Wie funktioniert eine Warmwasser-Wärmepumpe?

Eine Warmwasser-Wärmepumpe nutzt kostenfreie Energie aus der Luft, um das Brauchwasser in einem Trinkwasserspeicher zu erhitzen. Dazu besteht sie aus zwei Komponenten:

  • der Wärmepumpe für Warmwasser
  • dem Speicher für Trinkwasser

Wärmepumpe für Warmwasser macht Energie aus der Umgebung nutzbar

Energie ist überall in unserer Umgebung gespeichert. Selbst 10 Grad kalte Luft hat ausreichend davon, um das Wasser zum Spülen, Duschen oder Baden zu erhitzen. Nötig ist dazu nur eine Warmwasser-Wärmepumpe. Diese saugt Umgebungsluft an und überträgt deren Energie auf einen speziellen Prozess. Experten sprechen dabei vom Kältemittelkreislauf. Dieser basiert aus einem Medium (dem Kältemittel) das verdampft, wenn es die Wärme der Luft über einen Wärmetauscher aufnimmt. Anschließend saugt ein Kompressor den Dampf an. Er arbeitet mit elektrischer Energie und verdichtet das Medium. Mit dem Druck steigt dabei auch die Temperatur. Und zwar so hoch, dass diese zur Brauchwasser-Bereitung ausreicht. Ist der Punkt erreicht, strömt das Kältemittel über einen zweiten Wärmetauscher und gibt die mitgeführte Energie an das Trinkwasser ab. Während sich dieses erhitzt, sinkt die Temperatur des Kältemittels. Es verflüssigt sich und der Vorgang kann von vorn beginnen.

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Übrigens: Da eine Warmwasser-Wärmepumpe das Brauchwasser auf Vorrat erhitzt, kommt sie mit einer kleinen Leistung aus. Für typische Einfamilienhäuser liegt diese bei etwa 2 kW. In dieser Klasse lassen sich viele Wärmepumpen für Warmwasser einfach an die Steckdose anschließen. Ein Elektroinstallateur für die Montage ist dabei nicht nötig. 

VIDEO: Funktionsweise einer Warmwasser-Wärmepumpe einfach erklärt

Die Experten von selfio.tv erklären, wie eine Warmwasser-Wärmepumpe funktioniert und wie sie sich richtig einsetzen lässt.

Speicher für Brauchwasser bevorratet warmes Trinkwasser für das Haus

Unter der Wärmepumpeneinheit sitzt in der Regel ein Brauchwasserspeicher. Dieser bevorratet genug Trinkwasser, um den Bedarf im Haus für ein oder zwei Tage zu decken. Auf diese Weise ist auch dann genügend warmes Wasser vorhanden, wenn Hausbesitzer einmal mehr zapfen möchten. Um Ausfällen vorzubeugen, lassen sich die kompakten Geräte auch mit einem elektrischen Heizstab oder einer Heizpatrone ausstatten. Dieser funktioniert wie ein Tauchsieder und erhitzt das Trinkwasser in kürzester Zeit, wenn die Leistung der Wärmepumpe einmal nicht ausreicht.

Übrigens: Um unnötige Wärmeverluste zu vermeiden, sind die Brauchwasser-Speicher einer Trinkwasser-Wärmepumpe ringsum mit einer starken Dämmung verkleidet. Diese lässt kaum Wärme entweichen und senkt somit die Kosten der Warmwasserbereitung. 

Warmwasser-Wärmepumpen sind auch mit Solaranlagen kombinierbar

Um die Kosten der Warmwasserbereitung weiter zu senken, sind einige Wärmepumpen für Warmwasser mit einem zusätzlichen Wärmetauscher ausgestattet. Diese nehmen kostenfreie Energie einer Solaranlage auf, wenn diese ausreichend zur Verfügung steht. Experten sprechen dabei von einem bivalenten Speicher. Also einem Wärmespeicher, der von zwei Energiequellen gespeist wird.

Für einen effizienten, zuverlässigen und günstigen Betrieb sorgt in diesem Fall die Regelung. Denn diese überwacht die Temperatur im Speicher der Warmwasser-Wärmepumpe und schaltet den Kältemittelkreislauf zu, sobald die Solaranlage nicht mehr genügend Energie liefert. Das könnte zum Beispiel nachts oder an sehr trüben Tagen der Fall sein.

Woher nimmt eine Warmwasser-Wärmepumpe die Luft?

Die Luft der umweltfreundlichen Warmwasserbereiter kommt im einfachsten Fall aus dem Aufstellraum. Dazu saugt ein Ventilator Luft aus dem Haus (meist dem Keller) über einen Wärmetauscher. Nachdem die Energie auf das Kältemittel übertragen wurde, bläst der Ventilator die kühlere Luft wieder in den Raum. Wichtig zu wissen ist, dass die Kellertemperatur in der Regel etwas sinkt. Gleichzeitig sorgt die Wärmepumpe für Warmwasser auch für eine Entfeuchtung.

