Warmwasser mit der Wärmepumpe ist eine sehr günstige Form der Brauchwassererwärmung.
Betreiber von Öl-, Gas- oder Holzkesseln schätzen dabei insbesondere die kleinen, relativ kostengünstigen Brauchwasserwärmepumpen.
Die Gründe liegen auf der Hand:
- Während der Heizperiode sammeln die Brauchwasserwärmepumpen die sonst verlorene Abwärme der alten Heiztechnik ein
- außerhalb der Heizperiode vermeidet man, erst einmal 500 kg Kesselmasse anheizen zu müssen, bevor man damit eine vergleichsweise geringe Menge Wasser erwärmen kann.
Andere wiederum schätzen die Möglichkeit,
- die Feuchtigkeit im Keller spürbar zu verringen
- Vorratsräume zu kühlen
- die allgemeine Belüftung zu verbessen
- selbst erzeugten PV-Strom zu nutzen
- die Solarthermieanlage ohne Reserve-Heizstab betreiben zu können.
Wer allerdings über eine leistungsfähige Heizungs-Wärmepumpe verfügt, die Vorlauftemperaturen bis mindestens 60 Grad ohne zusätzlichen Heizstab liefern kann, für den ist es meist günstiger, sein Brauchwasser mit der Heizungs-Wärmepumpe zu erwärmen.
Für alle aber gilt:
- Wasserspeicher aus Edelstahl oder auch Frischwasser-Hygienspeicher sind langlebiger als solche aus emailliertem oder sonstwie beschichtetem Stahl. Es erspart Ihnen auch die wichtige, aber oft vergessene Wartung der Opferanoden.
- Wenn Sie in einem Gebiet mit hartem Wasser wohnen, dann sollten Sie sich zumindest eine kleine Wasser-Enthärtungsanlage für Ihr Warmwasser gönnen.
Folgende grundlegenden Möglichkeiten haben Sie:
Simpel - Wasserspeicher mit integrierter kleiner Luftwärmepumpe
Das folgende Bild - mit durchgesrostetem Altspeicher rechts daneben - zeigt einen typischen Vertreter dieser Geräteklasse mit einem 300 Liter fassenden Brauchwasserspeicher, Oben erkennt man das Modul mit der Wärmepumpe, darunter befindet sich der klassische Wasserspeicher:
Die wichtigsten Vorteile dieser Lösung sind:
- Ideal für 1 bis 2 Familien, je nach Wasserverbrauch
- Geringer Installationsaufwand
- Geringster Stromverbrauch und deshalb Strombezug aus der nächsten Steckdose
- Bei Luftzirkulation lokal im Aufstellraum unabhängig von der restlichen Hausheizung
- Abkühleffekt auf die oft überheizten Kellerräume (Kartoffeln lagern länger!)
- Trocknungseffekt, gerade bei feuchten Kellern und Trockenräumen
- Für Spitzenbedarf an Warmwasser kann ein E-Heizstab zugeschaltet werden
- Bei kleinen Kellern können mit wenig Aufwand weitere Räume als Luftwärmequelle erschlossen und belüftet werden
- Je nach Speicherbauform auch für Solarthermie geeignet.
Nachteilig wirkt sich aus, dass diese Geräte im Allgemeinen zwar nicht breit, dafür aber relativ schwer und nicht zerlegbar sind. Enge, kurvenreiche Kellertreppen erhöhen den Einbringungsaufwand. Für eine professionelle Einbringung ist unbedingt eine stabile Sackkarre erforderlich.
Flexibel - Wasserspeicher mit separater kleiner Luftwärmepumpe
Manche Kunden haben einen noch gut erhaltenen Wasserspeicher, andere haben einen extrem niedrigen Keller oder eine zu enge Kellertreppe. Und wieder andere hätten gerne einen größeren Wasserspeicher als bei der oben beschriebenen Lösung.
Hier bietet Ochsner eine geniale Lösung, nämlich die Installation seiner Kleinwärmepumpe Europa Mini als eigenständiges Gerät.
