Brauchwasserwärmepumpe: Mit warmer Luft zu warmem Wasser

Funktionsweise einer Brauchwasserwärmepumpe

Bei einer Brauchwasserwärmepumpe handelt es sich eine besondere Nutzungsart der Wärmepumpentechnik. Sie ist ausschließlich auf die Erzeugung von Warmwasser ausgelegt und kann nicht für das Heizen von Räumen verwendet werden.

Eine Brauchwasserwärmepumpe wird in Heiz- oder Hauswirtschaftsräumen aufgestellt. | Abbildung: Viessmann Werke

In ihrer Funktionsweise ähnelt sie einer herkömmlichen Luftwärmepumpe. So saugt die Brauchwasserwärmepumpe warme Luft an, welche dann ein Kühlmittel verdampfen lässt. Ein Kompressor verdichtet anschließend diesen Dampf, wodurch dessen Temperatur steigt. Die Energie wird nun von einem Wärmetauscher auf den Warmwasserspeicher übertragen und sorgt dafür, dass sich dessen Inhalt auf bis zu +65 °C erhitzt.

Querschnitt Brauchwasserwärmepumpe | Abbildung: Bosch Thermotechnik GmbH | Buderus Deutschland

Meist befinden sich alle Bauteile in einem kompakten Gerät. Es existieren jedoch auch Splitgeräte, bei denen die Wärmepumpe und der Speicher voneinander getrennt sind. Der Warmwasserspeicher fasst bei einem Einfamilienhaus meist 200 - 300 Liter; ausgehend davon, dass pro Person 40 - 50 Liter Trinkwasser pro Tag benötigt werden.

Verwendete Energiequellen

Je nach Wärmequelle wird bei der Brauchwasserwärmepumpe zwischen drei Betriebsformen unterschieden:

• Umluft: Hierbei wird die sich im Raum befindliche Abwärme genutzt und anschließend in gekühlter Form wieder an diesen abgeben. Als Aufstellungsort eignen sich daher in erster Linie Heizungskeller mit Öl- oder Gasheizung oder Wirtschaftsräume, in denen Waschmaschine, Trockner oder Tiefkühlschrank warme Luft ausstoßen. Damit der Umluftbetrieb möglich ist, wird ein Raumvolumen von mindestens 15 m³ empfohlen.
• Abluft: Statt aus der unmittelbaren Umgebung bezieht die Wärmepumpe ihre Luft hier aus anderen Räumen wie Küche und Bad. Über ein Rohrsystem gelangt deren Abluft zur BWP und wird anschließend abgekühlt als Fortluft darüber auch wieder dorthin abgeführt. Das hat dann auch ein verbessertes Raumklima zur Folge.
• Außenluft: Auch von draußen kann über ein Lüftungssystem Zuluft bezogen werden. Hier sind Sie allerdings von den jahreszeitlichen Temperaturen abhängig und werden in kälteren Monaten eine geringere Leistung erhalten. Außerdem gilt es zu beachten, dass der Verdampfer bei unter +7 °C vereisen kann und dann mittels eines elektrischen Heizstabs abgetaut werden muss. Interessant könnte diese Option für Sie jedoch sein, wenn Sie die Warmwasser-Wärmepumpe nur im Sommer nutzen möchten, um in dieser Zeit Ihre Heizung abzuschalten.

Wie wirtschaftlich sind Warmwasser-Wärmepumpen?

Die Effizienz von allen Wärmepumpen liegt in der Verwertung von Umgebungsenergie, die sonst energetisch ungenutzt bleiben würde; in diesem Fall die der warmen Luft. Wie es genau um die jeweilige Wirtschaftlichkeit bestellt ist, ergibt sich bei der Betrachtung des Verhältnisses von erzeugter Wärme zur für den Antrieb des Kompressors eingesetzten elektrischen Leistung. Der hieraus resultierende Wert wird als Leistungszahl, oder auch COP (Coefficient of Performance), bezeichnet. Ermittelt wird er unter Laborbedingungen und beträgt bei einer Brauchwasserwärmepumpe ungefähr 3 - 4, was bedeutet, dass sie 1 kW Strom in 3 - 4 kW Wärmeenergie umwandelt.

