Elektrisch geheiztes Warmwasser

Thema: vom Lieferwagen zum Camper.

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Abgesehen von einem kleinen Bistro-Kocher, habe ich kein Gas in unserem Bus, weil mir die Flaschen zu gross sind. Ausserdem muss man ja fast zwingend eine zweite mitführen, falls die erste leer wird. Wir heizen mit einer Dieselstandheizung, die sich direkt aus dem Tank speisst. Ursprünglich hatte ich einen 20-Liter-Kanister und eine elektrische Pumpe im Einsatz, nur für kaltes Wasser am Waschbecken und mit einer “Weiche” auch zu einer Aussendusche, dessen Schlauch durch das Austellfenster geht. Aber im Winter und in der Zwischensaison ist Warmwasser schon praktisch für die Dusche!
Grundsätzlich produziert man mit einem Verbrennungsmotor immer Wärme. Man könnte also das Kühlsystem anzapfen. Allerdings ist das bei den EURO4-Fahrzeugen bereits so optimiert, dass man das ganze System mit einer Kreislaufverlängerung arg durcheinander bringen könnte. Zudem braucht es einen Wärmetauscher und der kann fast nicht frostbeständig sein, weil in dem Nutzkreislauf sich ja Trinkwasser befindet. Dieser Zugang scheidet also aus. Dann gibt es noch Wasserheizen mit Gas, aber das habe ich nicht verbaut und Durchlauferhitzer sind in Camper berechtigterweise nicht zugelassen. Zudem brauchen diese viel Platz.

Im Renaut Trafic ist aber eine starke Lichtmaschine verbaut. Also mache ich es elektrisch. Direkt für 912V fand ich keine günstigen Heizelemente, so  gehe ich über den 600W-Wechselrichter. Mein erster Versuch galt einem billigen Tauchsieder, das war aber ein Fehlschlag da ich dessen Griff nicht brauchbar abdichten konnte und Wasser eindrang. Ungut dabei war, dass nicht die vorgeschaltete Sicherung im 220V-Bereich sprang, sondern die 40A-Sicherung bei der Zweitbatterie.

Der nächste Versuch galt der so genannten “Thermofee”, das ist ein Edelstahlrohr mit eingebautem Heizelement und Thermostat, der auf 37°C regelt und genau für den Campereinsatz gemacht ist. Mit 250W wählte ich auch die stärkste Version. Im Versuch zu Hause auf der Terrasse lief alles prima. Im Auto lief nichts. Langes Herumrätseln, Prüfen der Sicherungen und letztendlich Nachfragen beim Hersteller: ja, der Thermostat braucht reinen Sinus-Wechselstrom, ich bekomme nur “gehackte” Kurven aus meinem Wechselrichter. Der Hersteller sah das zerknirscht ein, hatte aber keine Lösung, verriet mir aber wie man das Ding öffnet, den Thermostat entfernt und alles wieder dicht verschliesst (im wesentlichen mit Loctite Superkleber). Ich hatte ja noch meinen alten externen und analogen Thermostat, den ich für den Tauchsieder brauchte. So bekam ich die Wasserheizung zum Laufen und sie tut nach wie vor ihren Dienst.

Zum Zerlegen muss man die Gummimuffe dezent lösen. Zerstört man sie, kann man sie beim Hersteller nachbestellen. Es folgt ein dicker Gummipfropfen und gleich drauf ein Haufen Sand um die Wärme gut zu leiten. Etwas hinderlich ist das angelötete Erdungskabel. Ich habe bei der Aktion den Thermostat abgenommen und das Heizelement direkt angeschlossen, wieder Sand eingefüllt und alles verschlossen.

Update von 2017: den Hersteller “Thermofee” gibt es nicht mehr, man findet aber bei Ebay nachbauten. Billiger sind allerdings Aquarien-Heizzstäbe!