Die Montage ist ein wenig aufwendiger, da nun Speicher und Wärmepumpe ihrerseits miteinander zu verbinden sind, aber dafür hat man den Vorteil, dass man immer nur genau das kaufen muss, was man wirklich braucht.
Nachfolgendes Bild zeigt eine solche Lösung, bei der ein Kleinspeicher gerade so unter die Kellertreppe passte:
Die kleine Europa Mini ist im 2019er Katalog für 1.999 € zuzüglich Steuern gelistet.
Sie schafft max. ca. 60°C warmes Wasser, ganz ohne Heizstab.
Brauchwassererwärmung mit PV-Strom und/oder Solarthermie
Kleine Brauchwasserwärmepumpen mit ihren typischerweise 500 bis 700 Watt Anschlussleistung eignen sich vorzüglich für die PV-Eigenstromnutzung (PV = Photovoltaik = Stromerzeugung mit Sonnenstrahlung).
Da aber kaum ein Kunde jedesmal in den Keller gehen will, um bei Sonnenschein seine Wärmepumpe zu starten, übernimmt diese Aufgabe im Edealfall ein sogenannter "Energiemanager". Das ist ein kleiner Microcomputer, der mit Hilfe einer speziellen Software und Sensoren das automatische Ein- und Ausschalten der Wärmepumpe, aber auch anderer Verbraucher übernehmen kann. Dabei wird insbesondere berücksichtigt, wieviel Strom gerade in das öffentliche Netz eingespeist wird. Die Nutzung des selbst erzeugten Stroms hängt dabei von der Stromaufnahme der Wärmepumpe ab. Bei moderneren Wechslerichtern ist die Funktionalität des Energiemanagers meist schon werksseitig eingebaut oder zumindest vorbereitet. Es gibt aber auch Energiemanager zum Nachrüsten wie zum Beispiel von Smartfox (-> www.smartfox.at).
Die günstigste und einfachste Art der Warmwasserbereitung allerdings noch immer die klassische Solarthermieanlage. Weil die aber nur Wärme liefert - im Sommer meist mehr als man braucht und im Winter in der Regel zu wenig - hat sich in den vergangenen Jahren mehr und mehr die Photovoltaik durchgesetzt. Strom aus der PV-Anlage lässt sich nun mal viel flexibler nutzen als solare Wärme vom Dach. Deshalb ist es dann auch nicht verwunderlich, dass angesichts magerer Einspeisevergütungen Elektro-Heizstäbe in der Brauchwasser-Erwärmung eine Renaissance erleben.
Brauchwassererwärmung mit der Heizungswärmepumpe
Bei Neubau oder vollständiger Sanierung der Heizanlage ist es meist die günstigste Lösung, das Warmwasser mit der Heizungswärmepumpe herzustellen. Das liegt einfach daran, dass die Heizungswärmepumpe lediglich ein sogenanntes hydraulisches Umschaltventil braucht, um das erzeugte heiße Heizungwasser automatisch entweder der Heizung oder aber der Brauchwassererwärmung zuzuführen.
Dazu sollte jedoch Ihre Heizungswärmepumpe mindestens 60 °C heißes Heizungswasser bereitstellen können - oder noch besser: 75 °C heißes Heizungswasser, weil damit auch ein Wannenbad wieder Freude macht.
Problematisch zu bewerten sind hier preiswerte Luftwärmepumpen, die häufig schon bei mäßigem Frost nur noch Temperaturen erzeugen können, die für den Betrieb einer Fußbodenheizung taugen, nicht aber für die Bereitstellung von heißem Badewasser. In der Praxis wird dann häufig mit einem E-Heizstab "geschummelt" und die Stromrechnung ist dann entsprechend hoch.
