Leiterfüllung für elektrischen Warmwasserbereiter
Leiterfüllung Warmwasserbereiter: Standard-4500W-Speicher nutzt 10 AWG Kupfer am 30A-Automaten in 3/4 EMT. Tankloser 24kW benötigt 4 AWG am 100A. NEC 422 gilt.
Leiterfüllung für elektrische Warmwasserbereiter-Stromkreise wird durch NEC 422.13 (Dauerlastdimensionierung) und NEC 422.31 (Trennschalter-Anforderungen) geregelt. Ein Standard-4500W 240V-Speicher-Warmwasserbereiter nutzt einen 30A-2-poligen Automaten, 10 AWG Kupfer THHN und 3/4-Zoll EMT oder PVC für die Hauptleitung. Tanklose Elektro-Warmwasserbereiter benötigen viel größere Stromkreise — 24 kW-Einheiten ziehen 100A und erfordern je nach Modell entweder zwei 50A-Kreise oder einen 100A-Kreis. Die Leerrohrdimensionierung skaliert entsprechend.
Lastcharakteristik
Speicher-Warmwasserbereiter sind intermittierend, werden aber nach NEC 422.13 als Dauerlast behandelt:
| Heizungstyp | Wattzahl | Spannung | FLA | × 1,25 | Automat |
|---|---|---|---|---|---|
| Kleiner Speicher (30 gal) | 3500W | 240V | 14,6A | 18,2A | 20A |
| Standard-Speicher (40-50 gal) | 4500W | 240V | 18,75A | 23,4A | 30A |
| Hochleistungs-Speicher | 5500W | 240V | 22,9A | 28,6A | 30A |
| Wärmepumpen-Warmwasserbereiter | 4500W Backup + Kompressor | 240V | 20A typisch | 25A | 30A |
| Tankloser 18 kW | 18.000W | 240V | 75A | 94A | 100A oder geteilt |
| Tankloser 24 kW | 24.000W | 240V | 100A | 125A | 125A oder 2× 60A |
| Tankloser 36 kW | 36.000W | 240V | 150A | 188A | 3× 60A oder 200A |
Wärmepumpen-Warmwasserbereiter (Rheem ProTerra, Stiebel Eltron Accelera) benötigen typischerweise nur einen 30A 240V-Kreis, weil Kompressor + Heizstab-Backup nie gleichzeitig laufen.
NEC-Code-Verweise
- NEC 422.13 — Dauerlast (Warmwasserbereiter ≤ 120 gal)
- NEC 422.31 — Trennmittel
- NEC 422.10 — Zweigstromkreis-Dimensionierung
- NEC 250.122 — EGC-Dimensionierung
- NEC 110.14(C) — Anschluss-Temperaturbewertung
Leiterdimensionierung
75°C-Spalte von NEC 310.16 verwenden:
| Automat | Kupfer THHN | Aluminium |
|---|---|---|
| 20A | 12 AWG | 10 AWG |
| 30A | 10 AWG | 8 AWG |
| 50A | 6 AWG | 4 AWG |
| 60A | 6 AWG | 4 AWG |
| 100A | 3 AWG | 1 AWG |
Die meisten Warmwasserbereiter sind reine 240V-Geräte — kein Neutralleiter erforderlich, nur 2 Außenleiter + EGC.
Leerrohrdimensionierung
| Heizungstyp | Leiter | Fläche | 1/2" EMT | 3/4" EMT | 1" EMT |
|---|---|---|---|---|---|
| 30A-Speicher (10 AWG) | 2 × 10 + 1 × 10 EGC | 0,0780 in² | 39,6% (knapp) | 16,5% | 9,7% |
| 30A-Speicher mit Neutralleiter (manche HPWH) | 3 × 10 + 1 × 10 EGC | 0,1040 in² | über 40% — fällt durch | 22,0% | 12,9% |
| 50A-Tankloser (pro Phase, 6 AWG) | 2 × 6 + 1 × 10 EGC | 0,1225 in² | über 40% — fällt durch | 25,9% | 15,2% |
| 60A-Tankloser (pro Phase, 6 AWG) | 2 × 6 + 1 × 10 EGC | 0,1225 in² | über 40% — fällt durch | 25,9% | 15,2% |
| 100A-Tankloser einzelne Zuleitung | 2 × 3 + 1 × 8 EGC | 0,2502 in² | über 40% — fällt durch | über 40% — fällt durch | 32,8% |
3/4-Zoll EMT ist die universelle Antwort für Standard-Speicher-Warmwasserbereiter. Tanklose Installationen mit mehreren 50-60A-Kreisen erhalten jeweils ihr eigenes 3/4-Zoll-Leerrohr, oder alle Hauptleitungen teilen sich ein 1-1/4-Zoll-Stammleerrohr zurück zu einer Unterverteilung.
