Warmwasser-Wärmepumpe zur Trinkwassererwärmung
Wenn Sie Ihr Warmwasser mit einer Wärmepumpe erzeugen, nutzen Sie die vorhandene Wärme aus erneuerbaren Energien zur Warmwassererzeugung im Haus. Das ist nicht nur umweltfreundlich und effizient, sondern spart das ganze Jahr über kostbare Energie ein. Bosch berät Sie gerne zu Funktion, Kosten und Stromverbrauch von Warmwasser-Wärmepumpen und wann sich der Einsatz lohnt.
- Was ist eine Warmwasser-Wärmepumpe?
- Der Aufbau: Warmwasserspeicher mit Wärmepumpe
- Funktion einer Warmwasser-Wärmepumpe erklärt
- Die Betriebsarten: Umluft, Außenluft und Abluft
- Warmwasser-Wärmepumpe: Vor- und Nachteile
- Einfach nachgerüstet: Bosch Warmwasser-Wärmepumpe
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- Wie viel Strom verbraucht eine Warmwasser-Wärmepumpe?
- Was kostet eine Wärmepumpe nur für Warmwasser?
- Wird eine Warmwasser-Wärmepumpe gefördert?
- Wann sind Wärmepumpen für Warmwasser sinnvoll?
- Warmwasser-Wärmepumpe mit Solar kombinieren
- Wie hoch sollte die Warmwasser-Temperatur eingestellt sein?
- FAQ zu Wärmepumpen für Warmwasser
Was ist eine Warmwasser-Wärmepumpe?
Eine Warmwasser-Wärmepumpe nutzt die thermische Energie aus der Umgebungsluft, um Wasser zu erhitzen. Das Innengerät dient zur Bereitstellung von Warmwasser für den täglichen Gebrauch, zum Beispiel zum Trinken, Duschen, Baden oder für den Küchengebrauch. Daher trägt sie auch den Namen Brauchwasserwärmepumpe oder Trinkwasserwärmepumpe. Es handelt sich dabei um eine Wärmepumpe nur zur Warmwasserbereitung, nicht zum Heizen von Gebäuden. Sie wird ergänzend zum Heizsystem genutz und übernimmt nur den Warmwasserteil.
Der Aufbau: Warmwasserspeicher mit Wärmepumpe
Eine Warmwasser-Wärmepumpe besteht aus einem Warmwasserspeicher mit integrierter Luft-Wasser-Wärmepumpe. Das abnehmbare Wärmepumpenmodul sitzt oben auf dem Speicher. Darin befinden sich ein Verdampfer, Verdichter, Verflüsser und Expansionsventil sowie ein Lüfter, der die Luft ansaugt.
Der Speicher ist wärmegedämmt. Im Inneren befinden sich eine rohrförmige Heizspirale, die das Wasser direkt erwärmt, und eine Magnesiumanode, welche das Gerät vor Korrision schützt. Eine Warmwasser-Wärmepumpe unterscheidet sich von einem klassischen Warmwasserboiler. Durch die Rohrspirale strömt ein Kältemittel und kein Heizwasser.
Ein elektrischer Zuheizer befindet sich in der Regel im oberen Bereich des Warmwasserspeichers – häufig direkt unter dem Wärmepumpenmodul. Dies ermöglicht das schnelle Erwärmen des oberen Speicherbereichs. Ein solcher Heizstab lässt sich auch nachrüsten.
In der Regel handelt es sich bei dem Warmwasserspeicher um einen Trinkwasserspeicher, der speziell dafür konzipiert ist, hygienisches Trinkwasser in Haushalten bereitzustellen. Diese Speicher bestehen meist aus Materialien wie Edelstahl oder emailliertem Stahl. Die Innenbeschichtung verhindert, dass Schadstoffe ins Wasser gelangen. Die Größe des Trinkwasserspeichers variiert je nach Modell und Anwendung, typischerweise liegt das Volumen zwischen 100 und 300 Litern für den häuslichen Gebrauch.