Geheizt werden kann sinnvoll nur im Fahren, ausgehend von 10°C Wassertemperatur hat man nach 90 Minuten rund 40°C. Wichtig ist, dass der Tank nicht randvoll ist, so kann sich das Wasser beim Fahren besser durchmischen. Ohne Bewegung braucht das Heizen wesentlich länger. Der Heizstab liegt am Boden des Tanks. Der Thermostat ist im unteren Drittel gegenüber des heissen Endes des Stabs angebracht.

Der externe Thermostat hat einen weiteren Vorteil, man kann über 37°C gehen. Auch wenn man das Warmwasser direkt verwendet, sind 37°C zu kalt um draussen zu duschen. Mischt man aber Warm- und Kaltwasser, so kann man das Warmwasser wesentlich heisser aufheizen. Die PU-Tanks halten das gut aus, wenn ich lange genug fahre, peile ich 70°C an.

Im Winter hat ein heisser Tank im inneren am Abend einen weiteren Vorteil: er wirkt als Heizkörper. Soweit zur Theorie. Im Detail sieht die Installation nach einigen Umbauten folgendermassen aus:

Tanks und Schlauchsystem

Zwei Tanks zu je 24 Liter H12xL50xT40cm, per Gardena-Anschluss bei der Hecktüre zu Befüllen, ohne Aussenanschluss. Das Wasser füllt zuerst den Warmwassertank, wenn dieser voll ist mittels Überlauf den Kaltwassertank und wenn dieser Zweite voll ist, rinnt das überschüssige Wasser über einen weiteren Überlauf in einen eigenen Abfluss durch den Fahrzeugboden.

Die Tanks sind je 12cm tief und die Reinigungsöffnung ist vertieft angelegt. Das hat zur Folge, dass man mit der Hand durch die Öffnung nicht ums Eck kommt, man erreicht mit der Hand nicht die am Bild rechts liegende Innenseite. Ich habe die Tanks hochstehend verbaut, die Tanköffnung ist im verbauten Zustand nicht zugänglich. Die beiden Gefässe sind nur mit Spanngurten in einem Kästchen verbaut, das nur von oben zu öffnen ist.

Folgende Probleme gibt es:

• Man verwendet PU-Tanks und setzt Flanschverschraubungen dort an wo man sie braucht. Das sind mit den Überläufen, Absaugstellen, Elektrik für die Heizung doch recht viele Öffnungen die wirklich dicht sein müssen wenn man das System unter Druck befüllt. Allerdings sind diese verschraubten Anschlüsse kaum wirklich über 1bar dicht hinzubekommen, sie sind einfach nicht für dem Hauswasserdruck konstruiert. Ich habe die Tanks wegen Frost im Innenbereich, es sollte daher nichts überlaufen. Rein praktisch fülle ich nun den ersten Tank unter vollem Druck und den Zweiten mit wesentlich weniger geöffnetem Wasserhahn.
• Man kann den letzten Überlauf nicht in den Waschbeckenabfluss leiten (egal ob dieser ins Freie oder in einen Grauwassertank leitet). Es würden letztendlich Bakterien und Algen über diesen Schlauch in den Frischwassertank hochkriechen. Ich musste also einen zweiten Abfluss verlegen.

Diese Winkelverschraubung funktioniert wie eine gewinkelte Tankanschlussverschraubung, man kann jedoch auch innen einen Schlauch ansetzten. Geliefert mit einer Schaumstoffdichtung, so kann man den abgewinkelten Teil auch drehen, ohne die Mutter am Gewinde zu überdrehen. Ich verwende diese Teile auch zum Durchführen des Stromkabels und des Hohldrahts für den Thermostat, indem ich den Winkel abschneide. Da Silikon auf Polyethylen nicht haftet, dichte ich mit Sikaflex 11FC ab, jedoch auch dies haftet nicht ideal.

