniert er in Warmwasserspeichern und Heizsystemen?)

Erwärmt sich der Warmwasserspeicher, obwohl der Heizkessel läuft, nicht, gelangt die Wärme gar nicht bis zur Rohrwendel, und das weist auf zwei Bauteile hin: die Speicherladepumpe und das 3-Wege-Ventil, das den Speichervorrang steuert. Brennt der Kessel, das heiße Wasser fließt aber nicht zur Rohrwendel, geht die Wärme des Kessels in den Heizkreis statt in den Speicher oder wird nirgendwohin gefördert. Dieser Fall unterscheidet sich von den Störungen elektrischer Warmwasserspeicher; hier sind der Speicher selbst und sein Thermostat intakt.

Das Symptom lässt sich an den Rohrtemperaturen ablesen. Ist die Vorlaufleitung des Kessels zum Speicher heiß, die Rücklaufleitung aber ebenso heiß, kehrt das Wasser zurück, ohne die Rohrwendel zu durchströmen; dann dreht sich die Pumpe nicht, oder es liegt ein Lufteinschluss vor. Bleibt die Vorlaufleitung kalt, hat das 3-Wege-Ventil den Speicherkreis nie geöffnet und die Wärme in Richtung Heizung geleitet. Spürt man beim Anfassen der Speicherladepumpe keine Schwingung und ist das Pumpengehäuse kalt, arbeitet die Pumpe nicht.

Der zu messende Wert ist der Volumenstrom im Rohrwendelkreis, der sich indirekt aus der Spreizung (Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur) ablesen lässt. Im Ladekreis eines gesunden Warmwasserspeichers liegt die Differenz zwischen Vor- und Rücklauf während der Aufheizung im Bereich von 10–20 °C. Ist die Differenz sehr klein, zum Beispiel 2–3 °C, strömt das Wasser entweder viel zu schnell oder viel zu wenig durch die Rohrwendel. Ist das Pumpengehäuse weit über der Betriebstemperatur heiß, also so heiß, dass es die Wassertemperatur um mehr als 20 °C übersteigt, kann die Pumpenwelle festsitzen oder der Rotor blockiert sein.

Die Ursachen lauten der Reihe nach wie folgt. Erstens der Ausfall der Speicherladepumpe oder das Festsitzen ihrer Welle nach Stillstand über den Sommer; das ist bei Umwälzpumpen ein häufiger Fall. Zweitens der Ausfall des Stellantriebs des 3-Wege-Speichervorrangventils oder das Blockieren des Ventils durch Kalk. Drittens ein ausgeschalteter Speichervorrang in der Kesselsteuerung oder ein Speicherthermostat, das dem Kessel keine Anforderung sendet. Ob die Umwälzpumpe läuft und welche typischen Störungen sie hat, haben wir in einem eigenen Ratgeber behandelt. (Details: Pumpenwartung)

Die Lösungsreihenfolge geht von der günstigsten zur teuersten Maßnahme. Prüfen Sie zuerst an der Kesselsteuerung die Einstellung des Speichervorrangs und die Zieltemperatur des Speichers. Beobachten Sie dann die Pumpe: Sitzt die Welle fest, löst es den Rotor häufig, wenn man bei kalter und drucklos gemachter Anlage über die mittige Verschlussschraube die Welle einige Umdrehungen dreht. Bringen Sie den Stellantrieb des 3-Wege-Ventils in die Stellung für Handbetrieb und vergewissern Sie sich, dass sich das Ventil mechanisch bewegt; bewegt es sich nicht, ist das Ventil verkalkt und wird ausgebaut und gereinigt. Im letzten Schritt wird die defekte Pumpe oder der defekte Stellantrieb durch einen neuen mit gleichem Volumenstrom und gleicher Anschlussgröße ersetzt.

Ein Lufteinschluss liegt vor, wenn sich am höchsten Punkt des Rohrwendelkreises Luft ansammelt, die Wasserströmung unterbricht und verhindert, dass die Wärme den Speicher erreicht. Die Rohrwendel ist ein Rohrbündel, und Luft, die beim Befüllen oder später eindringt, bildet in den oberen Punkten der Rohrbögen ein Luftpolster. Dieses Luftpolster stoppt das von der Pumpe geförderte Wasser; auch wenn der Kessel brennt und die Pumpe dreht, kann das Wasser die Rohrwendel nicht durchströmen, und der Speicher erwärmt sich nicht.

