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Wasseranschluss

Trinkwasser-Wärmepumpe: So funktioniert nachhaltige Warmwasserbereitung

Von Rafael di Silva | 11. November 2024
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Die Trinkwasser-Wärmepumpe bietet eine umweltfreundliche und kostengünstige Möglichkeit der Warmwasserbereitung. Dieser Artikel erläutert die Funktionsweise, Vorteile und unterschiedlichen Varianten von Trinkwasser-Wärmepumpen und gibt Tipps zur Auswahl des passenden Modells.

trinkwasser-waermepumpe

Funktionsweise einer Trinkwasser-Wärmepumpe

Eine Trinkwasser-Wärmepumpe arbeitet nach einem Prinzip, das dem eines Kühlschranks ähnelt, aber umgekehrt. Statt Lebensmittel zu kühlen, erwärmt sie Wasser, indem sie Wärme aus der Umgebungsluft nutzt. Hierbei wird ein technischer Prozess des Wärmetransfers durchlaufen.

Schritte des Wärmetransferprozesses:

  1. Erwärmung des Kältemittels: Ein Ventilator saugt die Umgebungsluft in die Wärmepumpe. Diese Luft wird dann durch einen Wärmetauscher geleitet, in dem sich ein Kältemittel befindet. Das Kältemittel nimmt die Wärme auf und verdampft, da es bereits bei niedrigen Temperaturen seinen Aggregatzustand ändert.
  2. Verdichtung: Der entstandene Kältemitteldampf wird anschließend in einem Kompressor verdichtet. Durch die Kompression steigt die Temperatur und der Druck des Kältemittels erheblich an.
  3. Wärmeübertragung: Der erhitzte Kältemitteldampf strömt weiter zum Verflüssiger, einem zweiten Wärmetauscher. Dort gibt der Dampf die aufgenommene Wärme an das Trinkwasser im integrierten Warmwasserspeicher ab und kondensiert dabei.
  4. Entspannung und Zykluswiederholung: Nach der Wärmeabgabe fließt das nun flüssige Kältemittel durch ein Expansionsventil, wo es entspannt und stark abkühlt. Der Kreislauf beginnt erneut, da das abgekühlte Kältemittel wieder bereit ist, Wärme aufzunehmen.

Vorteile einer Trinkwasser-Wärmepumpe

Trinkwasser-Wärmepumpen bieten Ihnen eine Vielzahl von Vorteilen, die sowohl ökologisch als auch ökonomisch überzeugen:

  • Umweltschonend: Trinkwasser-Wärmepumpen nutzen thermische Energie aus der Umgebungsluft für die Warmwasserbereitung. Dadurch reduzieren Sie den Einsatz fossiler Brennstoffe und senken Ihren CO₂-Ausstoß erheblich.
  • Kostengünstig und wirtschaftlich: Im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen sind die Betriebskosten deutlich niedriger. Sie können bis zu 70 % der benötigten Energie aus der Umgebungsluft beziehen, wodurch die Kosten für den elektrischen Betrieb minimal bleiben.
  • Einfache Installation und geringe Wartung: Diese Systeme sind schnell und unkompliziert zu installieren. Sie benötigen keine aufwändigen Gasanschlüsse oder Öltanks und sind zudem wartungsarm, was Ihnen langfristig Kosten und Aufwand spart.
  • Flexibel und platzsparend: Die kompakte Bauweise erlaubt eine flexible Aufstellung, auch in kleineren Räumen wie Kellern. Zusätzlich hilft die Entfeuchtungsfunktion, die Raumluft zu verbessern und Schimmelbildung vorzubeugen.
  • Vielseitig kombinierbar: Trinkwasser-Wärmepumpen lassen sich optimal mit Solarthermie- oder Photovoltaikanlagen kombinieren. Dadurch nutzen Sie Sonnenenergie effizient und steigern die Gesamtleistung der Anlage.
  • Förderfähig: Bei der Kombination mit Heizungswärmepumpen können Sie von staatlichen Förderungen profitieren, was die Anschaffung zusätzlich attraktiv macht.

Warmwasser-Wärmepumpen im Vergleich

Warmwasser-Wärmepumpen lassen sich auf verschiedene Weise kategorisieren, abhängig von ihrer Funktionsweise und Kombinationsmöglichkeiten. Diese Unterschiede beeinflussen nicht nur die Effizienz, sondern auch die Anwendungsmöglichkeiten in Ihrem Zuhause.

Varianten der Warmwasser-Wärmepumpen

  1. Luft-Wasser-Wärmepumpen: Diese Modelle nutzen die Energie der Umgebungsluft zur Erwärmung des Brauchwassers. Sie sind ideal für gut belüftete Kellerräume, wo sie gleichzeitig zur Luftentfeuchtung beitragen können. Besonders in Altbauten helfen sie, feuchte Kellerbereiche zu entlasten und das Raumklima zu verbessern.
  2. Kombinierte Systeme: Diese Systeme können sowohl mit der Umgebungsluft als auch mit angesaugter Außenluft arbeiten. Sie bieten den Vorteil, dass sie je nach Temperatur und Bedarf zwischen den Quellen wechseln können, um die bestmögliche Effizienz zu erzielen.
  3. Monovalente Systeme: Diese Wärmepumpen funktionieren als Einzelgerät für die Warmwasserbereitung und verlassen sich ausschließlich auf die Energie aus der Umgebungsluft. Sie sind einfach zu installieren und bieten eine kostengünstige Lösung für die Trinkwassererwärmung.
  4. Bivalente Systeme: Bei diesen Geräten wird die Wärmepumpe mit anderen Wärmeerzeugern wie einer Solaranlage oder einem Heizkessel kombiniert. Diese Kombination verbessert die Effizienz erheblich, insbesondere während sonnenarmer Zeiten oder erhöhtem Warmwasserbedarf. Die Solarkreispumpe kann aktiviert werden, um die Wärme aus Sonnenkollektoren direkt abzugeben, sobald ausreichend Solarenergie vorhanden ist.

