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Ressourcen schonen leicht gemacht: Kupferrohre sparen Energie und Geld

In Deutschland benötigen die privaten Haushalte rund 30 Prozent des Gesamtenergiebedarfes. Die Heizungsanlage verbraucht davon knapp Dreiviertel. Ungeregelte Heizungspumpen gelten hinter dem Elektroherd laut dem Pumpenhersteller Wilo als die Stromfresser Nummer Zwei innerhalb der heimischen vier Wände. Einigen Fachleuten zufolge sind aber 90 Prozent aller Pumpen, die in Deutschland installiert werden, entweder falsch eingestellt oder zu groß ausgelegt. Und das eingesetzte Rohrmaterial trägt nicht unerheblich dazu bei, unnötige Kosten zu verursachen und Energie zu verschwenden.

Kupfer jedoch ist ausgesprochen glatt und die Rohrleitungen verfügen über sehr gute Strömungseigenschaften. Dadurch lässt sich der Strombedarf der Umwälzpumpen deutlich reduzieren. Alles in allem arbeiten so moderne Niedertemperatursysteme in Verbindung mit Heizungsinstallationen aus Kupfer mit hohen Wirkungsgraden und geringerem Energieverbrauch.

Rohrinstallationen aus Kupfer weisen zu anderen Rohrmaterialien erhebliche Unterschiede beim Wasserdruck und logischerweise deshalb auch bei der benötigten Pumpenleistung auf. So muss die Pumpe bei anderen Rohrmaterialien stärker arbeiten als bei Kupferinstallationen, um das warme Wasser in die Heizkörper zu schicken, denn diese Werkstoffe zeigen einen teilweise um 50 Prozent kleineren Rohrquerschnitt als die Kupfervarianten und setzen dem Wasser daher erhöhte Widerstände entgegen. Dadurch braucht die Heizpumpe in einem Ein- oder Zweifamilienhaus 40,4 Watt mehr Leistung, um 150 Liter Wasser z.B. in Mehrschichtverbundrohren zirkulieren zu lassen. Dies entspricht 40 Prozent mehr Energie als bei der Kupfervariante. 40  Prozent mehr Energie, das bedeutet in manchen Fällen einer Zusatzleistung von 188 kWh im Jahr. Der enorme Druckverlust bedeutet also mehr Energiekosten und erheblich mehr CO²-Ausstoß.

Energiekosten senken

Auf solche Details bei der Ressourcenschonung hat bislang niemand so recht sein Augenmerk gelegt. Energieeinsparung steht bei den meisten Haustechnikern vor allem mit den Schlagworten Wärmeerzeugung und Wärmedämmung in einem engen Zusammenhang. Nicht aber mit Wärmeverteilung. Druckverluste in Rohrleitungssystemen entstehen, wenn sich Wasser beim Durchfließen an den Innenwänden der Rohre, Formstücke, Armaturen oder an anderen Bauteilen reibt. Es braucht die Kraft einer elektrisch betriebenen Umwälzpumpe, um das Wasser entgegen der Schwerkraft durch das Leitungsnetz hin zu den Heizkörpern zu pressen. Verringert sich der Rohr- und Fittingquerschnitt, steigt der Widerstand im System. Die Pumpe muss mehr arbeiten, benötigt mehr Energie, um den Wassertransport zu den Wärmeübergabestationen (Heizkörper, Fußbodenheizung etc.) sicherzustellen. Dass der verengte Querschnitt nicht-kupferner Fittings einem Pumpen-Heizsystem genau diese energetische Zusatzleistung abverlangt, ist den wenigsten bekannt. Dies ist natürlich gerade unter der aktuellen Diskussion um die weltweit erhöhte Co²-Emission und damit verbundene Klimakatastrophe ein Aspekt, der nicht unbeachtet bleiben sollte.

Effizienter Wärmeleiter

Doch Kupfer bietet sich nicht nur aufgrund seiner positiven Strömungseigenschaften und seines damit verbundenen niedrigen Energieverbrauchs als Werkstoff der Wahl bei Heizungsinstallationen an. Durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Metalls können auch bessere Heizleistungen erzielt und zukunftsorientierte Wärmeerzeuger mit geringen Vorlauftemperaturen wie z.B. Wärmepumpen besonders effizient genutzt werden.