Aber auch mit einer sehr guten Wärmepumpe sollten Sie folgende Punkte beachten:
- Problem der zu kleinen Heizregister:
Klassische Wasserspeicher, bei denen der Wärmeeintrag über ein "Heizregister" erfolgt, sind häufig auf die hohen Temperaturen von althergebrachten Öl- und Gasheizungen ausgelegt. Ihr Heizregister ist deshalb relativ klein und damit für Wärmepumpen ungeeignet. Es droht dann der gefürchtete an-aus-an-aus-Betrieb und das frische Wasser im Speicher wird nicht so warm wie es soll. Abhilfe schaffen Wärmepumpen-Wasserspeicher mit deutlich größer dimensionierten Heizregistern. In der Regel aber empfehlen sich sogenannte Frischwasserspeicher, bei denen zunächst einmal heißes Heizungswasser gespeichert wird. Wird später Warmwasser gezapft, so kann das eingelagerte heiße Heizungswasser genutzt werden, um über entsprechende Wärmetauscherflächen das zunächst unten kalt in den Speicher einströmende Frischwasser zu erwärmen. Dieses Prinzip ist ganz nebenbei auch noch hilfreich, um die Gefahr der Legionellenbildung zu begrenzen. Siehe dazu auch Bilder weiter unten.
Planungshilfe: Als Anhaltspunkt für die Heizregister in konventionellen Speichern gilt, dass Sie pro kW Wärmepumpen-Heizleistung mindesens 0,25 Quadratmeter Registeroberfläche benötigen. - Leistungserhöhung bei Luftwärmepumpen im Sommerbetrieb:
Beachten Sie bei der Auswahl Ihres klassischen Wasserspeichers auch, dass Luftwärmepumpen im Sommer eine spürbar höhere Leistung haben. Ihr Brauchwasserspeicher muss auf diese höhere Sommerleistung ausgelegt sein, damit es nicht zum gefürchteten an-aus-an-aus-Betrieb kommt. Wenn der Hersteller Ihrer Wärmepumpe keine Angaben macht, so sollten Sie bei Ihren Planungen von mindestens 25 % Mehrleistung an heißen Sommertagen ausgehen. - Energetisch ungünstige Kombispeicher:
Bei Platzmangel werden gerne sogenannte Kombispeicher als Problemlöser angeboten. Das sind Speicher, deren Inhalt oben der Brauchwassererwärmung dient und unten der Wärmemengenpufferung im Heizsystem. Das spart zwar Platz, aber es ist energetisch nicht die beste Lösung, insbesondere dann, wenn der untere Speicherbereich maximal 35 Grad warm wird. Wenn also genügend Platz zum Aufstellen vorhanden ist, so sollten Sie sich zwei getrennte Speicher gönnen: Einer zuständig für die Heizung und einer zuständig für die Brauchwassererwärmung.
Nachfolgende Beispielbilder veranschaulichen die Unterschiede der 3 genannten Speicherformen:
(Bildquelle: Ochsner Planungshandbuch)
- Konventioneller Brauchwasserspeicher mit relativ kleinem Heizregister im unteren Bereich.
Bevorratet wird eine große Menge an aufgeheiztem Trinkwasser mit der Gefahr der Legionellenbildung:
- Wärmepumpenspeicher mit stark vergrößertem Heizregister.
Wie oben, aber viel mehr Fläche für den Wärmeübergang von Heizwasser auf Trinkwasser.
- Frischwasserspeicher, bei dem frisches Trinkwasser nur noch im großen, innersten Wärmetauscher aus Edelstahl bevorratet wird.
Dieser reicht durchgängig von ganz oben bis ganz unten im Speicher (Bild ist leider etwas ungenau).
Der restliche Inhalt des Speichers ist mit Heizungswasser gefüllt.
Dabei gilt: Weniger bevorratetes Trinkwasser = geringeres Legionellenrisiko!
Der kleine Wärmetauscher im unteren Bereich des Speichers dient dem Anschluss einer Solarthermieanlage.
Heizungswasser, Solarflüssigkeit und Trinkwasser bleiben selbstverständlich getrennt.
Der Frischwasserspeicher hat auch den Vorteil, dass keine Opferanoden getauscht/gewartet werden müssen!