Besondere Anforderungen
- Trennschalter in Sichtweite: NEC 422.31(B) — entweder ein verriegelbarer Automat in Sichtweite der Heizung oder ein lokaler Trennschalter.
- Verteilerdose an der Heizung: Die meisten Speicher-Warmwasserbereiter haben oben eine Verteilerdose zum Anschluss. Leiter über Kabelanschluss oder Leerrohrarmatur einführen.
- Verbindung mit Warmwasserleitungen: NEC 250.104(B) — Heiß- und Kaltwasserleitungen mit dem EGC-System verbinden. Moderne PEX-Systeme erfordern möglicherweise keine traditionelle Rohr-Verbindung.
- Tanklose dedizierte Stromkreise: Tanklose Einheiten erfordern fast immer dedizierte Stromkreise, die nicht mit anderen Lasten geteilt werden.
- Ausdehnungsgefäß: Code-erforderlich in geschlossenen Sanitäranlagen, aber kein elektrisches Anliegen außer der Bereitstellung einer Steckdose, falls das Gefäß einen Zirkulator hat.
- GFCI: NEC 210.8(F) erweitert GFCI auf Außen- und Kriechkeller-Warmwasserbereiter-Steckdosen in NEC 2020.
Berechnetes Beispiel — 50-Gallonen-Speicher-Warmwasserbereiter, 4500W, 30 ft vom Verteiler
- Heizungslast: 4500W ÷ 240V = 18,75A
- × 1,25 Dauerlast: 23,4A
- Automat: 30A 2-polig
- Leiter: 10 AWG Kupfer THHN × 2 (L1, L2) + 10 AWG Kupfer EGC
- Leerrohr: 3/4" EMT vom Hauptverteiler zum Warmwasserbereiter-Schrank, 30 ft.
- Füllprüfung: 3 × 0,0260 = 0,0780 in² in 3/4" EMT = 16,5%, bestanden.
- Trennschalter: Verriegelung am 30A-Automaten im Verteiler (in Sicht über offene Schranktür) — erfüllt NEC 422.31(B).
Für eine 24 kW tanklose Installation mit zwei 50A-Kreisen:
- Zwei 50A 2-polige Automaten in der Unterverteilung
- Zwei Paare 6 AWG Kupfer THHN + jeweils ein 10 AWG EGC
- Zwei 3/4-Zoll EMT Hauptleitungen oder eine 1-1/4 Zoll EMT mit allen 6 Leitern:
- Füllung: 4 × 6 AWG (0,2028 in²) + 2 × 10 AWG (0,0520 in²) = 0,2548 in². 1-1/4" EMT 40%-Grenze = 0,598 in². Füllung = 42,6% — fällt durch. 1-1/2" EMT erforderlich.
- Beste Praxis: Zwei separate 3/4" Leerrohre für saubere Identifikation und leichtere Fehlersuche verlegen.
Schnellübersicht
| Warmwasserbereiter | Automat | Kupferleiter | Leerrohr |
|---|---|---|---|
| 30 gal 3500W | 20A | 12 AWG × 2 | 1/2" EMT |
| 40-50 gal 4500W | 30A | 10 AWG × 2 | 3/4" EMT |
| 80 gal 5500W | 30A | 10 AWG × 2 | 3/4" EMT |
| HPWH 4500W | 30A | 10 AWG × 2 | 3/4" EMT |
| Tankloser 18 kW (1× 100A) | 100A | 3 AWG × 2 | 1" EMT |
| Tankloser 24 kW (2× 50A) | 2× 50A | 6 AWG × 2 je | 3/4" EMT je |
| Tankloser 36 kW (3× 60A) | 3× 60A | 6 AWG × 2 je | 3/4" EMT je |
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