Funktion einer Warmwasser-Wärmepumpe erklärt
Warmwasser-Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft als Wärmequelle. Sie entziehen der Luft thermische Wärmeenergie und verwenden diese, um das kalte Wasser im Speicher zu erhitzen. Die Technik basiert auf dem Funktionsprinzip einer Wärmepumpe, welche die Wärme mittels zugeführter Antriebsenergie von einer niedrigen Temperaturquelle auf ein höheres Temperaturniveau anhebt. Die Hauptkomponenten einer Warmwasser-Wärmepumpe arbeiten nach folgendem Prozess:
- Verdampfer: Nimmt Umgebungsluft auf und erwärmt diese
- Kompressor: Erhöht Druck und Temperatur des Kältemittels
- Verflüssiger: Überträgt die Wärme auf das Wasser
- Expansionsventil: Reduziert Druck und Temperatur des Kältemittels
- Warmwasserspeicher: Speichert erhitztes Wasser und verteilt es bei Bedarf an die Zapfstellen
Die Betriebsarten: Umluft, Außenluft und Abluft
Eine Warmwasser-Wärmepumpe arbeitet in verschiedenen Betriebsarten, um Wärme aus unterschiedlichen Luftquellen für die Trinkwassererwärmung zu nutzen. Welche Betriebsweise geeignet ist, hängt von den individuellen Gegebenheiten und Anforderungen des Gebäudes ab.
- Umluft: Im Umluftbetrieb saugt die Wärmepumpe die Raumluft oder Kellerluft an, entzieht ihr Wärme und bläst die abgekühlte Luft wieder in den gleichen Raum zurück, in dem sie steht. Besonders in Räumen, die bereits warm sind, zum Beispiel ein Heizungsraum, arbeitet die Wärmepumpe effizient. Dabei kann es zu einer Abkühlung des Raumes kommen.
- Außenluft: Im Außenluftbetrieb zapft die Wärmepumpe die Außenluft als Wärmequelle an, entzieht ihr Wärme und leitet die abgekühlte Luft wieder nach draußen. Dafür sind Luftkanäle nach außen notwendig. Außenluft ist immer verfügbar, unabhängig von der Nutzung der Innenräume, jedoch sinkt der Wirkungsgrad bei sehr kalten Außentemperaturen.
- Abluft: Im Abluftbetrieb nutzt die Wärmepumpe die Abluft aus dem Gebäude oder aus einer kontrollierten Lüftungsanlage, um ihr die Wärme zu entziehen und leitet die abgekühlte Luft nach draußen. Im Unterschied zu einer Abluftwärmepumpe, die die verbrauchte Luft zurückgewinnt und zur Heizungsunterstützung nutzt, verwendet eine Warmwasser-Wärmepumpe die Abluft nur zur Warmwasserbereitung.
Warmwasser-Wärmepumpe: Vor- und Nachteile
Vorteile
- Einfache Nutzung regenerativer Energien zur Warmwasserbereitung
- Senkt die Energiekosten für die Warmwassererzeugung nachhaltig
- Verringert die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern
- Ideal zur Erweiterung bestehender Heizanlagen
- Im Handumdrehen installiert und angeschlossen
- In Kombination mit Solar- oder Photovoltaikanlage 100 % erneuerbare Energie
- Hoher Warmwasserkomfort, auch bei kalten Außentemperaturen
- Energierückgewinnung bei warmer Abluft und Entfeuchtung der Kellerräume
- Förderung in Verbindung mit einer Heizungswärmepumpe
Nachteile
- Als alleinige Wärmequelle relativ langsame Warmwasseraufbereitung
- Für hohe Warmwassertemperaturen Elektroheizstab notwendig
- Betriebskosten erhöhen sich mit zusätzlichen Wärmetauscher
- Bei kurzfristig hohem Bedarf geringere Warmwassermenge
Einfach nachgerüstet: Bosch Warmwasser-Wärmepumpe
Klimafreundlich und preiswert Warmwasser erzeugen durch Nutzung von Raum- oder Außenluft: Die bodenstehende Monoblock-Warmwasser-Wärmepumpe von Bosch ermöglicht eine nachhaltige Elektro-Warmwasserlösung im Einfamilienhaus und spart dabei im Vergleich zu einem elektrischen Speichertank bis zu 70 Prozent der Energiekosten ein.
