Warmwasserwärmepumpen

Warmwasserwärmepumpen – auch Brauchwasserwärmepumpen genannt – stellen eine effiziente Alternative zur konventionellen Warmwasserbereitung über die Heizungsanlage dar. Sie arbeiten unabhängig vom Heizsystem, was insbesondere in Kombination mit Wärmepumpen für die Raumheizung von Vorteil ist. Technisch handelt es sich um elektrisch betriebene Luft/Wasser-Wärmepumpen, die mit einem Warmwasserspeicher kombiniert sind. Sie lassen sich zentral oder dezentral einsetzen, erreichen Wassertemperaturen von bis zu 65 °C und können sogar mit Lüftungsanlagen gekoppelt werden. Dank ihrer hohen Effizienz und der Möglichkeit zur Nutzung erneuerbarer Energien – etwa in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage – können Warmwasserwärmepumpen einen wichtigen Beitrag zur Wärmewende leisten. 

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Die Bereitung von Warmwasser wird oftmals von der (zentralen) Heizungsanlage übernommen. Bei Anlagen, die mit fossilen Energieträgern betrieben werden, lag es bisher nahe, lediglich einen Wärmeerzeuger für alle Wärmenutzungen betreiben zu müssen. Moderne Anlagen allerdings verwenden erneuerbare Energien aus verschiedenen Quellen (etwa Sonne und Luft), um unterschiedliche Temperaturen für den Gebäudebetrieb zu produzieren. So wird für die Heizung oft nur eine Temperatur von 45 °C benötigt, für Warmwasser hingegen 55 bis 65 °C. Auch die Quellen stehen über das Jahr betrachtet unterschiedlich zur Verfügung. Deshalb – und im Sinne der Einfachheit eines Wärmesystems – kann es durchaus sinnvoll sein, Heizung und Warmwasser voneinander zu trennen. Hier kommt die Warmwasserwärmepumpe ins Spiel.

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Arten und Funktionsweisen

Warmwasserwärmepumpen dienen ausschließlich der Bereitung von Trinkwarmwasser. Sie sind in der Regel nicht mit dem Heizungssystem gekoppelt, eine Koppelung ist jedoch möglich. Die Geräte erzeugen ganzjährig die nötige Wärme für das Trinkwarmwasser. Sie sind verbunden mit einem Warmwasserspeicher, dessen Größe sich am maximalen Warmwasserbedarf orientiert. Als Umweltenergie nutzen sie die Wärmeenergie aus der Luft, sie funktionieren also wie eine Luft/Wasser-Wärmepumpe. Sollte einmal nicht genügend verwertbare Umweltenergie zur Verfügung stehen, unterstützt ein Heizstab im Speicher bei der Warmwasserbereitung.

Es gibt verschiedene Arten, die sich nach Art der verwendeten Umweltenergie und dem Aufstellort unterscheiden:

• In der Regel bietet sich die Aufstellung von Warmwasserwärmepumpen im Heizungskeller an, der durch die Heizungsgeräte meist etwas wärmer ist als die anderen Kellerräume. Aber auch andere Räume sind denkbar, da die Temperatur im Keller üblicherweise nicht in den Frostbereich sinkt, weil er von Erdreich umgeben ist. Die Abwärme von Kühl- und Gefriergeräten im Aufstellungsraum beeinflusst das Betriebsergebnis der Wärmepumpe ebenfalls positiv. Die Warmwasserwärmepumpe entnimmt der Luft (nach einem direkten Umluftprinzip) einen Teil der Wärmeenergie und hebt sie (wie bei Wärmepumpen üblich) auf ein höheres bzw. das benötigte Temperaturniveau. Das warme Trinkwasser wird dann in einem eigenen Speicher für die spätere Nutzung vorgehalten. Die Luft ist bei Austreten aus der Wärmepumpe zwar rund 10 °C kälter, jedoch wirkt sich dies auf die Raumtemperatur und speziell auf die Deckentemperatur nur wenig bis gar nicht aus.
• Das oben beschriebene direkte Umluftprinzip einer Warmwasserwärmepumpe ist besonders dann sinnvoll, wenn die Temperatur drinnen höher ist als draußen, also im Winter und ggf. in der Übergangszeit. Im Sommer kann es sinnvoll sein, die wärmere Außenluft als Umweltwärme für die Wärmepumpe zu nutzen. Das ist über Rohrleitungen möglich, die die Wärmepumpe mit dem Außenraum verbinden. Um zwischen dem Winter- und Sommerbetrieb zu wechseln, ist eine einfache Umleitung der Wärmepumpenzu- und -abluft möglich.
• Eine Warmwasserwärmpumpe kann auch als Teil einer Lüftungsanlage eingesetzt werden, was zu einer hohen Effizienz führt. Dabei wird die Abluft aus Räumen wie Bädern und WCs nicht direkt in den Außenraum geblasen, sondern nimmt den Umweg über die Warmwasserwärmepumpe. Diese nutzt die in der Abluft vorhandene Wärmeenergie zur Wärmeproduktion.
• Warmwasserwärmepumpen, die die Abluft nutzen, können zentral im Gebäude platziert werden, aber auch eine dezentrale Anordnung etwa in Mehrfamilienhäusern ist möglich. Hierfür gibt es spezielle kleinere Geräte, die ähnlich groß wie Gasthermen sind und sich zum Beispiel in Schränken unterbringen lassen.

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Bedeutung für die Wärmewende
Der Einsatz einer separaten Warmwasserwärmepumpe kann bei der Umstellung auf eine nachhaltige Wärmeversorgung mittels erneuerbarer Energien ein wichtiger Baustein sein. Die Geräte sind günstig in der Anschaffung und sparen im Betrieb viel Energie und somit Kosten. Durch die Entkoppelung von der Heizungsanlage wird eine komplizierte Hydraulik vermieden, außerdem sind die separierten Systeme leichter wartbar. Die Geräte benötigen in der Regel nur einen Stromanschluss an eine normale Steckdose sowie einen Anschluss an das Kalt- und Warmwasser-Rohrleitungsnetz. Somit ist auch eine Nachrüstung im Bestand unkompliziert möglich. Heizungsanlagen können durch den Einsatz von Warmwasserwärmepumpen im Sommer komplett ausgeschaltet werden. Auch die Kombination mit anderen erneuerbaren Energien ist möglich, etwa Photovoltaik oder Solarthermie, ebenso die Nutzung der Wärmeenergie in der Abluft. Beim Kauf einer Warmwasserwärmepumpe sollte darauf geachtet werden, dass das Gerät SG-ready ist, sich künftig also in ein Smart Grid bzw. ein intelligentes Stromnetz einbinden lässt. Eine Förderung von Warmwasserwärmepumpen ist vom Gesetzgeber derzeit leider nicht vorgesehen.

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