Pumpe

Ich wollte die Tanks nur oben anbohren, somit habe ich auch nur oben Anschlüsse zur Wasserentnahme. Dafür braucht es allerdings eine starke saugfähige Pumpe. Meine ursprüngliche Pumpe konnte das zwar, aber sie konnte nach Leerlaufen die Luft nicht abpumpen. Im Einsatz ist nun eine Bi-Komet mit einer Förderleistung von 5.5l/min bei 0.4bar und 4l/min bei 1.5bar, 150x50x180mm gross. Sie ist bis zu 1.5m selbstansaugend, das reicht bei 50cm hohen Tanks. Sie ist ab Werk mit einem automatischen Druckschalter für 1.5bar ausgesattet, das ist in Kombination mit dem unten beschrieben Vormischer wichtig.

Am Bild unten ist der Druckschalter abgenommen. Laut Beschreibung muss er zwingend montiert werden und er macht auch Sinn, wenn man einen Duschhahn ohne Stromschalter verwendet. Da der Aufsatz gerade ist, vergrössert sich der Platzbedarf dramatisch. Darunter der Zulauf mit einem Filtersatz.

Sämtliche Gewinde und Schlauchanschlüsse sind aus Kunststoff. Ein Problem besteht bei geringem Platz, man kann keine zu harten Schläuche verwenden, sonst wird die gummigelagerte Pumpe verzerrt, und die Gummilagerung erfüllt ihren Zweck nicht.

Schlauchsystem

Wasser Zu- und Ablauf

Mittels 19mm-Spiralschlauch (Reimo) erfolgen der Zulauf und die Überläufe von ein Tank in den anderen und zuletzt hinaus unter den Fahrzeugboden. Es gibt auch einen zusätzlichen 19mm-Anschluss, der als Entlüftung und zum Umpumpen von einem Tank in den anderen dient. Diese Schläuche sind etwas mühsam, man bekommt sie nur durch Drehen in eine Richtung auf die Flanschverschraubungen. Und durch weiterdrehen in die selbe Richtung gehen sich wieder herunter. Je nach Position im verwinkelten Einbaubereich und bei sehr kurzen Verbindungsstücken ist das problematisch. Forciert man den Schlauch, regiert er sprichwörtlich verletzt, obwohl er dicht bleibt. Dauerlösung sind aber so verdrehte Schläuche keine:

Schläuche zum Wasserhahn

Die restlichen Schläuche sind in 10mm Durchmesser ausgeführt weil die Pumpe und auch der Vormischer solche Anschlüsse haben. Beide Tanks sind nur oben angebohrt, Senkschläuche saugen das Wasser hoch. Dies ist mühsam einzurichten, weil die gerollt verkauften Schläuche nicht gerade beleiben wollen. Ich konnte mir nur mit alten Kunststoff-Zeltstangen helfen. Der Vorteil ist aber, dass man so die Tanks wirklich fast leer bekommt. Mit den an den Tanks vorgesehen Anschlüssen geht das kaum.

Über doppelte Winkelverschraubungen geht es oben bei den Tanks hinaus  und zu je zwei Kugelhähnen. Das ist nötig, weil ich letztendlich mit einer einzigen Pumpe das Wasser aus beiden Tanks sauge, wenn einer leer ist, würde man einseitig Luft ansaugen.

Nach den Absperrhähnen geht es nicht zur Pumpe sondern durch den Vormischer! Ursprünglich plante ich mit zwei Pumpen zu arbeiten, weil ich Zweifel hatte, dass eine Pumpe durch den Vormischer einheitlich Wasser aus zwei Tanks saugen kann. Bei dem gewählten Vormischer und der Stärke der Pumpe klappt das allerdings gut. Das heisst, ich sauge Wasser durch den Vormischer an. Man sollte jedoch darauf achten, dass die Zuleitungen ähnlich lang sind und einen ähnlichen Verlauf haben, sonst muss man mit den zwischengeschalteten Wasserhähnen den Zufluss ausgleichen.

Der “Elbe”-Vormischer mit Schalter reguliert nicht die Durchflussmenge gesamt. Beim Aufdrehen schaltet zuerst der elektrische Schalter an, es folgt Kaltwasser mit vollem Durchfluss und wenn man weiterdreht wechselt es progressiv zu Warmwasser, immer bei gleichem Durchfluss. Die Regelung des Durchfluss erfolgt direkt am Duschhahn.