- Erhältlich in zwei Speichergrößen: 200 und 260 l – mit oder ohne zusätzlichem Wärmetauscher
- Für Warmwasser-Temperaturen bis 65 °C (mit zusätzlichem Heizstab bis 75 °C)
- Flexible und schnelle Installation dank Plug-and-Play-Technologie
- Einfach mit Heizung, Solar oder Photovoltaik kombinierbar
- PV-Steuereinheit bereits im Gerät integriert (PV-ready)
- Bedienung über beleuchtetes Display und Zeitprogramme einstellbar
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Wie viel Strom verbraucht eine Warmwasser-Wärmepumpe?
Grundsätzlich fällt der Stromverbrauch einer Wärmepumpe gering aus. Dies hängt jedoch stark von verschiedenen Faktoren ab. Vor allem die Energieeffizienz ist entscheidend. In Kombination mit einer Photovoltaikanlage, die den benötigten Strom teilweise oder vollständig liefert, sinkt der Verbrauch erheblich. Der Stromverbrauch einer Warmwasser-Wärmepumpe ist so gering, dass eine PV-Anlage die erforderlichen Kilowattstunden ohne Probleme liefern kann. Wenn die von der Warmwasser-Wärmepumpe erzeugte Wärme nicht ausreicht, um die benötigte Menge an Trinkwasser zu erhitzen, hilft ein elektrischer Heizstab, was wiederum den Stromverbrauch erhöht.
Die folgenden Faktoren beeinflussen den Stromverbrauch einer Warmwasser-Wärmepumpe:
Größe der Wärmepumpe
Die Kapazität der Wärmepumpe, gemessen in Kilowatt (kW), bestimmt, wie viel Energie sie benötigt, um eine bestimmte Menge Wasser zu erwärmen. Auch die Speichergröße wirkt sich auf den Verbrauch aus. 200 Liter sind etwa für einen Haushalt mit 3 bis 4 Personen ausgelegt.
Warmwasserbedarf
Der tägliche Bedarf an Warmwasser variiert je nach Haushalt. Typischerweise verbraucht eine Person etwa 30–50 Liter warmes Wasser pro Tag. Größere Haushalte oder Haushalte mit höherem Warmwasserverbrauch haben einen höheren Stromverbrauch.
Effizienz (COP)
Der COP-Wert gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe ist. Wärmepumpen mit höherem COP erreichen eine höhere Effizienz und verbrauchen weniger Strom. Ein COP von 3 bedeutet zum Beispiel, dass die Wärmepumpe für jede kWh Strom, die sie zur Warmwassererzeugung verbraucht, 3 kWh Wärme produziert.
Temperaturdifferenz
Die Zieltemperatur, auf die das Wasser erwärmt werden muss, und die Anfangstemperatur des Wassers beeinflussen den Energieverbrauch. Je niedriger der Temperaturhub ist, der überwunden werden muss, desto weniger Strom verbraucht die Wärmepumpe.
Was kostet eine Wärmepumpe nur für Warmwasser?
Die Investition in eine Warmwasser-Wärmepumpe kann sich durch die langfristigen Einsparungen bei den Energiekosten und die Umweltvorteile lohnen. Die Gesamtkosten, einschließlich Anschaffung und Installation, variieren je nach Leistung und Speichervolumen des Modells sowie spezifischen Anforderungen. Im Durchschnitt kostet eine Wärmepumpe mit Warmwasserspeicher um die 2000 bis 3000 Euro für ein Einfamilienhaus. Da das Gerät im Handumdrehen installiert ist, belaufen sich die Kosten für den Anschluss in der Regel auf lediglich 300 bis 500 Euro. Die jährlichen Warmwasserkosten umfassen die Stromkosten für den Betrieb, die je nach Verbrauch unterschiedlich ausfallen. Der Warmwasser-Anteil an den Heizkosten liegt für gewöhnlich bei etwa 15 Prozent.
Wird eine Warmwasser-Wärmepumpe gefördert?