Das Symptom ist sehr typisch. Die Pumpe läuft, der Kessel brennt, aber die Vorlaufleitung der Rohrwendel ist heiß und die Rücklaufleitung bleibt kalt, oder umgekehrt kühlen beide nach kurzer Strecke plötzlich ab. Aus der Pumpe kommen zeitweise Gluckern und Rauschen; diese Geräusche entstehen, wenn Luftblasen im Laufrad eingeschlossen werden und platzen. Der Speicher scheint sich zu erwärmen, hört dann aber wieder auf; mit wachsendem Luftpolster kommt die Strömung ganz zum Erliegen. Was die Geräusche einer Umwälzpumpe für die Störungsdiagnose bedeuten, haben wir in einem eigenen Ratgeber erläutert. (Details: Wie wählt man eine Umwälzpumpe aus? Was bedeuten 25/4, 25/6, 25/8?)

Der zu messende Wert ist der Anlagendruck. In einem geschlossenen Heizkreis sollte der Anlagendruck im kalten Zustand im Bereich von 1,0–1,5 bar liegen. Sinkt der Druck unter 0,8 bar, fällt in den höher gelegenen Bereichen des Kreises der lokale Druck ab, gelöstes Gas wird freigesetzt, und die Anlage erzeugt von selbst Luft; diese Luft sammelt sich am oberen Punkt der Rohrwendel und bildet den Einschluss. Um den Druckbereich zu halten, muss der Vordruck des Ausdehnungsgefäßes richtig eingestellt sein.

Die Grundursache ist meist eine unzureichende Entlüftung. Wurde im Rohrwendelkreis weder ein automatischer noch ein manueller Entlüfter eingebaut, kann die beim Befüllen eingedrungene Luft nicht abgeführt werden und bildet einen dauerhaften Einschluss. Die zweite Ursache ist ein zu niedriger Anlagendruck, die dritte die Verwendung von Kunststoffrohr ohne Sauerstoffsperre; solche Rohre tragen durch ständige Sauerstoffdiffusion durch die Rohrwand Gas in die Anlage ein. Die Luft nur abzulassen, ohne ihre Quelle zu beseitigen, bedeutet, dass sich der Einschluss nach einigen Monaten wiederholt.

Die Lösungsreihenfolge ist folgende. Bringen Sie zuerst den Anlagendruck auf 1,0–1,5 bar. Entlüften Sie dann am Entlüfter am höchsten Punkt des Rohrwendelkreises, nachdem die Pumpe gestoppt wurde und 10–15 Minuten gewartet wurde; bei laufender Pumpe zu entlüften ist unwirksam, weil die Blasen mitgerissen werden. Ist kein Entlüfter vorhanden, wird am höchsten Punkt des Kreises ein automatisches Entlüftungsventil ergänzt. Sammelt sich wiederholt Luft an, wird im Kreis ein Mikroblasenabscheider dauerhaft montiert und die Qualität des Füllwassers überprüft.

Die Opferanode ist ein Element aus Magnesium oder Aluminium, das die Innenfläche des Speichers vor Korrosion schützt und sich dabei selbst aufopfernd verbraucht. Die Anode sorgt nicht direkt für die Erwärmung; ist sie aber aufgebraucht, korrodieren Innenfläche des Speichers und Rohrwendel, am Speicherboden sammeln sich Sediment und Rost an, dieses Sediment senkt die Wärmeübertragung und schwächt mit der Zeit die Heizleistung. Die Wartung der Anode ist daher ein Posten, der für Lebensdauer und Wirkungsgrad des Speichers nicht vernachlässigt werden darf.

Das Symptom ist indirekt. Mit fortschreitendem Verbrauch der Anode überzieht der im Speicher angesammelte Rost und das Sediment bei Speichern mit Heizstab die Heizstaboberfläche und verlängert die Aufheizzeit; bei Speichern mit Rohrwendel setzt es sich am Speicherboden ab und schwächt die Wärmeübertragung im unteren Bereich. Eine rötliche Färbung des Wassers, Sediment im Wasser aus der Zapfstelle und ein lauterer Betrieb des Speichers als gewöhnlich sind Anzeichen für eine aufgebrauchte Anode. Wird bei emaillierten Speichern nach vollständigem Verbrauch der Anode die Beschichtung durchlöchert, ist der Speicher dauerhaft verloren.

