Was ist eine Warmwasserwärmepumpe?

Funktionsweise

Das Arbeitsprinzip von Brauch- oder Warmwasser-Wärmepumpen gleicht dem von Heizungs-Wärmepumpen. Die Geräte nutzen umweltfreundlich verfügbare Umgebungswärme und machen sie nutzbar.

Warmwasser-Wärmepumpen nehmen Energie gewöhnlich aus der Luft von Innenräumen, während (Luft-Wasser-)Heizungs-Wärmepumpen sie aus der Außenluft beziehen. Die Warmwasser-Wärmepumpe ist leistungsmäßig deutlich kleiner als ihre große Schwester Heizungs-Wärmepumpe.

Dimensionen

Die Größe einer Warmwasser-Wärmepumpe richtet sich nach dem Warmwasserbedarf des Haushalts. Als Richtwert gilt, dass eine Person täglich durchschnittlich etwa 40 bis 50 Liter Warmwasser benötigt. In einem Vier-Personen-Haushalt muss die Warmwasser-Wärmepumpe also täglich 200 Liter Warmwasser bereitstellen.

Wird Warmwasser z. B. zum Baden oder Duschen benötigt, wird kurzfristig viel Wärmeenergie abgerufen. Wird der Warmwasserhahn geöffnet, muss die Warmwasserbereitungsanlage ca. 20 - 30 Kw Leistung erbringen. Dazu wäre nicht einmal die große Heizungs-Wärmepumpe in der Lage, eine kleine Warmwasser-Wärmepumpe erst recht nicht.

Gelöst wird das Leistungsproblem mit einem Speicher, der allmählich erwärmt wird. Dazu benötigt die Warmwasser-Wärmepumpe lediglich ca. 500 - 700 W Leistung. Ist der Speicher warm, steht genügend Wasser für Bad oder Dusche bereit. Jeder kennt dieses Prinzip von herkömmlichen Boilern.

Jeder Speicher ist endlich, was dazu führen kann, dass das Wasser kalt wird, wenn zu lange geduscht wird. Zwar könnte man einfach einen besonders großen Speicher hinstellen, aber das hätte Nachteile. Speicher geben kontinuierlich Wärme an die Umgebung ab, der Heizungs- oder Kellerraum wird erwärmt. Diese Wärmeabgabe ist selten erwünscht, besonders im Sommer macht sie wenig Sinn. Je größer die Oberfläche des Speichers ist, umso größer wird dieser “Wärmeverlust”.

Nach EU-Richtlinien darf ein 200 Liter Speicher bis zu 0,69 W/l an die Umgebung abgeben, das sind ca. 100 Kwh pro Monat, also etwa 30 € (bei heutigen Strompreisen), ohne dass ein einziger Liter Warmwasser entnommen wurde. Zwar gibt es sehr gut isolierte Speicher, die weniger Wärme abgeben, bei großen Speichern ist die ungewollte Wärmeabgabe aber stets ein relevanter Faktor.

Effizientes System

Wärmepumpen sind unter den richtigen Bedingungen äußerst effiziente und umweltfreundliche Heizsysteme. Sie können das Mehrfache der aufgenommenen elektrischen Energie in Form von Wärmeenergie bereitstellen, wobei der Rest der benötigten Energie aus der natürlichen Umgebungsluft gewonnen wird. Im Verhältnis zu Warmwasser-Boilern oder Durchlauferhitzern benötigen Warmwasser-Wärmepumpen nur ca. 1/3 der elektrischen Energie.

Die Effizienz einer Wärmepumpe wird durch die Leistungszahl (COP) beschrieben. Diese Kennzahl beschreibt das Verhältnis zwischen der genutzten Wärmeleistung und dem aufgenommenen Strom. Nimmt eine Wärmepumpe beispielsweise 500 W elektrische Leistung auf und liefert 1500 W Wärme für die Warmwasserbereitung, beträgt der COP 3. Warmwasser-Wärmepumpen entnehmen die benötigte Energie gewöhnlich aus der Raumluft, meist dem Heizungsraum bzw. -keller. Profitieren kann die Wärmepumpe von anderen Wärmequellen wie Waschmaschinen, Trockner, Gefrierschränken usw. Ein zusätzlicher Vorteil kann es sein, dass die Warmwasser-Wärmepumpe feuchte Räume trocknet und kühlt. So kann der Heizungsraum z. B. zur Wäschetrocknung oder Lebensmittellagerung verwendet werden.