Da es sich bei einer reinen Warmwasserpumpe nicht um eine vollständige Wärmepumpenheizung handelt, wird diese individuell nicht staatlich gefördert. Nur bei einer Wärmepumpe für Heizung und Warmwasser ist eine direkte Förderung möglich, dabei sind bestimmte Effizienz-Kennwerte vorgegeben. Allerdings lässt sich eine Warmwasser-Wärmepumpe beim Antrag auf Förderung für eine Wärmepumpe als Umfeldmaßnahme geltend machen. Die Kosten-Zuschüsse werden also in Kombination mit einem förderfähigen Wärmeerzeuger gestattet. In diesem Fall gilt der Fördersatz der neuen Heizung auch für die Warmwasserpumpe.
Wann sind Wärmepumpen für Warmwasser sinnvoll?
Eine Warmwasser-Wärmepumpe ist eine effiziente und umweltfreundliche Möglichkeit zur Warmwasserbereitung. Diese Art von Wärmepumpe ist nur für Warmwasser sinnvoll und eignet sich ideal als Unterstützung für die Heizung. Besonders im Sommer entlastet eine zusätzliche Warmwasser-Wärmepumpe die Zentralheizung, sodass diese komplett ausgeschaltet bleibt. Vorteilhaft ist auch, dass sich Trinkwasserwärmepumpen genau auf den Bedarf abstimmen lassen und einen hohen Warmwasserkomfort bieten. Entscheidend für die Effizienz ist ein gutes Wärmeangebot am Aufstellungsort. Eine Wärmepumpe für Warmwasser lohnt sich besonders in Kombination mit einer Photovoltaikanlage.
Warmwasser-Wärmepumpe mit Solar kombinieren
Warmwasser-Wärmepumpen können auch bivalent betrieben werden mit einer Solaranlage. Durch die Kombination wird die Nutzung erneuerbarer Energien das ganze Jahr über optimiert und die Warmwasserbereitung ist nahezu kostenlos.
Photovoltaik
Eine Warmwasser-Wärmepumpe mit Photovoltaik zu kombinieren, bietet zahlreiche Vorteile: Eine PV-Anlage erzeugt Strom aus Sonnenenergie mit Kollektoren auf dem Dach. Diesen erneuerbaren Strom nutzt die Wärmepumpe mit Photovoltaik direkt, um das Wasser im Speicher zu erhitzen. Das reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen, etwa wenn die Warmwasser-Wärmepumpe mit einer bestehenden Öl- oder Gasheizung kombiniert wird zur Hybridlösung.
Solarthermie
Auch eine Warmwasser-Wärmepumpe mit Solarthermie ist eine sinnvolle Lösung. Solarthermieanlagen erhitzen das Wasser im Speicher, der mit Sonnenkollektoren verbunden ist. Das vorgewärmte Wasser wird dann der Solar-Wärmepumpe zugeführt und auf die gewünschte Endtemperatur gebracht, was stromsparend ist. Solarenergie ist im Sommer besonders effizient, während die Wärmepumpe im Winter ihre Stärke ausspielen kann.
Wie hoch sollte die Warmwasser-Temperatur eingestellt sein?
Wie viel Grad eine Warmwasser-Wärmepumpe erreicht, hängt vom spezifischen Modell ab. Die meisten Warmwasser-Wärmepumpen sind dafür ausgelegt, das Wasser auf 55 bis 60 °C zu erhitzen. Diese Temperaturen reichen normalerweise aus, um den Bedarf an warmem Wasser für Haushaltsanwendungen zu decken. Mit einem zusätzlichen Wärmetauscher sind sogar bis zu 75 °C möglich. Auch gewährleistet es kurzfristig eine hohe Warmwasserabgabe. Höhere Temperaturen minimieren das Risiko von Legionellen, erfordern jedoch mehr Energie und reduzieren die Effizienz der Wärmepumpe. Empfohlen wird, das Wasser periodisch auf höhere Temperaturen zu erhitzen. Aus Energiespargründen ist eine optimale Temperatur von etwas über 50 °C ratsam. Eine Zirkulationspumpe sorgt für mehr Trinkwasserhygiene, indem sie regelmäßig Wasser durch die Leitungen spühlt, und bietet zudem den Komfort, dass sofort warmes Wasser fließt, wenn Sie den Hahn aufdrehen oder unter der Dusche stehen.
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