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Warmwasser-Wärmepumpe

Die Erzeugung von Warmwasser benötigt viel Energie und verursacht dadurch wesentliche Kosten. Die Warmwasser-Wärmepumpe bietet eine kostengünstige und umweltfreundliche Alternative, besonders in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage. Eine bestehende Wärmepumpenheizung kann die Brauchwassererwärmung miterfüllen, aber zur reinen Warmwasserbereitung ist die Warmwasserwärmepumpe eine günstigere und einfachere Alternative. Als platzsparende Basisvariante kann die Warmwasserwärmepumpe ein ganzes Einfamilienhaus mit Warmwasser versorgen.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Bei allen Wärmepumpen wird der Umgebung Wärme entzogen, die dann auf einem höheren Temperaturniveau als Nutzwärme abgegeben wird. Wärme wird bei Temperaturunterschieden an einen kühleren Bereich abgegeben. Dieses Prinzip wird von der Wärmepumpe ebenso wie bei Kühlgeräten genutzt. 

Info: Wärme ist die Energie, die aufgrund eines Temperaturunterschiedes übertragen wird. Dabei fließt sie, nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik, stets von einem Ort höherer Temperatur zum Ort tieferer Temperatur. Der Wärmetransport kann durch Wärmeleitung (= Konduktion), Wärmestrahlung (= thermische Strahlung) oder ein strömendes Medium (= Konvektion) erfolgen.

Mögliche Energiequellen für Wärmepumpen sind Boden, Wasser oder Luft. Aus Kostengründen wird für eine reine Brauchwasserwärmepumpe weder eine Erdwärmesonde noch ein Erdregister errichtet. Bei Warmwasserwärmepumpen kommt die Wärme nicht wie bei der Wärmepumpe zur Heizung aus dem Boden, sondern aus der Umgebungsluft. Dabei kann vor allem die Rauminnenluft am Aufstellungsort genutzt werden, da der Heizkessel durch Wärmeverluste auch im Winter Wärme abgibt. Für größere Anlagen kann die Außenluft genutzt werden, allerdings mit geringerer Energieeffizienz. Die Abwärme einer Lüftungsanlage kann ebenfalls als Energiequelle dienen.

Wie funktioniert die Warmwasser-Wärmepumpe?

Warmwasser-Wärmepumpen werden meist direkt auf dem Wasserspeicher montiert und nutzen die Wärmequelle Luft, um das Wasser zum Baden, Duschen oder Waschen zu erwärmen. Die Nutzung der Raumluft ermöglicht den Einbau in Privathaushalten auch ohne Bodenaushebungen oder Bohrungen.

Mithilfe einer Flüssigkeitsmischung aus Wasser und Kühlmittel wird die Wärme aufgenommen und im Kreislauf der Wärmepumpe weitertransportiert. Wie bei Kühlgeräten gibt es bei der Wärmepumpe einen elektrisch betriebenen Kompressor, der dazu dient, kühlere Luft zu verdichten, um sie durch die höhere Dichte zu erwärmen. 

Info: Flüssigkeiten verdampfen, wenn sie Umgebungswärme auf einer jeweils spezifischen Temperatur aufnehmen. Wenn dieser Dampf wieder verflüssigt, wird die zuvor aufgenommene Wärme wieder abgegeben. Wasser verdampft erst ab einer Temperatur von 100 °C, daher muss eine andere Flüssigkeit mit einem niedrigeren Siedepunkt verwendet werden.

Über Wärmetauscher erfolgt die Verteilung und Speicherung der Wärme.

Für weiterführende Informationen vereinbaren Sie bitte ein unverbindliches Beratungsgespräch!

Wahl der Brauchwassertemperatur

Wenn man die Brauchwassertemperatur zu hoch wählt, steigt durch diese hohe Warmwassertemperatur der Energieverbrauch. Dadurch kann die Jahresarbeitszahl einer Brauchwasserwärmepumpe deutlich abnehmen. Aus diesem Grund ist es sinnvoll, die Temperatur auf ca. 50-55 °C zu begrenzen.

Info: Die Jahresarbeitszahl ist das Verhältnis der Mengen der innerhalb eines Jahres abgegeben Nutzwärme und der Antriebsenergie einer Wärmepumpe. 

Um dennoch gegen Legionellen im Brauchwasser vorzusorgen, reicht eine wöchentliche Nachheizung auf 60-65 °C. Der Elektroheizstab und die Zeitschaltuhr, die dafür zusätzlich installiert werden müssen, verursachen geringere Kosten, als eine dauerhaft höhere Wassertemperatur.

Info: Legionellen sind stäbchenförmige Bakterien, die im Wasser generell vorhanden sind und die Legionärskrankheit oder das Pontiac-Fieber übertragen können. Legionellen können nur durch zerstäubtes oder vernebeltes Wasser übertragen werden. Um die Bakterien abzutöten, muss man das Wasser in stehenden Wasserbehältern auf mehr als 60 °C erhitzen. Trinkwasser sollte man nach längerer Zeit der Abwesenheit solange laufen lassen, bis wieder frisches Wasser aus der Leitung fließt.

Vorteile einer Wärmepumpe zur Warmwasserbereitung

Eine Sonnenkollektoranlage für die solare Warmwasserbereitung kann nicht den gesamten Bedarf decken und muss durch einen Elektroheizstab ergänzt werden. Aus energetischer Sicht wäre eine Kombination von Solaranlage und Wärmepumpenbetrieb die optimale Lösung. Dennoch ist der Stromverbrauch einer Warmwasser-Wärmepumpe geringer als der Stromverbrauch eines Elektroboilers oder eines elektrischen Durchlauferhitzers. 

Die Warmwasserbereitung durch einen Heizkessel kann im Sommer, wenn der Heizkessel kaum ausgelastet ist, ineffizient sein. Bei Verwendung einer Brauchwasserwärmepumpe kann der Heizkessel im Sommer abgeschaltet werden. Bei modernen Gas-Brennwertkesseln ist der Effekt natürlich geringer als bei älteren Heizkesseln mit hoher Leistung. Manche Nahwärmenetze werden im Sommer auch gar nicht erst betrieben, da es beim Transport zu hohen Wärmeverlusten kommt. 

Mit einer Brauchwasserwärmepumpe sparen Sie bis zu 75 % Energie im Vergleich zur herkömmlichen Gas- oder Öl-Warmwasserbereitung. 

Photovoltaik und Warmwasser-Wärmepumpe - die ideale Kombination

Brauchwasserpumpen können sehr sinnvoll in Kombination mit einer Photovoltaikanlage eingesetzt werden, da so der produzierte Solarstrom auch zur Brauchwassererwärmung genutzt werden kann. Bei der Warmwasser-Wärmepumpe können aus 1 kWh Strom 3,5 kWh Wärme entstehen. Gleichzeitig wird der Sonnenstrom im Warmwasserspeicher gespeichert. Dadurch wird gleichzeitig der Eigenverbrauch Ihrer Photovoltaikanlage optimiert, da der Sonnenstrom doppelt effizient in Wärmeenergie umgewandelt wird.

Eine Zeitschaltuhr sorgt dabei immer für das richtige Timing und eine Optimierung des Photovoltaikeigenverbrauchs. Sollte der Wärmebedarf einmal höher liegen, schließt die integrierte Zusatzheizung die Energielücke.

Brauchwasserwärmepumpen bieten also eine kostengünstige und durch den geringeren CO2-Ausstoß auch eine umweltschonende Möglichkeit, Warmwasser aufzubereiten.