Umweltfreundliche Kombination

Dank ihrer hohen Leistungszahl im Vergleich zu herkömmlichen elektrischen Boilern arbeiten Warmwasser-Wärmepumpen umweltschonend. Noch weiter geht dies, wenn die Warmwasser-Wärmepumpe mit Photovoltaik kombiniert wird. Vor dem Hintergrund der geringen Einspeisevergütung und der ansteigenden Strompreise macht es Sinn, den eigen erzeugten Strom selbst zu verbrauchen, anstatt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Darüber hinaus kann die Warmwasser-Wärmepumpe in sonnenreichen Stunden das Wasser über die normale Temperatur hinaus erwärmen und damit wertvolle Energie speichern.

Anschaffungs- und Betriebskosten einer Warmwasser-Wärmepumpe

Die Kosten für den Kauf einer Warmwasser-Wärmepumpe hängen von deren Leistungsfähigkeit ab. Für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt mit einem Speichervolumen von etwa 200 Litern können die Anschaffungs- und Installationskosten zwischen 2.000 und 3.500 Euro betragen.

Die Betriebskosten hängen hauptsächlich von den Stromkosten für den Verdichterbetrieb ab. Da Wärmepumpen ohne die Verbrennung fossiler Brennstoffe arbeiten, sind die Wartungsanforderungen minimal, die Kosten für Wartung und Instandhaltung bleiben in der Regel niedrig.

Geht´s auch anders?

Ja. Für die Warmwasser-Erwärmung sind neben der Warmwasser-Wärmepumpe eine Reihe von Geräten auf dem Markt, die nach unterschiedlichen Prinzipien arbeiten. Heizungs-Wärmepumpe betriebene Pufferspeicher, Kombispeicher, Schichtenspeicher, Warmwasser-Stationen, Durchlauferhitzer… Warum also sollte man sich für eine separate Warmwasser-Wärmepumpe entscheiden?

Wir nennen Ihnen einige Gründe:

Betriebssicherheit - je komplexer ein Gesamtsystem wird, um so eher kann es ausfallen und um so gravierender sind die Auswirkungen. Separate Systeme für Heizung und Warmwasser wirken dieser Komplexität entgegen.
Hohe Effizienz - da Heizungs-Wärmepumpen nur mit niedrigen Vorlauftemperaturen effizient arbeiten, sind sie für die Warmwasser-Bereitung eher ungeeignet, denn das Warmwasser benötigt - zumindest zeitweise - hohe Temperaturen, um einem Legionellenbefall vorzubeugen. Warmwasser-Wärmepumpen, die wegen ihrer kleinen Größe auch im Haus mit dem effizienten Kältemittel R290 arbeiten dürfen, eignen sich eher für die Erzeugung höherer Temperaturen.
Warmwasser-Wärmepumpen sind unkompliziert und schnell installiert, sie benötigen lediglich eine normale Schuko-Steckdose zum Anschluss.
Der Warmwasser-Energieverbrauch lässt sich leicht messen. Teure Verbraucher und Zirkulationsleitungsverluste können schnell entdeckt werden.
Warmwasser-Wärmepumpen arbeiten hervorragend mit Photovoltaik-Anlagen zusammen. Steht genügend Sonnenstrom zur Verfügung, kann die Wärmepumpe nicht nur ihren normalen Energiebedarf aus Sonnenstrom decken. Sie kann auch so eingestellt werden, dass sie mit Sonnenstrom über die normale Warmwassertemperatur hinaus heizt und damit Energie wirkungsvoll speichert.
Sommer- und Kühlbetrieb - auch hier kann die Warmwasser-Wärmepumpe punkten, denn die Heizungs-Wärmepumpe kann im Sommer komplett abgeschaltet oder auf Kühlbetrieb umgeschaltet werden, ohne dass die Warmwasserversorgung betroffen ist.
Kosten - oft liegen die Anschaffungskosten für Warmwasser-Wärmepumpen unter oder nur geringfügig über den Anschaffungs- und Installationskosten von Heizungs-Wärmepumpen betriebenen Lösungen. Niedrige Installations-, Betriebs- und Wartungskosten sprechen für die Warmwasser-Wärmepumpe.

Jährliche Stromkosten einer Warmwasser-Wärmepumpe für einen vierköpfigen Haushalt