Der zu messende Wert ist der verbleibende Durchmesser der Opferanode. Eine neue Magnesiumanode hat typischerweise einen Durchmesser von 20–25 mm; sinkt der Durchmesser unter 10 mm oder wird auf dem Stab blanker Stahldraht sichtbar, sollte die Anode ersetzt werden. Das Prüfintervall hängt von der Wasserhärte ab: Bei weichem Wasser wird eine Kontrolle alle 3–4 Jahre empfohlen, bei hartem Wasser über 20 °dH einmal jährlich. Den Unterschied im Anodenverhalten bei emaillierten und Edelstahlspeichern sowie den Vergleich der Lebensdauer der Speicher haben wir in einem eigenen Ratgeber behandelt. (Details: Emaillierter oder Edelstahl-Warmwasserspeicher? Welcher hält länger?)

Die Lösung besteht darin, die Anode rechtzeitig zu ersetzen und das Sediment am Speicherboden abzulassen. Beim Anodenwechsel wird das Speicherwasser abgelassen, das Bodensediment entleert und die Heizstaboberfläche gereinigt; werden diese drei Arbeitsschritte zusammen ausgeführt, erholt sich die Aufheizzeit deutlich. In Regionen mit hartem Wasser verkürzt sich die Lebensdauer der Anode; das Füllwasser zu enthärten verlängert deshalb zugleich die Lebensdauer von Anode, Speicher und Heizstab. Wer bei der Speicherauswahl Speichermaterial und Anodenanordnung von Anfang an richtig entscheidet, verringert diesen Wartungsaufwand. (Details: Wie viele Liter Warmwasserspeicher sollte ich kaufen? Berechnung für 2, 4, 6, 10 und 20 Personen)

Das Mischventil ist ein Sicherheits- und Komfortbauteil, das das aus dem Speicher austretende Warmwasser mit Kaltwasser auf eine bestimmte Temperatur mischt und zur Zapfstelle schickt. Beträgt die Wassertemperatur im Speicher 60 °C und kommt an der Zapfstelle trotzdem lauwarmes Wasser an, liegt das Problem nicht bei der Erwärmung, sondern am Mischventil; das Ventil mischt mehr Kaltwasser zu als nötig, oder sein Thermostatelement ist ausgefallen. Dieser Fall ist die am häufigsten falsch diagnostizierte Variante der Beschwerde, der Warmwasserspeicher erwärme nicht, denn der Speicher ist in Wahrheit intakt.

Die Unterscheidung des Symptoms ist einfach. Ist die Oberseite des Speichers von Hand warm, zeigt das Thermostat des Speichers 55–60 °C an, aus der Zapfstelle kommt aber Wasser mit 35–40 °C, liegt die Störung auf der Verteilungsseite. Ist das thermostatische Mischventil auf einen niedrigen Wert wie 40 °C eingestellt, kommt das Zapfwasser ohnehin mit diesem Wert an; das ist keine Störung, sondern das Ergebnis der Einstellung. Fällt dagegen das Wachselement im Ventil aus, mischt das Ventil unabhängig von der Einstellung zu viel Kaltwasser zu, und die Temperatur wird instabil.

Die zu messenden Werte sind die Differenz zwischen der Speichertemperatur und der Temperatur an der Zapfstelle. Arbeitet das thermostatische Mischventil einwandfrei, muss bei 60 °C im Speicher das Zapfwasser konstant mit dem Einstellwert des Ventils ankommen, zum Beispiel mit 45 °C. Liegt die Temperatur an der Zapfstelle weit unter dem Einstellwert und wird das Wasser an der Zapfstelle plötzlich heiß, wenn Sie das Kaltwasserventil schließen, schließt der Kaltwasserdurchgang im Ventil nicht vollständig. Schwankt die Temperatur, erfüllt das Thermostatelement seine Aufgabe nicht.

Die Grundursache ist entweder eine falsche Einstellung oder die Verkalkung des Thermostatelements. In einer Anlage mit hartem Wasser verkalken die beweglichen Teile im Mischventil, das Wachselement kann sich nicht vollständig bewegen, und das Ventil mischt im falschen Verhältnis. Um das Legionellenrisiko zu beherrschen, ist es eine richtige Auslegung, den Speicher auf 60 °C zu halten und an der Zapfstelle über ein thermostatisches Ventil 45 °C abzugeben; damit diese Auslegung zuverlässig funktioniert, ist jedoch eine regelmäßige Kontrolle des Ventils erforderlich.

