Warmwasser-Wärmepumpen: Funktionsweise, Effizienz und Entscheidungshilfe
Warmwasser wird in jedem Haushalt das ganze Jahr über benötigt. Duschen, Geschirrspülen und andere tägliche Tätigkeiten erfordern regelmäßig die Erwärmung größerer Wassermengen. Wie das Warmwasser erzeugt wird, beeinflusst den Energieverbrauch des Hauses.
Eine Möglichkeit ist die Warmwasser-Wärmepumpe, die Wärmeenergie aus der Luft zur Trinkwassererwärmung nutzt. Anders als ein herkömmlicher Elektroboiler, der Wasser direkt mit einem elektrischen Heizstab erwärmt, überträgt sie die in der Luft vorhandene Wärme auf das Wasser im Speicher.
Im Folgenden erläutern wir den Aufbau und die Funktionsweise einer Warmwasser-Wärmepumpe, ihre mögliche Effizienz und die wichtigsten Entscheidungskriterien.
Was ist eine Warmwasser-Wärmepumpe?
Eine Warmwasser-Wärmepumpe ist vor allem für die Erwärmung und Speicherung von Brauch- beziehungsweise Trinkwarmwasser ausgelegt. In einem Gerät sind üblicherweise ein Speicherbehälter und ein Wärmepumpenkreislauf integriert, der der Luft Wärme entzieht.
Das Prinzip ähnelt anderen Wärmepumpen: Das Gerät wandelt elektrische Energie nicht einfach direkt in Wärme um, sondern nutzt Strom, um Umweltwärme aufzunehmen und an das Wasser abzugeben.
Wichtig ist außerdem die Unterscheidung zwischen einer integrierten Warmwasser-Wärmepumpe und einem Warmwasserspeicher, der an eine separate Heizungswärmepumpe angeschlossen ist.
Im ersten Fall ist die Wärmepumpe direkt in das Warmwassergerät eingebaut.
Im zweiten Fall handelt es sich vor allem um einen Speicher, dessen Wasser eine separate Wärmepumpe erwärmt. ECO-TEC behandelt die Auswahl geeigneter Warmwasserspeicher für Heizungswärmepumpen ebenfalls als eigenständiges Thema. Diese Unterscheidung ist deshalb hilfreich.
Wie erzeugt eine Warmwasser-Wärmepumpe warmes Wasser?
Der Ablauf wird deutlich, wenn man dem Energiefluss folgt. Das Gerät saugt Luft aus dem Aufstellraum oder, je nach Ausführung, über Luftkanäle aus anderen Bereichen an. Die darin enthaltene Wärmeenergie wird anschließend zum Erwärmen des Speicherwassers genutzt.
Der Prozess verläuft in mehreren Schritten:
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Die Luft strömt zum Verdampfer. Auch scheinbar kühle Luft enthält nutzbare Wärmeenergie, sofern die Betriebsgrenzen des Geräts eingehalten werden.
- Das Kältemittel nimmt Wärme aus der Luft auf. Im Verdampfer geht diese Energie in den Kältekreislauf über.
- Der Verdichter erhöht den Druck des Kältemittels, wodurch auch dessen Temperatur steigt.
- Über den Verflüssiger wird Wärme an das Wasser im Speicher abgegeben.
- Das Kältemittel erreicht wieder die Ausgangsbedingungen für den nächsten Zyklus. Dieser wiederholt sich, bis das Wasser die eingestellte Temperatur erreicht.
- Verdichter, Verdampfer, Verflüssiger und Kältemittel sind zentrale Bestandteile des Wärmepumpenprinzips.
Warum verbraucht sie weniger Strom als ein herkömmlicher Elektroboiler?
Der wesentliche Unterschied liegt in der Art der Warmwasserbereitung.
Ein herkömmlicher Elektroboiler erwärmt das Wasser direkt mit einem Heizstab. Die Warmwasser-Wärmepumpe benötigt Strom hauptsächlich für Verdichter, Ventilator und Regelung, während ein erheblicher Anteil der benötigten Wärme aus der Luft stammt.
Die Leistung einer Wärmepumpe wird häufig durch die Leistungszahl COP beschrieben.
Ein COP von 3 bedeutet beispielsweise, dass das Gerät unter festgelegten Prüfbedingungen aus 1 kWh Strom rund 3 kWh Wärme bereitstellen kann. Dieser Wert ist jedoch nicht konstant. Lufttemperatur, gewünschte Wassertemperatur und Gerätemodell beeinflussen die tatsächliche Effizienz.
Das ECO-TEC Team empfiehlt deshalb, die angegebene Effizienz zusammen mit Speichervolumen, Warmwasserbedarf und realen Betriebsbedingungen zu bewerten.
Welche Vorteile bietet eine Warmwasser-Wärmepumpe?
Der größte Vorteil ist die Energieeffizienz. In Haushalten mit regelmäßigem und relativ konstantem Warmwasserbedarf können die Stromeinsparungen gegenüber einer reinen Heizstab-Lösung langfristig deutlich sein.
