Warmwasser-Wärmepumpe: Brauchwasserwärmepumpe oder die Heizungswärmepumpe

Warmwasser lässt sich auf zwei Arten mit einer Wärmepumpe bereiten: mit einer Brauchwasserwärmepumpe, einem eigenen Gerät mit Speicher, oder mit der Luft-Wasser-Wärmepumpe der Heizung, die das Haus heizt und kühlt. In der Schweiz sagt man zur Brauchwasserwärmepumpe meist Wärmepumpenboiler. Hier erklären wir, wann sich das eine und wann das andere lohnt, auf welcher Temperatur das Wasser bleiben sollte, wie groß der Speicher sein muss und was es verbraucht.

Zwei Wege

• Brauchwasserwärmepumpe: macht nur Warmwasser. Passt, wenn die Gasheizung bleibt oder ein elektrischer Boiler ersetzt werden soll.
• Luft-Wasser-Wärmepumpe der Heizung: heizt, kühlt und macht Warmwasser mit einem einzigen Außengerät und einem Speicher. Die Wahl, wenn der Kessel rausfliegt.

Die Brauchwasserwärmepumpe

Sie ist ein Speicher mit einer kleinen Wärmepumpe obendrauf: Sie nimmt die Wärme aus der Luft des Raums, in dem sie steht, einem Keller, einer Garage, einem Hauswirtschaftsraum, und gibt sie ans Wasser. Unsere, mit Propan R290, gibt es mit 200 und 300 Litern, Klasse A+, sie erwärmen das Wasser bis 75 °C und arbeiten mit Raumluft zwischen -7 und 43 °C. Nach EN 16147 erreicht das 300-Liter-Modell COP 3,25 bei 7 °C Luft und COP 4,03 bei 20 °C Luft und liefert 330 Liter Wasser mit 40 °C. Eingebaut ist auch ein Heizstab mit 2 kW für die Tage, an denen er gebraucht wird. Sie bewegt 350 m³ Luft pro Stunde und kühlt den Raum etwas ab: Deshalb gehört sie in einen unbewohnten Raum.

Die Heizungswärmepumpe: bis 70 °C

Wenn der Kessel geht, lohnt es sich, dass dieselbe Luft-Wasser-Wärmepumpe auch das Warmwasser macht: ein Außengerät, ein Speicher im Haus und ein Dreiwegeventil, das das Wasser der Maschine bei Bedarf zum Speicher schickt. Propan, R290, könnte bis 82 °C kondensieren; wir begrenzen unsere Maschinen auf 70 °C, damit der Verdichter länger hält. Die 70 °C werden gebraucht: Zwischen dem Wasser, das die Maschine verlässt, und dem im Speicher liegen etwa 4 Grad, bei einer unserer Anlagen 48,0 °C Vorlauf und 44,2 °C im Speicher. Für 60 °C im Speicher muss die Maschine mindestens 64 °C liefern, und eine Wärmepumpe, die bei 55 °C aufhört, kommt da nicht hin. Wie eine Propan-Maschine aufgebaut ist, steht im Beitrag über R290.

Warmwassertemperatur der Wärmepumpe und Legionellen

Die italienischen Leitlinien zu Legionellen von 2015 sehen das Risiko bei Wasser zwischen 20 und 50 °C. In Anlagen mit Zirkulation verlangen sie mindestens 60 °C in den Speichern und mindestens 50 °C am Fuß der Zirkulationsstränge; an der Zapfstelle bringt ein thermostatischer Mischer das Wasser auf 42-44 °C, damit man sich nicht verbrüht. Die thermische Desinfektion erfolgt bei 70-80 °C. In Deutschland regeln das DVGW-Arbeitsblatt W 551 und die Trinkwasserverordnung. Im Haus reichen für den Alltag 45-50 °C, die weniger kosten, und ab und zu muss der Speicher zur Hygiene hochgefahren werden: Unsere Regelung macht das selbst.

Wie groß der Speicher sein muss

Ein kleiner Speicher kommt teuer. Mit 300 oder 500 Litern schaltet das Dreiwegeventil dreimal am Tag; mit 100 oder 150 Litern muss die Maschine bis zu jede halbe Stunde auf Warmwasser umschalten, im Sommer sogar während sie kühlt, verschwendet Energie und verschleißt früher. Fehlt der Platz, ist ein Bi-Puffer besser, zwei Speicher übereinander auf dem Platz von einem: siehe den Beitrag über den Pufferspeicher.

Bei den größeren Maschinen kommt eine Grenze dazu: die Wendel eines emaillierten Speichers mit 300 oder 400 Litern kann die ganze Leistung der Wärmepumpe nicht abführen. Dann nimmt man einen Pufferspeicher mit Heizungswasser und Frischwasserbereitung im Durchlauf: im Katalog der Smart mit 300 und 400 Litern und der Maxi mit 600 bis 1.000 Litern. Die Wahl hängt von den Litern und von der Maschine ab, und wir treffen sie in der Planung.

Was es verbraucht

Zum Vergleich dient das Zapfprofil L des EU-Labels: 11,655 kWh Wärme pro Tag, 4.254 kWh im Jahr (Verordnung (EU) 814/2013). Ein elektrischer Warmwasserspeicher nimmt alles aus dem Strom: 4.254 kWh. Eine Brauchwasserwärmepumpe mit COP 3,25 braucht etwa 1.300, mit COP 4,03 etwa 1.050: ein Drittel bis ein Viertel. Die Heizungswärmepumpe liegt in derselben Größenordnung: Bei 55 °C erreicht unsere SP 10 COP 3,53 mit Luft bei +7 °C. Die ganze Rechnung fürs Haus steht im Beitrag über den Verbrauch.

Mit Photovoltaik

Warmwasser ist der einfachste Weg, den Strom der Module zu nutzen: Der Speicher ist eine Wasserbatterie. Ohne Batterie heizt man ihn am besten in den Sonnenstunden; mit Batterie geht jede Uhrzeit. Siehe den Beitrag über Wärmepumpe und Photovoltaik.

Was man wählt

Gasheizung, die bleibt, oder ein elektrischer Boiler, der ersetzt wird: die Brauchwasserwärmepumpe. Kessel, der rausfliegt: eine einzige Luft-Wasser-Wärmepumpe für Heizen, Kühlen und Warmwasser, mit einem Speicher ab 300 Litern. Für ein Haus geht man in der Regel bis 20 kW.

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