Die Lösung besteht zunächst darin, die Einstellung zu überprüfen: Stellen Sie das Mischventil auf den Zielwert von 45 °C und kontrollieren Sie das Zapfwasser mit dem Thermometer. Ist die Einstellung korrekt und kommt das Wasser trotzdem lauwarm an, ist das Innere des Ventils verkalkt; das Ventil wird ausgebaut und gereinigt oder seine Thermostatkartusche ersetzt. Um erneute Verkalkung zu vermeiden, wird die Härte des Füll- und Leitungswassers geprüft. Wie sich ein ausgewogenes Verhältnis von Warmwasserkomfort und sicherer Temperatur herstellen lässt, haben wir auch in unserem Vergleich von Warmwasserspeicher und Elektro-Warmwasserspeicher behandelt. (Details: Warmwasserspeicher oder Elektro-Warmwasserspeicher? Welcher ist wirtschaftlicher und sinnvoller?)

Die Aufheizzeit des Warmwasserspeichers ist ein Wert, der sich aus Speichervolumen, gewünschtem Temperaturanstieg und Leistung der Wärmequelle ergibt und mit einer einzigen Formel berechnet werden kann. Wenn Sie den Eindruck haben, dass sich das Wasser langsamer erwärmt, hilft Ihnen zunächst die Berechnung der theoretischen Zeit zu unterscheiden, ob eine echte Störung oder normales Verhalten vorliegt. Ist die Aufheizung länger als erwartet, liegt ein echter Wirkungsgradverlust vor, also Kalk oder schwache Wärmeübertragung.

Die Rechnung ergibt sich aus der Energiebilanz. Die zum Erwärmen des Wassers erforderliche Energie ergibt sich aus der Beziehung Q gleich m mal c mal Delta T; dabei ist m die Wassermasse in kg, c die spezifische Wärmekapazität des Wassers von 4,18 kJ/kg°C und Delta T der Temperaturanstieg in °C. Die Zeit wird berechnet, indem diese Energie durch die Leistung der Wärmequelle geteilt wird. Ein Beispiel: Um 100 Liter Wasser von 15 °C auf 60 °C zu erwärmen, ist Delta T gleich 45 °C, m gleich 100 kg, und die erforderliche Energie beträgt 100 mal 4,18 mal 45 gleich 18.810 kJ.

Teilen wir diese Energie durch die Leistung, erhalten wir die Zeit. Mit einem Heizstab von 2 kW, also 2 kJ/s, dauert es 18.810 geteilt durch 2 gleich 9.405 Sekunden, also ca. 2 Stunden 37 Minuten. Derselbe Vorgang ist mit einem 3-kW-Heizstab in ca. 1 Stunde 44 Minuten erledigt. Eine Rohrwendel mit 24 kW Leistung, die an einen Heizkessel angeschlossen ist, erwärmt dasselbe Wasser unter idealen Bedingungen in ca. 13 Minuten; deshalb bereitet ein Warmwasserspeicher mit Rohrwendel das Warmwasser viel schneller als ein elektrischer. Je leistungsstärker die Wärmequelle, desto kürzer wird die Zeit, und zwar direkt proportional.

Die tatsächliche Zeit ist etwas länger als die theoretische, weil über die Speicheroberfläche und die Rohre Wärmeverluste auftreten; bei einem gut gedämmten Speicher liegt dieser Unterschied bei ca. 10–15 Prozent. Beträgt die von Ihnen gemessene Zeit das Doppelte des theoretischen Werts, liegt ein echtes Problem vor: Der Heizstab ist verkalkt, die Rohrwendel ist belegt oder die Speicherdämmung ist beschädigt. Dieser Vergleich ist der schnellste Weg, vor dem Anruf beim Service zu prüfen, ob das Problem tatsächlich besteht. Wie Sie das richtige Volumen in Litern und die richtige Leistung wählen, haben wir in unserem Ratgeber zur Speicherauswahl Schritt für Schritt erläutert. (Details: Auswahlratgeber Kodsan-Warmwasserspeicher: Welcher Speicher für welches Projekt?)