Flächenheizungen wie Wand- oder Fußbodenheizungen lassen sich auf verschiedene Weise in das häusliche Heizsystem integrieren. Die unsichtbaren Wärmequellen garantieren neben einem körperlichen Wohlgefühl zudem noch weitere Vorteile, denn Flächenheizungen sind Niedertemperatursysteme, was sowohl für die Vorlauftemperatur als auch die Oberflächentemperatur gilt. Je nach Gebäude reicht eine Temperatur von 25 bis 28 Grad Celsius an der Oberfläche auch bei sehr frostigen Außentemperaturen. Da die ganze Wand- oder Bodenfläche als Heizkörper fungiert, muss das durchlaufende Wasser nicht auf die typischen Heizkörpertemperaturen von ca. 65 Grad Celsius erhitzt werden. Rund 40 Grad warmes Wasser genügt vollkommen, um die zur Vollheizung nötige Oberbodentemperatur zu erreichen. Übrigens können solche Temperaturen fast über das ganze Jahr sehr effizient von einer Solaranlage oder einer Wärmepumpe bereit gestellt werden! Bei einer großflächigen Fußbodenheizung kann die Raumtemperatur sogar bis zu zwei Grad niedriger eingestellt werden, was rund zwölf Prozent Energie und somit Verbrauchskosten spart. Der Verzicht auf die üblichen Raumheizkörper ermöglicht schließlich Architekten und Bauherren eine freizügige Raumgestaltung.

Erneuerbare Energien nutzen

Um Kosten zu sparen, empfiehlt sich in jedem Fall die Ergänzung um eine thermische Solaranlage für die Warmwasseraufbereitung und zur Heizungsunterstützung. So können bis zu 60 Prozent der Energie für die Warmwasserbereitung abgedeckt werden, bei zusätzlicher Heizungsunterstützung sogar bis zu 35 Prozent des Gesamtenergiebedarfs. Der Einsatz von Kupfer garantiert hier aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit eine möglichst verlustfreie Übertragung der Wärmeenergie aus der Sonne. Die meisten Wärmeabsorber in den Kollektoren sowie die Rohre, durch die das erwärmte Wasser ins Haus strömt, sind deshalb aus Kupfer – genau wie die Leitungen, durch die der Strom zur Steuerung der Anlage fließt. Außerdem ist  Kupfer besonders Hitze - und alterungsbeständig und garantiert damit eine jahrelange verlässliche Funktionsfähigkeit.

Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

Kupfer und Kupferlegierungen gelten seit Jahrzehnten als optimaler Werkstoff für die Hausinstallation. Im Gegensatz zu vielen anderen Materialien eignet sich Kupfer dank seines breiten Eigenschaftsspektrums für alle Einsatzbereiche in der Hausinstallation wie z. B. in der Trinkwasser-, Heizungs-, Heizöl-, Gas-, Flüssiggas- und Solarinstallation. Und auch aus hygienischer Sicht bleibt Kupfer der Werkstoff der Wahl. Nicht zuletzt deshalb werden heute noch rund 60 % aller Installationen in Kupfer ausgeführt.  Kupfer erfüllt den Anspruch der Verbraucher auf preiswerte, nützliche, verlässliche und sichere Produkte in vorbildlicher Weise. Dies alles sind im Übrigen auch Ansprüche, die heute an ein nachhaltiges Bauen gestellt werden. Doch geht es über wirtschaftliche und funktionale Kriterien hinaus. Gesundheitliche Unbedenklichkeit und ökologische Fragen sind bei der Verwendung von Baustoffen ebenfalls zu berücksichtigen. Auch hier muss sich Kupfer nicht verstecken. Im Gegenteil: Es ist hygienisch rein und wirkt auf Bakterien wachstumshemmend. Da das Metall hermetisch dicht ist, schützen Kupferrohre vor störenden äußeren Einflüssen wie schlechtem Geschmack oder Geruch. Natürlich haben auch Krankheitserreger keine Chance einzudringen.  So bleibt eine gleich bleibend hohe Trinkwasserqualität gewährleistet.

Und anders als viele weitere handelsübliche Installationsmaterialien lässt sich Kupfer zu 100 Prozent ohne Wertverlust recyceln.