BRAUCHWASSER-WÄRMEPUMPE

Brauchwasser-Wärmepumpe zur Warmwassererzeugung

Wenn man sich für eine Infrarotheizung als Vollheizsystem entscheidet, stellt sich die Frage nach der passenden Brauchwassererwärmung. Klassische Gas- oder Ölheizungen genauso wie die Wärmepumpe erzeugen Warmwasser als Nebenprodukt. Erzeugt man die Wohnraumwärme über eine Stromdirektheizung wie die Infrarotheizung, so bedarf es einer eigenständigen Lösung zur Brauchwassererwärmung. Folgende Lösungen bieten sich an:

- Durchlauferhitzer
- elektrischer Warmwasserspeicher
- Brauchwasser-Wärmepumpe

Wir schauen uns im folgenden die Vorteile der Brauchwasser-Wärmepumpe genauer an.

Vorteile der Brauchwasser-Wärmepumpe

  • Hohe Energieeffizienz: Die Brauchwasser-Wärmepumpe nutzt die Wärmeenergie aus der Umgebungsluft oder dem Erdreich und wandelt sie in Wärme um, die zur Erwärmung von Brauchwasser genutzt wird. Dadurch ist sie sehr energieeffizient und spart Energiekosten.
  • Kosteneinsparungen: Durch die hohe Energieeffizienz können Sie mit einer Brauchwasser-Wärmepumpe langfristig Geld sparen.
  • Umweltfreundlichkeit: Die Brauchwasser-Wärmepumpe nutzt erneuerbare Energiequellen und ist somit eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen.
  • Flexibilität: Die Brauchwasser-Wärmepumpe kann sowohl in Neubauten als auch in bestehenden Gebäuden installiert werden und eignet sich für verschiedene Arten von Wärmequellen.
  • Komfort: Mit einer Brauchwasser-Wärmepumpe haben Sie immer warmes Wasser zur Verfügung, ohne dass Sie sich um die Heizung kümmern müssen.
  • Langlebigkeit: Eine Brauchwasser-Wärmepumpe hat eine lange Lebensdauer und benötigt nur wenig Wartung.
  • Leiser Betrieb: Die Brauchwasser-Wärmepumpe arbeitet leise und stört somit nicht den Wohnkomfort.
  • Fördermöglichkeiten: Für den Einbau einer Brauchwasser-Wärmepumpe gibt es verschiedene Fördermöglichkeiten, die die Anschaffungskosten senken können.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?!

Eine Wärmepumpe ist ein Gerät, das Energie aus einer Quelle mit niedriger Temperatur entzieht und diese Energie auf eine höhere Temperatur für Heiz- oder Kühlzwecke umwandelt. Die meisten Wärmepumpen arbeiten auf der Grundlage des thermodynamischen Prinzips des Kreisprozesses. Der Kreisprozess besteht aus vier Hauptkomponenten: Verdampfer, Kompressor, Kondensator und Expansionseinrichtung.

Im Verdampfer nimmt die Wärmepumpe die Wärmeenergie aus der Umgebung auf. Dabei wird ein flüssiges Kältemittel verdampft und die aufgenommene Wärmeenergie wird in dem Kältemittel gespeichert. Die Menge an Wärmeenergie, die im Verdampfer aufgenommen wird, hängt von der Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Umgebung ab.

Das verdampfte Kältemittel wird dann durch den Kompressor angesaugt und verdichtet, wodurch sich der Druck und die Temperatur des Kältemittels erhöhen. Die erhöhte Temperatur des Kältemittels wird dann im Kondensator genutzt, um die Wärmeenergie an das Heizsystem abzugeben. Dabei kondensiert das Kältemittel wieder zu einer Flüssigkeit und gibt dabei seine gespeicherte Wärmeenergie ab.

Das abgekühlte Kältemittel wird dann durch die Expansionseinrichtung geleitet, wo der Druck und die Temperatur des Kältemittels abgesenkt werden. Das abgekühlte Kältemittel kehrt zum Verdampfer zurück und der Kreislauf beginnt von vorne.

Eine Wärmepumpe kann auf verschiedene Weise betrieben werden, aber die meisten sind elektrisch angetrieben. Es gibt auch Wärmepumpen, die mit erneuerbarer Energie wie Solar- oder Geothermie betrieben werden können.

Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt von verschiedenen Faktoren ab, insbesondere von der Temperaturdifferenz zwischen dem Kältemittel und der Umgebung. Je größer die Temperaturdifferenz ist, desto schwieriger wird es für die Wärmepumpe, Wärmeenergie aufzunehmen und abzugeben. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Leistungsfähigkeit des Kältemittels und des Verdichters, die die Effizienz und Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe beeinflussen können.

Wärmepumpen sind eine effektive Möglichkeit, um Wärmeenergie aus der Umgebung zu nutzen und Heiz- und Kühlbedarf zu erfüllen. Sie sind eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen, da sie weniger Energie benötigen und keine schädlichen Emissionen erzeugen. Allerdings sind Wärmepumpen in der Anschaffung oft teurer als herkömmliche Heizsysteme und ihre Effizienz kann durch ungünstige Witterungsbedingungen beeinträchtigt werden.

Günstig Warmwasser erzeugen

Wenn du auf moderne Infrarotheizungen als Wohnraumheizung setzt, brauchst du zusätzlich ein weiteres Heizsystem, um Warmwasser für Händewaschen, Spülen, Duschen, usw. zu erzeugen. Die vielfach noch dafür verwendeten Durchlauferhitzer sind für diesen Zweck aufgrund ihrer schlechten energetischen Bilanz nicht mehr empfehlenswert.

Heutzutage sollte eine Brauchwasser-Wärmepumpe mit ausreichend Speichervolumen für diesen Zweck verwendet werden. Eine Brauchwasser-Wärmepumpe hat den Vorteil eines geringen Energiebedarfs und einer einfachen Installation. Die Verbrauchskosten betragen im Durchschnitt etwa 400 kWh pro Person und Jahr. Somit kann ein 4-Personen-Haushalt mit rund 1.600 kWh pro Jahr für Warmwasser versorgt werden. Im Vergleich zu einem Durchlauferhitzer sind Einsparungen beim Energieverbrauch von etwa 60 bis 70 Prozent möglich.

Auch unter Berücksichtigung der Anschaffungs- und Wartungskosten lohnt sich der Kauf einer Brauchwasser-Wärmepumpe nahezu immer.


Optimal mit Photovoltaik kombinierbar

Im Gegensatz zu anderen Wärmepumpen benötigen moderne Brauchwasser-Wärmepumpen in der Regel keine teuren Bohrungen oder großen Aufbauten im Garten. Stattdessen nutzen sie die Luft als Wärmequelle, wobei im Optimalfall die am Aufstellort angesaugte Luft bereits vorgewärmt ist, was die Energiebilanz verbessert. Auch in ungeheizten Räumen wie einem Technik- oder Abstellraum kann die Wärmepumpe betrieben werden, solange die Lufttemperatur über 0 ºC liegt. Etwa 2/3 des Warmwassers werden dabei aus der kostenlos verfügbaren Umgebungswärme gewonnen, während nur etwa 1/3 der benötigten Energie für den Kompressor aus elektrischem Strom stammt.

Sollte die Wärme der Luft in sehr kalten Wintern einmal nicht ausreichen, kann in der Regel ein integrierter Elektro-Heizstab genutzt werden, um die Wassertemperatur auf das erforderliche Niveau zu bringen.

Während der Betrieb der Wärmepumpe die Raumtemperatur am Aufstellort um etwa 2-4 °C abkühlt, entzieht sie gleichzeitig der Raumluft Feuchtigkeit.

In Kombination mit einer PV-Anlage kann eine Brauchwasser-Wärmepumpe auch ohne Batteriespeicher dazu beitragen, den Grad der Autarkie zu erhöhen, indem überschüssige elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt und vorübergehend zwischengespeichert wird. So wird der hauseigene Warmwasserspeicher zu einer Art ökologisch optimalen Batterie - ganz ohne seltene Erden und mit nahezu unbegrenzter Lebenserwartung!

Brauchwasserspeicher als Batterieersatz

Bei der Nutzung einer PV-Anlage ergibt sich im Sommer über viele Wochen ein Überschuss an elektrischer Energie. Aufgrund anhaltend niedriger Einspeisevergütung in Deutschland ergibt sich die Notwendigkeit möglichst wenig Strom ins öffentliche Netz abzugeben. Dazu wird im Regelfall ein elektrischer Batteriespeicher eingesetzt. Mit rund 10 Jahren Lebenserwartung, einer hohen ökologischen Belastung und teuren Anschaffungskosten ist solch ein Speicher keine optimale Lösung, zumal eine Amortisierung manches Mal länger dauert als der Speicher hält.