Schnelles Abkühlen des Wassers im Warmwasserspeicher ist ein anderes Problem als eine Heizungsstörung und hat zwei Ursachen: eine beschädigte Dämmung des Speichers oder einen unerwünschten Zirkulationsverlust im System. Erwärmt sich das Wasser in der normalen Zeit, kühlt aber innerhalb weniger Stunden deutlich ab, ist die Wärmequelle intakt; die Seite, die Wärme verliert, ist die Dämmung. Diese Unterscheidung ist wichtig, weil die Lösung nicht an der Wärmequelle ansetzt, sondern den Verlust beseitigen muss.

Das Symptom lässt sich am Bereitschaftsverlust ablesen. Ein gut gedämmter moderner Warmwasserspeicher verliert, wenn auf 60 °C erwärmtes Wasser 24 Stunden lang ungenutzt steht, typischerweise nur 8–15 °C. Verliert derselbe Speicher über Nacht mehr als 30 °C, ist die Dämmung durchnässt oder zusammengesackt, oder an einer Stelle entweicht ständig Wärme. Ist ein bestimmter Bereich des Speichermantels von Hand deutlich wärmer als die anderen Bereiche, liegt dort ein Dämmungsmangel vor.

Die zweite Ursache ist eine Schwerkraftzirkulation in umgekehrter Richtung. Fehlt in den an die Rohrwendel des Speichers angeschlossenen Leitungen ein Rückschlagventil, strömt das heiße Wasser im Speicher, sobald der Kessel stoppt, über Rohrwendel und Leitungen durch natürliche Konvektion zum Kessel zurück, und der Speicher kühlt ab. Dieser Verlust ist besonders in Anlagen deutlich, in denen der Kessel oberhalb des Speichers angeordnet ist. Fehlt bei den Warmwasserleitungen die Dämmung, verliert auch die Verteilleitung ständig Wärme, und der Speicher muss häufig erneut aufheizen.

Die Lösung hängt von der Verlustquelle ab. Ist die Dämmung beschädigt, wird die Mantel-Dämmung des Speichers erneuert oder der Speicher ausgetauscht; die freiliegenden Teile der Warmwasserleitungen werden mit Dämmschalen umhüllt. Um die Schwerkraftzirkulation zu unterbinden, wird im Rohrwendelkreis und am Warmwasserausgang an geeigneter Stelle ein Rückschlagventil oder ein Anschluss mit Schwerkraftbremse ergänzt. Diese Maßnahmen senken den Bereitschaftsverlust, sodass der Speicher seltener erneut aufheizen muss und damit weniger Energie verbraucht. Sie können sich unsere Produktgruppe Heizung ansehen. (Details: Heizung)

Ein elektrischer Warmwasserspeicher und ein Warmwasserspeicher mit Rohrwendel erwärmen dieselbe Wassermenge in sehr unterschiedlichen Zeiten, und dieser Unterschied beruht vollständig auf der Leistung der Wärmequelle. Der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel erwärmt sich mit der hohen Leistung aus dem Heizkessel deutlich schneller; der elektrische Speicher ist dagegen durch die Heizstableistung begrenzt und langsamer. Die klare Antwort auf die Frage, welcher schneller erwärmt: Bei gleichem Volumen heizt ein Warmwasserspeicher mit Rohrwendel typischerweise 4–8-mal schneller.

• Leistung der Wärmequelle — Elektrisch: Heizstab 1,5–4 kW; Mit Rohrwendel: bezieht vom Heizkessel eine Leistung in der Größenordnung von 20–35 kW
• Aufheizzeit für 100 Liter — Elektrisch: mit 3 kW ca. 1 Stunde 44 Minuten; Mit Rohrwendel: mit 24 kW ca. 13–15 Minuten
• Störungsstellen — Elektrisch: Heizstab, Regelthermostat, Sicherheitstemperaturbegrenzer; Mit Rohrwendel: Verkalkung der Rohrwendel, Ladepumpe, 3-Wege-Ventil, Lufteinschluss
• Einfluss von Kalk — Elektrisch: Kalk lagert sich direkt auf der Heizstaboberfläche ab und lässt den Draht durchbrennen; Mit Rohrwendel: Kalk lagert sich an der Außenwand der Rohrwendel ab und senkt die Wärmeübertragung
• Energiequelle — Elektrisch: ausschließlich Strom; Mit Rohrwendel: Erdgas, flüssiger Brennstoff, Solarkollektor oder Wärmepumpe
• Einsatzort — Elektrisch: Wohngebäude ohne Heizkessel, Büro, einzelne Zapfstelle; Mit Rohrwendel: Gebäude mit Zentralheizung, Hotel, hoher Warmwasserbedarf mit großem Volumenstrom
• Bereitschaftsverlust — Bei beiden hängt er von der Speicherdämmung ab; Wasser mit 60 °C verliert in einem guten Speicher in 24 Stunden 8–15 °C

