Att få varmt vatten direkt ur kranen är en självklarhet i svenska hem. Men denna bekvämlighet har ett högt pris: enorma mängder energi går förlorade i de system som ständigt håller vattnet varmt. Samtidigt måste temperaturen vara tillräckligt hög för att förhindra tillväxt av den skadliga legionellabakterien. Ny forskning från KTH och Chalmers visar nu hur vi kan lösa denna ekvation – genom att spara energi utan att kompromissa med säkerheten.

Varmvattnets dolda energitjuv

I ett genomsnittligt svenskt flerbostadshus står uppvärmning av tappvarmvatten för cirka 25–30 kWh per kvadratmeter och år. Ungefär en tredjedel av detta, eller 8–10 kWh per kvadratmeter, är rena förluster från den så kallade varmvattencirkulationen (VVC). VVC-systemet pumpar konstant runt hett vatten i fastigheten för att säkerställa kort väntetid vid kranen. Dessa förluster motsvarar mellan 2,5 och 4,3 TWh årligen i Sveriges flerbostadshus – lika mycket energi som fjärrvärmen till en medelstor svensk stad.

Dilemmat: Energi vs. Bakterier

För att undvika tillväxt av Legionella pneumophila, en bakterie som kan orsaka allvarlig lunginflammation, kräver svenska byggregler att temperaturen i VVC-systemet är minst 50 °C. Men en hög temperatur driver oundvikligen upp värmeförlusterna. För att hitta den optimala balansen byggde forskarna en fullskalig testanläggning på KTH som exakt simulerar systemet i ett flerbostadshus med 20 lägenheter.

Resultat: Pumpen är den verkliga boven

Forskarna testade två scenarier: ett med högt vattenflöde (0,5 m/s) och ett med lågt flöde (0,2 m/s). Den mest relevanta analysen gjordes när systemet, precis som i verkligheten, justerades för att uppfylla lagkravet om en returtemperatur på minst 50 °C.

Resultatet: den årliga värmeförlusten var i praktiken identisk oavsett flöde. Lågflödesdriften förlorade 4276 kWh per år, medan högflödesdriften förlorade 4253 kWh. Anledningen är att två effekter tar ut varandra: lågflödessystemet kräver en lite högre starttemperatur, men det långsammare flödet ökar samtidigt rörets inre värmemotstånd, vilket bromsar förlusterna.

Den verkliga skillnaden låg istället i energin som krävdes för att driva cirkulationspumpen. Högflödesdrift krävde en effekt på 108 W, vilket var 3,4 gånger mer än de 32 W som lågflödesdriften behövde. På ett år innebar detta en besparing på 666 kWh i ren elenergi. Detta ledde till en total energibesparing för hela systemet på cirka 12 %, där hela vinsten kom från den minskade elanvändningen för pumpen.

Effektiv legionellakontroll utan slöseri

Parallellt med energimätningarna undersöktes hur legionellabakterien beter sig i systemet. Forskarna fann att:

  1. Legionella uppstår inte av sig själv. Trots ideala temperaturer (41–43 °C) kunde bakterien inte etablera sig i det rena kommunala dricksvattnet. Det krävdes en “smitta” utifrån för att en koloni skulle växa fram.
  2. Periodiska värmechocker fungerar utmärkt. När bakterien väl var etablerad, visade sig kortvariga temperaturhöjningar till 60–65 °C vara effektiva för att slå ut den. Detta bevisar att man inte behöver hålla en konstant hög temperatur för att garantera säkerheten.
  3. Legionella återkommer efter en tid utan värmechocker. Om legionella är etablerad i systemet och man värmechockar systemet försvinner eller begränsas förekomsten kraftigt. Effekten visade sig att tillfällig, efter en tid på 2 veckor noterades att Legionella bakterier hade börjat att växa till. Därmed är det viktigt att man har periodisk temperaturhöjning.

Verkligheten bekräftar: Problemen finns där man tror

För att se hur det ser ut i praktiken analyserades 56 vattenprover från system i flerbostadshus. Resultaten bekräftade bilden från labbet: legionellaproblemen är inte generella i ett system, utan starkt lokala. Medan 10% av alla stickprov innehöll spår av bakterien, fanns nästan alla höga och problematiska halter i byggnader med kända konstruktionsfel. Den vanligaste orsaken var handdukstorkar som kopplats direkt på VVC-systemet, vilket skapar zoner där vattnet blir stillastående och får en perfekt temperatur för bakterietillväxt.

Vägen framåt: Smart styrning och mindre klimatpåverkan

Forskningen visar att det kan finnas en smartare väg framåt som balanserar både energi och hälsa. Genom att kombinera en lågflödesdrift för att minimera pumpenergin med periodiska temperaturhöjningar för att hålla bakterierna i schack, kan fastighetsägare spara energi utan att tumma på säkerheten.

– Det handlar inte om att sänka säkerheten, utan om att styra klokare, säger Jesper Knutsson, en av forskarna bakom studien. Med rätt teknik och kunskap kan vi både skydda hälsan och nå våra nationella energimål.

Jesper Knutsson, Tekn.Dr. Chalmers Tekniska Högskola, Architecture and civil engineering

Jörgen Wallin. Docent, KTH, Energiteknik

Till Jörgen Wallins profil

Till Jesper Knutssons profil