Da jedoch der Gebrauch einer Wärmepumpe nicht im Labor, sondern abhängig von Umweltfaktoren stattfindet, ist auch die Jahresarbeitszahl, kurz JAZ, von Bedeutung. Diese gibt den tatsächlichen Wirkungsgrad der Wärmepumpe im Verlauf eines Jahres an. Eine Rolle dabei spielen die Temperatur der Wärmequelle, die Vorlauftemperatur, der Dämmzustand des Hauses und das Nutzerverhalten. So ist in kalten Monaten eine mit Außenluft arbeitende BWP nicht nur wegen der geringen Lufttemperatur, sondern auch wegen des höheren Bedarfs an warmem Wasser deutlich weniger effizient.

Generell gilt, dass die JAZ geringer als der COP ist, dafür jedoch in der Praxis von größerer Relevanz. Somit empfiehlt es sich, vor dem Kauf einer Wärmepumpe in Erfahrung zu bringen, unter welchen Bedingungen der COP zustande gekommen ist.

Überschaubare Kosten

Mithilfe der JAZ lässt sich dann auch ein Überblick über die zu erwartenden Betriebskosten verschaffen. Geht man davon aus, dass die JAZ 3,5 beträgt und es für die Erwärmung des täglichen Brauchwassers einer Person 1,45 kWh braucht, dann ergeben sich bei einem 4-Personen-Haushalt aufs Jahr gerechnet folgende Stromkosten:

1,45 kWh * 4* 365 Tage = 2.117 kWh

2.117 kWh : 3,5 * 0,32 € = 193,55 €

Beim verwendeten Strompreis handelt es sich um den derzeitigen Durchschnittspreis (Stand August 2021). Inzwischen bekommen Sie aber auch schon speziell auf den Betrieb einer Brauchwasserwärmepumpe zugeschnittene Angebote, welche günstiger sind als die Standardtarife. Zusätzlich sparen können Sie, wenn Sie über Eigenstrom aus einer Photovoltaik-Anlage verfügen.

Ebenfalls zu den Betriebskosten zählen Wartungsausgaben. Da eine Brauchwasserwärmepumpe jedoch von der Technik her einem Kühlschrank nicht unähnlich ist, braucht sie genau wie dieser eigentlich keine regelmäßige Wartung. Es wird allerdings empfohlen, sie alle zwei Jahre einmal durchchecken zu lassen.

Noch wichtiger bei der Entscheidung für ein Heizsystem dürfte aber sicherlich der Anschaffungspreis sein. Auch hier weiß die Brauchwasserwärmepumpe zu punkten, da die Preise je nach Modell und Ausstattung bei gerade einmal 1.000 - 3.000 € liegen. Und auch die Installation schlägt wegen der kompakten Bauweise des Geräts meist mit nur 50 - 350 € zu Buche.

Was Sie zur Förderung wissen sollten

Einzig das Fehlen einer Förderung für Brauchwasserwärmepumpen dürfte vielleicht einen Wermutstropfen darstellen. Zwar unterstützen das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und die Kreditbank für Wiederaufbau (KfW) im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) Hausbesitzer bei vielen energetischen Baumaßnahmen. In Bezug auf Wärmepumpen gilt dies jedoch nur für solche, die als vollwertige Heizsysteme fungieren können. Die nur auf die Trinkwasserbereitung spezialisierten BWP sind somit nicht förderfähig. Sollten Sie diese jedoch in Kombination mit z. B. einer Biomasse- oder Pellets-Heizung einbauen, besteht die Möglichkeit einer indirekten Förderung als Umfeldmaßnahme.

Ist eine Brauchwasserwärmepumpe sinnvoll?

Eine Brauchwasserwärmepumpe verfügt über eine ganze Menge Vorteile und vergleichsweise wenige Nachteile:

Bei Brauchwasserwärmepumpen handelt sich also um eine zukunftsfähige und nachhaltige Technologie. Ob sie sich im individuellen Fall wirtschaftlich lohnt, beurteilt gern ein Wärmepumpen-Fachbetrieb. Neben der Warmwasser-Wärmepumpe gehören noch weitere Geräte zu den Luftwärmepumpen: die Abluftwärmepumpe als große Schwester der Brauchwasserwärmepumpe, die klassische Luft/Wasser-Wärmepumpe mit Außenluft sowie die Luft/Luft-Wärmepumpe.