Gleichzeitigkeit
Bei der Dimensionierung der Versorgungsleitungen ist die gleichzeitige Nutzbarkeit aller
Wohnungsstationen in einem Gebäude ein entscheidendes Kriterium. Die Wahrscheinlichkeit, dass alle Entnahmestellen gleichzeitig genutzt werden, tritt bei Wohngebäuden und ähnlichen Gebäuden in der Praxis nicht ein. In Schulen oder anderen öffentlich oder gewerblich genutzten Gebäuden ist dies allerdings möglich. Was die damit einhergehende Auslegung von Spitzenvolumenströmen angeht, so sieht DIN 4708 die Berechnung von Gleichzeitigkeiten der Nutzung entsprechend dem Nutzertyp vor. Dabei beschreiben Spitzenvolumenstrom und Zapfdauer den tatsächlichen Warmwasserbedarf der Wohnung. In einem Diagramm werden dabei errechnete Gleichzeitigkeiten für die Nutzung der Trinkwassererwärmung grafisch dargestellt. Andererseits hat die Technische Universität Dresden Untersuchungen in Wohnsiedlungen vorgenommen. Deren Ergebnisse werden im erwähnten Diagramm den Werten nach DIN 4708 gegenübergestellt. Daraus geht hervor, dass die tatsächliche Wahrscheinlichkeit der gleichzeitigen Nutzung noch geringer ist als vermutet.
Von der TU Dresden wurde der Warmwasserbedarf u. a. in Gebäuden mit 20 Wohneinheiten untersucht. Eine 1-Zimmer-Wohnung mit zumeist einem Bewohner verzeichnet hierbei eine geringere zeitliche Wahrscheinlichkeit der Warmwasserentnahme, als dies in einer 4-Zimmer-Wohnung mit drei oder vier Bewohnern der Fall ist. Unklar bleibt allerdings die Verteilung der Wohnungsgrößen. Gemäß DIN 4708 werden alle angeschlossenen Wohnungen nach ihrer Anzahl, Zapfleistung, Zapfdauer (10 min für Badewannen nach DIN 4708) und nach der durchschnittlichen Personenbelegung, entsprechend der Wohnungsgröße bewertet. Hieraus wird die Bedarfskennzahl N ermittelt. Sie ist identisch mit der äquivalenten Anzahl von Einheitswohnungen (s. DIN 4708 „Begriffserklärung“). Anhand der Messergebnisse aus der Untersuchung der TU Dresden wurde festgestellt, dass in maximal drei der 20 Wohnungen gleichzeitig Warmwasser entnommen wurde. In einem Gebäude mit 160 Wohneinheiten waren es nur sechs gleichzeitige Nutzungen bei je maximaler Einzelzapfung.
Zu beachten ist, dass sich die Beziehung der installierten Sanitärobjekte zur tatsächlichen gleichzeitigen Nutzung nicht linear verhält. Die folgenden Formeln wurden von der TU Dresden aus mehreren Messreihen entwickelt: GLEICHZEITIGKEIT GLZ Sie steht für die Anzahl der tatsächlichen Wohneinheiten, welche zur gleichen Zeit zapfen: GLZ = N × N - 0,57 Formel von Zschernig (TU Dresden, s. Gaderer 2007 S.78) GLEICHZEITIGKEITSFAKTOR GZF Als dimensionsloser Faktor steht er für den Anteil der Wohneinheiten mit tatsächlicher gleichzeitiger Zapfung, bezogen auf die Anzahl der Einheitswohnungen, und damit für die relative Wahrscheinlichkeit gleichzeitiger Zapfung: GZF = N - 0,57 (aus der Formel nach TU Dresden, s. oben) In puncto GLZ gelten die Vorgaben von DIN 4708 als allgemein anerkannt und rechtssicher. Erfahrungsgemäß führen sie jedoch zu einer deutlichen Überdimensionierung der Auslegung von Rohrnetzen und Speichern, gemessen an der Anschlussleistung. PEWO favorisiert daher die Nutzung der Gleichzeitigkeitsstrategien, die aus Untersuchungen der TU Dresden hervorgegangen sind, kombiniert mit der Verwendung der auf Einheitswohnungen umgerechneten Abnehmerzahl (Bedarfskennzahl N) gemäß DIN 4708. Interne Untersuchungen im Hause Pewo haben gezeigt, dass der Leistungsanteil in der N-Zahl die GLZ nicht widerspiegelt. Nur Zapfdauer je Person und Anzahl Personen (Belegung) je Wohnung sind entscheidend für eine zeitliche Überschneidungswahrscheinlichkeit. Diese Erkenntnis wird zu neuen Berechnungsabläufen führen.