Die Entscheidung richtet sich nach dem Nutzungsprofil. In einem Gebäude mit vorhandenem Heizkessel und hohem Warmwasserbedarf mit großem Volumenstrom ist der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel eindeutig überlegen, denn er heizt schnell und nutzt die vorhandene Wärmequelle. In einem Wohngebäude ohne Heizkessel, das Warmwasser für eine einzelne Zapfstelle benötigt, ist dagegen der elektrische Warmwasserspeicher die einfachere und günstigere Lösung. Warmwasserspeicher mit zwei Rohrwendeln werden bevorzugt in Anlagen eingesetzt, die eine zweite Wärmequelle wie einen Solarkollektor in das System einbinden wollen.

Der gemeinsame Nenner beider Systeme ist die Wasserqualität. Beim elektrischen Speicher lässt Kalk den Heizstab durchbrennen, beim Speicher mit Rohrwendel überzieht er die Rohrwendel mit einem Dämmstoff; in beiden Fällen ist hartes Wasser die Grundursache. Deshalb bestimmt, welchen Typ Sie auch wählen, die Enthärtung des Füll- und Speisewassers in Regionen mit hartem Wasser über 15 °dH unmittelbar sowohl die Leistung als auch die Lebensdauer des Speichers. Alternativen nach Marke und Baureihe finden Sie auf unserer Seite „Marken“. (Details: unsere Markenseite)

Die folgende Liste verknüpft das von Ihnen beobachtete Symptom direkt mit einer Messung und einer Lösung. Jeder Punkt folgt derselben Reihenfolge: Symptom, zu messender Wert, wahrscheinlichste Ursache und zuerst anzuwendende Lösung. Sie können mit dem Punkt beginnen, der Ihrer Beschwerde am nächsten kommt, und zum jeweiligen Abschnitt zurückkehren.

• Elektrischer Warmwasserspeicher erwärmt das Wasser überhaupt nicht — Messung: Widerstand des Heizstabs, Zustand der Sicherung; Ursache: durchgebrannter Heizstab oder nicht öffnendes Thermostat; Lösung: Heizstab mit dem Ohmmeter messen, bei offenem Stromkreis den Heizstab, bei nicht schließendem Kontakt das Thermostat ersetzen
• Wasser überhitzt, Sicherheitstemperaturbegrenzer löst aus — Messung: Temperatur an der Zapfstelle, Stellung des Regelthermostats; Ursache: festhängendes Regelthermostat; Lösung: Regelthermostat ersetzen, Zielwert auf 55–60 °C setzen
• Heizkessel brennt, aber Speicher kalt — Messung: Spreizung zwischen Vor- und Rücklauf der Rohrwendel, Pumpenschwingung; Ursache: stehende Ladepumpe oder geschlossenes 3-Wege-Ventil; Lösung: Pumpenwelle lösen, Ventil und Vorrangeinstellung prüfen
• Warmwasserspeicher erwärmt langsam — Messung: Wasserhärte in °dH, Aufheizzeit; Ursache: Verkalkung von Rohrwendel oder Heizstab; Lösung: entkalken, Speisewasser auf 8–12 °dH enthärten
• Pumpe gluckert, Speicher erwärmt nicht — Messung: Anlagendruck; Ursache: Lufteinschluss in der Rohrwendel; Lösung: Druck auf 1–1,5 bar bringen, am höchsten Punkt entlüften, automatischen Entlüfter ergänzen
• Sediment und Rost im Wasser — Messung: Durchmesser der Opferanode; Ursache: aufgebrauchte Anode, Sediment am Speicherboden; Lösung: Anode ersetzen, Boden entleeren, Wasser enthärten
• Speicher heiß, aber Zapfstelle lauwarm — Messung: Temperaturdifferenz zwischen Speicher und Zapfstelle; Ursache: falsche Einstellung oder verkalktes Mischventil; Lösung: Ventil auf 45 °C einstellen, Kartusche reinigen oder ersetzen
• Wasser kühlt schnell ab — Messung: Bereitschaftsverlust über 24 Stunden; Ursache: beschädigte Dämmung oder Schwerkraftzirkulation; Lösung: Dämmung erneuern, Rückschlagventil ergänzen, Rohrleitungen dämmen