Übrigens: Günstiger ist es, wenn die Warmwasser-Wärmepumpe Abluft aus dem Gebäude saugt. Das ist über ein verzweigtes Kanalnetz und entsprechende Luftdurchlässe in Küchen, Bädern oder Fluren möglich. Die Abluft hat eine höhere Temperatur und entlastet damit den Kompressor. Der verbraucht weniger Strom und die Kosten der Warmwasserbereitung sinken.

Kommt Außenluft zum Einsatz, müssen Hausbesitzer vor allem an sehr kalten Wintertagen mit höheren Kosten rechnen. Denn diese steigen, je höher der Verdichter die Temperatur der Umweltwärmequelle anheben muss.

Wann lohnt sich der Einsatz einer Wärmepumpe für Warmwasser?

Eine Warmwasser-Wärmepumpe eignet sich immer dann, wenn sie das Warmwasser für ein Wohnhaus zentral erhitzen kann. Das heißt, neben der Kaltwasserleitung muss auch eine Warmwasserleitung zu jeder Zapfstelle führen. Wirtschaftlich sinnvoll arbeitet die Technik, wenn sie auf sehr hohe Temperaturen zurückgreifen kann. Das heißt, die Energiekosten fallen günstiger aus, wenn die Wärmepumpe für Warmwasser Luft aus einem warmen Aufstellraum oder einer Abluftanlage bezieht. Auch die Einbindung einer Solaranlage senkt die Verbrauchskosten der Technik weiter. Wer die Brauchwasser-Bereiter allein mit Außenluft betreiben möchte, zahlt zumindest im Winter häufig mehr als mit Gas oder Öl (Gasbrennwerttherme).

Übrigens: Ob eine Warmwasser-Wärmepumpe tatsächlich sinnvoll ist, kann ein Experte im Rahmen einer individuellen Beratung klären. Dazu nimmt er das Gebäude und den Aufstellraum genau unter die Lupe. Er ermittelt die mögliche Leistungszahl (COP; Verhältnis von elektrischer Energie und Umweltwärme) und kann dann eine Aussage zu den Stromkosten der Technik treffen.

Warmwassertemperatur senken und Stromkosten sparen

Wer beim Betrieb einer Warmwasser-Wärmepumpe sparen möchte, sollte die Brauchwasser-Temperatur möglichst niedrig einstellen. Auf diese Weise hat der Verdichter weniger zu tun und der Stromverbrauch sinkt. Aber Achtung: Sind die Temperaturen der Warmwasserbereitung zu gering, könnten sich Legionellen und Keime im Speicher vermehren. Vor allem dann, wenn Verbraucher lange kein Warmwasser zapfen. Experten empfehlen mindestens 40 bis 45 Grad Celsius bei kleinen Speichern (weniger als 300 Liter).

Schon vor dem Kauf auf das Energielabel achten

Genau wie für TV-Geräte, Kühlschränke oder andere elektrische Geräte gibt es auch für Warmwasser-Wärmepumpen ein Energielabel. Dieses zeigt die Energieeffizienzklasse und den durchschnittlichen Stromverbrauch im Jahr. Wer eine sparsame Warmwasserbereitung haben möchte, sollte dabei Geräte der Energieeffizienzklasse A mit einem sehr niedrigen Jahresverbrauch in Kilowattstunden wählen.

Übrigens: Auf dem Energielabel ist auch ein Zahlenwert für die Geräuschemissionen aufgedruckt. Vor allem dann, wenn die Wärmepumpe für Warmwasser in der Nähe von Wohnräumen arbeiten soll, empfiehlt sich hier ein Gerät mit einem kleinen Wert. Andernfalls könnten die kontinuierlichen Geräusche den Wohnkomfort empfindlich stören.

Was kostet eine Warmwasser-Wärmepumpe?

Die Warmwasserbereitung über eine Wärmepumpe für Brauchwasser lässt sich heute vergleichsweise günstig realisieren. So gibt es effiziente Geräte bereits für 1.000 bis 1.800 Euro. Mit einem zusätzlichen Wärmetauscher zur Einbindung einer Solaranlage steigen die Preise aus 1.800 bis 2.500 Euro. Hinzu kommen in diesem Fall die Kosten für eine Warmwasser-Solaranlage, die mit etwa 3.000 bis 5.000 Euro zu Buche schlagen.

Gibt es auch staatliche Fördermittel für die Technik?

Während der Staat Wärmepumpe für Heizung und Warmwasserbereitung mit hohen Zuschüssen über das BAFA fördert, gibt es für reine Brauchwasser-Geräte keine überregionalen Förderprogramme. Einzelne Gemeinden oder Energieversorger bieten diese jedoch an. Ob das der Fall ist, weiß ein Energieberater aus der eigenen Region.

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