Von der TU Dresden wurde der Warmwasserbedarf u. a. in Gebäuden mit 20 Wohneinheiten untersucht. Eine 1-Zimmer-Wohnung mit zumeist einem Bewohner verzeichnet hierbei eine geringere zeitliche Wahrscheinlichkeit der Warmwasserentnahme, als dies in einer 4-Zimmer-Wohnung mit drei oder vier Bewohnern der Fall ist. Unklar bleibt allerdings die Verteilung der Wohnungsgrößen. Gemäß DIN 4708 werden alle angeschlossenen Wohnungen nach ihrer Anzahl, Zapfleistung, Zapfdauer (10 min für Badewannen nach DIN 4708) und nach der durchschnittlichen Personenbelegung, entsprechend der Wohnungsgröße bewertet. Hieraus wird die Bedarfskennzahl N ermittelt. Sie ist identisch mit der äquivalenten Anzahl von Einheitswohnungen (s. DIN 4708 „Begriffserklärung“). Anhand der Messergebnisse aus der Untersuchung der TU Dresden wurde festgestellt, dass in maximal drei der 20 Wohnungen gleichzeitig Warmwasser entnommen wurde. In einem Gebäude mit 160 Wohneinheiten waren es nur sechs gleichzeitige Nutzungen bei je maximaler Einzelzapfung.
Zu beachten ist, dass sich die Beziehung der installierten Sanitärobjekte zur tatsächlichen gleichzeitigen Nutzung nicht linear verhält. Die folgenden Formeln wurden von der TU Dresden aus mehreren Messreihen entwickelt: GLEICHZEITIGKEIT GLZ Sie steht für die Anzahl der tatsächlichen Wohneinheiten, welche zur gleichen Zeit zapfen: GLZ = N × N - 0,57 Formel von Zschernig (TU Dresden, s. Gaderer 2007 S.78) GLEICHZEITIGKEITSFAKTOR GZF Als dimensionsloser Faktor steht er für den Anteil der Wohneinheiten mit tatsächlicher gleichzeitiger Zapfung, bezogen auf die Anzahl der Einheitswohnungen, und damit für die relative Wahrscheinlichkeit gleichzeitiger Zapfung: GZF = N - 0,57 (aus der Formel nach TU Dresden, s. oben) In puncto GLZ gelten die Vorgaben von DIN 4708 als allgemein anerkannt und rechtssicher. Erfahrungsgemäß führen sie jedoch zu einer deutlichen Überdimensionierung der Auslegung von Rohrnetzen und Speichern, gemessen an der Anschlussleistung. PEWO favorisiert daher die Nutzung der Gleichzeitigkeitsstrategien, die aus Untersuchungen der TU Dresden hervorgegangen sind, kombiniert mit der Verwendung der auf Einheitswohnungen umgerechneten Abnehmerzahl (Bedarfskennzahl N) gemäß DIN 4708. Interne Untersuchungen im Hause Pewo haben gezeigt, dass der Leistungsanteil in der N-Zahl die GLZ nicht widerspiegelt. Nur Zapfdauer je Person und Anzahl Personen (Belegung) je Wohnung sind entscheidend für eine zeitliche Überschneidungswahrscheinlichkeit. Diese Erkenntnis wird zu neuen Berechnungsabläufen führen.
Fazit
Zusammenfassung: Mit steigender Bewohnerzahl einer Wohnung erhöht sich die Häufigkeit der Warmwasserentnahme in einer Wohneinheit. Dies wirkt sich entsprechend auf die Gleichzeitigkeit der Zapfung in einem Wohngebäude mit mehreren Wohneinheiten aus. Schlussfolgerung: » Die Anzahl der WE ist keine praktikable Gleichzeitigkeitskomponente, die Anzahl der umgerechneten Einheitswohnungen (Bedarfskennzahl N) dagegen schon » Je größer die Zapfleistung, die Zapfdauer und die Raumzahl je WE bei konstanter Gesamtanzahl der WE sind, desto größer wird die Anzahl der Einheitswohnungen und desto höher die Wahrscheinlichkeit von gleichzeitigen Entnahmen » Je größer die Anzahl der WE wird, desto kleiner wird die relative Wahrscheinlichkeit GZF einer gleichzeitigen Entnahme. Die absolute Wahrscheinlichkeit GLZ nimmt zu. » Die Zapfleistung ist für die GLZ-Ermittlung ungünstig.