Schlüsselmerkmale im Vergleich

  • Effizienz: Warmwasser-Wärmepumpen erreichen oft eine höhere Effizienz, wenn sie mit anderen Technologien wie Photovoltaik oder Solarthermie kombiniert werden. Dies ermöglicht eine weitergehende Nutzung erneuerbarer Energien.
  • Temperaturbereiche: Achten Sie darauf, dass Ihre Wärmepumpe in einem breiten Temperaturbereich effizient arbeiten kann. Einige Modelle sind so optimiert, dass sie auch bei niedrigen Außen- oder Kellertemperaturen effektiv Wärme gewinnen können.
  • Flexibilität: Kombinierte Systeme sind flexibler im Betrieb und können besser auf wechselnde Bedingungen reagieren. Dies ist besonders vorteilhaft bei modernisierten oder älteren Gebäuden, wo die Heizungsbedarfe saisonal stark variieren können.

Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • Geringe Betriebskosten durch Nutzung der Umgebungsluft.
  • Reduzierung des CO₂-Ausstoßes durch den effizienten Einsatz erneuerbarer Energien.
  • Einfache Integration in bestehende Heizsysteme, was die Modernisierung bestehender Gebäude erleichtert.

Nachteile:

  • Höherer Stromverbrauch bei niedrigen Umgebungstemperaturen.
  • Bedarf einer zusätzlichen elektrischen Heizung bei extrem hohen Warmwasseranforderungen.
  • Etwas längere Aufheizzeiten im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen.

Worauf Sie beim Kauf achten sollten

Beim Erwerb einer Trinkwasser-Wärmepumpe spielen mehrere Faktoren eine wichtige Rolle, die sowohl die Effizienz als auch den Komfort Ihrer Anlage beeinflussen können.

  1. COP-Wert (Coefficient of Performance): Ein hoher COP-Wert gibt das Verhältnis von abgegebener Wärme zu aufgenommener elektrischer Energie an. Je höher dieser Wert, desto effizienter arbeitet Ihre Wärmepumpe.
  2. Luftvolumenstrom: Stellen Sie sicher, dass ein konstanter und ausreichender Luftvolumenstrom gewährleistet ist. Dies ist wichtig, um die Funktionsfähigkeit der Pumpe zu gewährleisten und eine optimale Leistung zu erzielen. Besonders bei älteren Gebäuden sollten die räumlichen und baulichen Gegebenheiten überprüft werden.
  3. Geräuschpegel: Da die Wärmepumpe oft in der Nähe von Wohnräumen installiert wird, ist ein geringer Schallleistungspegel entscheidend für Ihren Wohnkomfort. Achten Sie auf den vom Hersteller angegebenen Dezibel-Wert und wählen Sie leise Modelle aus.
  4. Zusätzliche Funktionen: Überlegen Sie, ob Sie von zusätzlichen Funktionen wie einer integrierten Speicherlösung, zeitgesteuerten Programmen oder einer Fernsteuerung profitieren könnten. Diese bieten oft nicht nur höheren Komfort, sondern auch Möglichkeiten zur weiteren Energieeinsparung.
  5. Zertifikate und Siegel: Suchen Sie nach Geräten, die über das EHPA-Gütesiegel oder das KEYMARK-Verbrauchersiegel verfügen. Solche Zertifikate garantieren eine geprüfte Qualität und hohe Effizienz Ihrer Anlage.
  6. Platzbedarf und Aufstellungsort: Planen Sie den Platzbedarf der Wärmepumpe und den idealen Aufstellungsort sorgfältig. Kellerräume sind oft gut geeignet, da sie konstante Temperaturen bieten und die integrierte Entfeuchtungsfunktion die Luftqualität verbessern kann.
  7. Kosten-Nutzen-Verhältnis: Vergleichen Sie die Anschaffungs- und Betriebskosten verschiedenen Modelle. Berechnen Sie mögliche Ersparnisse und den langfristigen Nutzen, um die wirtschaftlichste Wahl zu treffen.
  8. Fördermöglichkeiten: Informieren Sie sich über staatliche Förderungen, die die Anschaffungskosten erheblich senken können. Beim Austausch alter Heizsysteme oder bei der Installation in Neubauten sind oft Zuschüsse möglich.
  9. Installation und Wartung: Lassen Sie die Installation und Wartung von einem qualifizierten Fachbetrieb durchführen. Fachgerechter Service sorgt nicht nur für eine optimale Funktion, sondern verlängert auch die Lebensdauer Ihrer Anlage.

Mit der richtigen Auswahl und fachgerechten Installation einer Trinkwasser-Wärmepumpe können Sie Energie sparen, Ihre Umweltbilanz verbessern und langfristig Kosten reduzieren. Achten Sie auf diese wichtigen Faktoren, um die beste Wahl für Ihr Zuhause zu treffen.

Artikelbild: Lubos Chlubny/stock.adobe.com