Doch es geht auch anders: Statt elektrische Energie zu speichern, bietet sich die Speicherung in Form thermischer Energie an. Dazu wird das vorhandene Brauchwasser über das erforderliche Maß von ca. 55 Grad Celsius auf die Grenztemperatur des Brauchwasserspeichers (meist 85 Grad Celsius) erwärmt. Nehmen wir einen 400 Liter Speicher dafür an, ergibt sich folgende Berechnung:

ΔQ = 400 kg x 4180J/(kg K) x 30 K = 50.160.000 J = 50.160 Kilojoule = 13,93 kWh

Jetzt müssen wir bedenken, das sich nicht die ganzen 400 Liter auf 85 Grad Celsius temperieren lassen (Stichwort: Schichtspeicher) und das wir nicht immer die untere Grenztemperatur von 55 Grad Celsius als Ausgangstemperatur vorliegen haben. Deswegen wird ein 400 Liter Wasserspeicher mit unterer Grenztemperatur 55 Grad Celsius und oberer Grenztemperatur 85 Grad Celsius in der Praxis vermutlich eher um 10 kWh Energie speichern können.

Ebenfalls relevant zur Frage ob ein 400 Liter Brauchwasserspeicher regelmäßig, also täglich, 10 kWh an Energie speichern kann, ist die Frage zum Warmwasserverbrauch. Wir können "heute" nur das einspeichern, was "gestern" auch verbraucht wurde. Wenn also nicht mindestens 10 kWh thermischer Energie pro Tag gebraucht werden, geht die Rechnung am Ende nicht auf.

Bei einem 4-Personen-Haushalt kann man von 4 x 700 kWh/Jahr = 2.800 kWh thermischer Jahresenergiebedarf zur Warmwassererzeugung ausgehen. Geteilt durch 365 Tage ergibt das einen Tagesbedarf von 7,67 kWh. Mit einem 400 Liter-Brauchwasserspeicher kann man also rechnerisch mehr Energie am Tag speichern, als verbraucht wird. Deswegen ist (bei einem 4-Personen-Haushalt) ein größerer Warmwasserspeicher unter "Energie-Speicher-Gedanken" nicht empfehlenswert.

Aber immerhin: Rund 7-8 kWh Energie pro Tag vom Dach in Form von Warmwasser speichern, das ist eine gute Strategie. Zumal die Kosten dazu gering sind, insbesondere wenn ein ausreichend großer Warmwasserspeicher vorhanden ist oder zur Anschaffung eingeplant wurde. Bei den Anschaffungskosten ist die Steuerung für die überschüssige PV-Energie (ca. 800,- Euro) - z.B. der AC-Thor 9S von MyPV und ein Heizsstab (ca. 300-500,- Euro) sowie dessen Einbaukosten (ca. 200,- Euro) zu berücksichtigen. Setzt man einen Warmwasserspeicher oder eine Brauchwasser-Wärmepumpe voraus, liegen die Gesamtkosten bei unter 2.000,- Euro für einen 7-8 kWh Speicher. Dafür bekommt man aktuell keinen Batteriespeicher mit vergleichbarer Leistung.

Ein wichtiger Tipp zum Schluss: Plane einen einstellbaren Temperaturbegrenzer am Warmwasserausgang des Brauchwasserspeichers ein, damit du weder Dein Rohrleitungssystem noch Deine Haut mit 85 Grad heissem Wasser belastest. So fliessen immer die voreingestellten maximalen 55-60 Grad durch Dein Rohrsystem und Du hast immer angenehm gleich warmes Wasser zur Verfügung.

Ratgeber mit vielen Tipps & Tricks

In zahlreichen Beiträgen erfährst du viel Nützliches und Hilfreiches zum Thema Infrarotwärme.

Ratgeber

Du hast offene Fragen?

Dann schau gerne in unseren FAQ nach. Dort findest Du vermutlich die passende Antwort. Und falls nicht - nimm gerne Kontakt zu uns auf.

Zu den FAQ
Sonntag,Montag,Dienstag,Mittwoch,Donnerstag,Freitag,Samstag
Januar,Februar,März,April,Mai,Juni,Juli,August,September,Oktober,November,Dezember
Nicht genügend Artikel verfügbar. Nur noch [max] übrig.
Warenkorb

Dein Warenkorb ist leer.

ZU DEN PRODUKTEN

Füge einen Gutschein hinzu

Füge einen Gutschein hinzu

Code wird im Checkout verrechnet.