Im Bild oben die Ansicht zusammengebaut mit den (schwarzen) Abstandsringen zum Einsatz in Arbeitsflächen zwischen 1 und 19mm. Wie bei vielen Produkten findet sich dazu keinerlei Angabe im Reimo-Katalog oder online. Die Anschlüsse nehmen 10mm- und 12mm-Schläche auf.

Nach diesem Vormischer, der über den Schalter die Pumpe steuert, geht das Wasser nun warm und kalt gemischt, zu ebendieser Pumpe (weiter oben vorgestellt). Beim Ausgang der Pumpe geht es mit einem 10mm-Schlauch weiter und zu einem Duschhahn mit Druckregler. Er ist derzeit mit “eingefahrenen” Schlauch auch der Wasserhahn beim kleinen Waschbecken.

Zum Wasser beziehen dreht man den Vormischer auf die gewünschte Position, dadurch wird gleich die Pumpe mit Strom versorgt und bis zum verschlossenen Duschhahn wird alles unter Druck gesetzt. Der automatische Druckschalter dreht die Pumpe allerdings sofort wieder ab. Erst wenn man am Duschhahn drückt, kommt Wasser und die Pumpe springt wieder an.

2018: neuer besserer und billigerer Heizstab

Nach knapp 6 Jahren gab die “Thermofee” den Geist auf und das nicht ohne dabei schwere Hauptsicherungen zu verheizen. Ich vermute, dass Wasser eindrang und einen massiven Kurzschluss erzeugte. Die Ursache wird wohl mein damaliges Öffnen des Geräts gewesen sein, um den Thermostat auszubauen. Das Aus kam ungünstiger Weise mitten in einem 9-wöchigen Urlaub auf der iberischen Halbinsel. Unmittelbar vor Ort gab es also keine Abhilfe.

Auf der Suche nach einem neuen Heizelement merkte ich, dass es die Firma Thermofee nicht mehr gibt. Bei Ebay findet man No-Name-Nachbauten zu EUR140 aufwärts. Da ich nun weiss, wie diese Heizstäbe aufgebaut sind, ist mir das entschieden zu teuer. Ich mache mich auf die Suche nach dem der Kermamik-Heizpatrone, finde aber nichts dergleichen. Es gibt zwar Heizstäbe dieser Art, aber die Kabel daran sind zu kurz und bis zuletzt kann ich nicht die wichtige alles abdichtende Gummimuffe am Ende des Edelstahlrohrs auftreiben.

Ich lasse das Problem ein paar Tage verzweifelt liegen und starte abermals eine Internetsuche mit verschiedenen Begriffen. So komme ich auf Heizungen zurück, die ich damals beim ersten Einsatz schon fand: Aquarienheizungen. Damals waren diese allerdings aus Glas, was für den Einsatz im Camper (besonders bei Frost) wahrlich nicht geht. Nun aber gibt es derartige Heizstäbe auch aus Titan (wegen der Tauglichkeit für Seewasser). Weitere positive Aspekte: es ist kein interner Thermostat verbaut der unvorhersehbar abregelt und das Heizrohr für Aquarienbecken zu 300 Watt kostet nur EUR35!

Aussen ist der Stab baugleich mit der Thermofee, jedoch etwas kürzer. Maximale Einbautiefe 120cm, das reicht für die meisten Wassertanks in Campern. Natürlich passen die Halterungen mit Saugfüssen nicht, man muss den Stab besonders am unteren Ende Ummanteln und verlängern, sodass dieser heisse Teil nicht das PE-Reservoir anschmort. Ich verwende dafür Gummi, der diese Hitze aushält. Der Stab wird in folgenden Stärken angeboten: 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300 und 600 Watt.

Mühsam war letztendlich nur der Ein- und Ausbau des Tanks zum Wechsel des Heizrohrs.