Hinzu kommen praktische Vorteile:
- Die Anlage nutzt Wärme aus der Umgebungsluft zur Warmwasserbereitung;
- sie kann den Strombedarf gegenüber einem herkömmlichen Elektroboiler senken;
- im Gerät selbst wird kein Brennstoff verbrannt;
- warmes Wasser wird für die spätere Nutzung gespeichert;
- sie eignet sich für Haushalte, die stärker auf elektrische Lösungen setzen und effizienter werden möchten.
Diese Vorteile müssen dem Anschaffungspreis und den tatsächlichen Einbaubedingungen gegenübergestellt werden. Auch ECO-TEC betont beim Vergleich mit Elektroboilern das Verhältnis zwischen höherem Kaufpreis und potenziell niedrigeren Betriebskosten.
Wie viel Strom verbraucht eine Warmwasser-Wärmepumpe?
Der Verbrauch hängt von der genutzten Wassermenge, der eingestellten Temperatur, den Betriebsbedingungen und dem Speichervolumen ab. Das Gerät sollte deshalb nach dem tatsächlichen Warmwasserbedarf des Haushalts ausgewählt werden.
Ein Beispiel ist die ECO-TEC BECP200-SAV , eine 200-Liter-Warmwasser-Wärmepumpe mit Luft als Wärmequelle, Edelstahlspeicher und dem Kältemittel R290.
Für Anlagen mit separater Wärmepumpe bietet ECO-TEC außerdem Warmwasserspeicher mit 200, 300 und 500 Litern. So kann das Volumen auf Bedarf und Anlagenkonfiguration abgestimmt werden.
Wo kann eine Warmwasser-Wärmepumpe aufgestellt werden?
Der Aufstellort ist wichtiger als bei einem gewöhnlichen Elektroboiler. Die Wärmepumpe benötigt ausreichend Luft, und die abgeführte Luft ist nach dem Wärmeentzug kühler.
Je nach Gerät und Anlage können ein Technikraum, Keller, eine Garage oder andere geeignete Räume infrage kommen. Die Herstellervorgaben zu Raumvolumen, Luftführung, zulässigen Temperaturen und gegebenenfalls Luftkanälen müssen eingehalten werden.
Dieser Punkt darf nicht unterschätzt werden: Ein ungeeigneter Aufstellort kann Effizienz und Raumkomfort beeinträchtigen. ECO-TEC weist bei seinen Warmwasser-Wärmepumpen ebenfalls auf die Notwendigkeit eines geeigneten, gut belüfteten Raums hin.
Wie wählt man die passende Speicherkapazität?
Das Speichervolumen sollte vor allem nach dem tatsächlichen Warmwasserverbrauch und der Personenzahl bestimmt werden. Das größte verfügbare Modell ist nicht automatisch die beste Wahl.
Berücksichtigen Sie Verbrauchsgewohnheiten, die Anzahl der Bäder, die gleichzeitige Nutzung mehrerer Entnahmestellen und Zeiten mit besonders hohem Bedarf.
Ein zu kleiner Speicher kann bei hohem Verbrauch schnell leer werden. Ein stark überdimensionierter Speicher erwärmt und hält dagegen mehr Wasser warm, als möglicherweise benötigt wird.
Die Größe einer Warmwasser-Wärmepumpe muss deshalb zum tatsächlichen Verbrauch passen, nicht nur zur Wohnfläche.
Warmwasser-Wärmepumpe oder Elektroboiler?
Beide Lösungen erfüllen denselben Zweck, arbeiten aber mit unterschiedlichen Technologien.
Ein Elektroboiler ist einfacher aufgebaut, in der Anschaffung günstiger und meist unkomplizierter zu installieren. Bei niedrigem Warmwasserbedarf oder einem begrenzten Anfangsbudget kann er weiterhin sinnvoll sein.
Eine Warmwasser-Wärmepumpe erfordert eine höhere Investition und eine sorgfältigere Aufstellung, nutzt Strom dafür aber effizienter. Bei regelmäßigem Warmwasserbedarf über viele Jahre wird dieser Vorteil besonders relevant.
Die Entscheidung sollte anhand der Gesamtkosten über die Nutzungsdauer getroffen werden, nicht allein anhand des Kaufpreises. Der ECO-TEC Vergleich betrachtet dafür Effizienz, Anschaffung, Installation, Wartung und Stromverbrauch.
Lohnt sich eine Warmwasser-Wärmepumpe?
Sie kann sich gut eignen, wenn regelmäßig Warmwasser benötigt wird, ein geeigneter Aufstellort vorhanden ist und der langfristige Stromverbrauch sinken soll.
Allerdings ist sie nicht für jedes Haus automatisch die beste Lösung. Vor dem Kauf sind Warmwasserbedarf, Platzverhältnisse, zu erwartende Lufttemperaturen, Investitionskosten und die technischen Gerätedaten zu prüfen.
Bei Neubau oder Modernisierung sollte diese Prüfung möglichst schon in der Planungsphase erfolgen. So lassen sich eine passende Dimensionierung und Fehlkäufe vermeiden.
Informieren Sie sich über die Wärmepumpen, Warmwasserspeicher und Zubehörprodukte von ECO-TEC oder fordern Sie eine technische Empfehlung für Ihr Projekt an.