In vielen Stadtbezirken Istanbuls ist die Härte des Leitungswassers hoch, und das nährt unmittelbar die Grundursachen von Störungen an Warmwasserspeichern. Bei Einsätzen in Kadıköy und Umgebung begegnen uns am häufigsten zwei Bilder: Heizstäbe, die durchbrennen, weil sie mit Kalk überzogen sind, und Rohrwendeln mit sinkender Wärmeübertragung; beide sehen wie ein Speicherdefekt aus, doch die eigentliche Ursache ist die Wasserhärte. Bei der Auswahl und Installation eines Warmwasserspeichers in einer Region mit hartem Wasser ist die Aufbereitung des Wassers die wichtigste Entscheidung für die Störungshäufigkeit.

Die Beobachtung vor Ort lässt sich auch zahlenmäßig bestätigen. In einer Anlage, die mit Wasser von über 20 °dH gespeist wird und täglich viel Warmwasser verbraucht, erreicht die Rohrwendel innerhalb weniger Jahre eine kritische Kalkdicke, während derselbe Speicher mit auf 8 °dH enthärtetem Wasser mehr als zehn Jahre störungsfrei arbeiten kann. Deshalb ist bei Warmwasserspeichern, die in Regionen mit hartem Wasser wie Kadıköy in Betrieb genommen werden, die Enthärtung des Füll- und Speisewassers kein Komfort, sondern eine für die Lebensdauer entscheidende Notwendigkeit.

Als Pomeka Mekanik messen wir bei der Inbetriebnahme und Störungsdiagnose von Warmwasserspeichern in ganz Istanbul zuerst die Härte des Wassers und grenzen dann den Störungsbereich ein. Diese Reihenfolge verhindert die Wiederholung derselben Störung und bewahrt den Kunden vor unnötigem Teiletausch. Unsere Produktgruppen Installationstechnik und Wasseraufbereitung können Sie gemeinsam betrachten. (Details: Installationstechnik)

Die Teile, die vor einem kompletten Austausch des Warmwasserspeichers geprüft werden sollten, sind bekannt, und die meisten lassen sich wesentlich günstiger reparieren als der Speicher selbst. Der größte Teil der Beschwerden, der Warmwasserspeicher erwärme das Wasser nicht, geht auf austauschbare Elemente wie Heizstab, Thermostat, Rohrwendel, Ladepumpe, 3-Wege-Ventil, Anode und Mischventil zurück; der Speicher selbst wird erst ersetzt, wenn er durch Korrosion durchlöchert ist oder seine Emailbeschichtung gerissen ist.

Die Prüfreihenfolge richtet sich nach der Wirtschaftlichkeit: Man beginnt mit dem günstigsten und wahrscheinlichsten Teil. Bei elektrischen Warmwasserspeichern werden zuerst Thermostat und Heizstab, bei Anlagen mit Heizkessel zuerst Ladepumpe und 3-Wege-Ventil, anschließend die Verkalkung der Rohrwendel und der Zustand der Anode geprüft. Da diese Reihenfolge die vor Ort am häufigsten auftretenden Störungen vorzieht, werden die meisten Fälle in den ersten beiden Schritten gelöst, und ein Speichertausch ist überhaupt nicht nötig.

Der einzige Fall, in dem der Speicher tatsächlich ersetzt werden muss, ist eine durch Korrosion durchlöcherte Innenfläche oder eine auf großer Fläche gerissene Emailbeschichtung; das ist fast immer die Folge einer vernachlässigten Anode und von nicht aufbereitetem hartem Wasser. Wer deshalb bei der Installation eines neuen Speichers den Wartungsplan für die Anode und die Wasserenthärtung von Anfang an einrichtet, sorgt dafür, dass der nächste Speicher eine deutlich längere Lebensdauer hat. Mit Ihren Messergebnissen können wir gemeinsam das richtige Teil bestimmen. (Details: unsere Kontaktseite)