Was ist eine Brauchwasserwärmepumpe?

Und weiter geht’s mit Grundlagenwissen zur Wärmepumpe. Nachdem ich neulich hier schon das Heizen mit einer Luftwärmepumpe beschrieben habe, erkläre ich in diesem Post, was eine sogenannte Brauchwasserwärmepumpe ist. Und wie das so ist mit Grundlagenwissen: Wer’s schon hat, der kann sich schon dem Speichern von Wärme zuwenden, zum Beispiel mit der Lektüre dieses Artikels zu Wärmespeichern.

Eine reine Brauchwasserwärmepumpe, auch Warmwasserwärmepumpe genannt, erwärmt Wasser. Und zwar das Brauchwasser, nicht das Heizwasser. Also das Wasser, das zum Duschen, Waschen, Klo-Spülen, in der Küche und sonst wo in Haus und Hof gezapft wird. Sie ist also eine spezielle Wärmepumpe, die einen Warmwasserspeicher speist. Deshalb ist sie häufig direkt an diesen montiert. Dazu weiter unten gleich mehr.

Mögliche Wärmequellen für eine Brauchwasserwärmepumpe

Als Wärmequelle einer Brauchwasserwärmepumpe kommen verschiedene in Frage:

die Raumluft (Innenluft):

Steht im Heizkeller (in der Garage oder Scheune) ein Heizkessel, insbesondere einer älteren Baujahres, dann „heizt“ der schon mal die Luft im Keller mit auf. Selbst im knackigsten Winter ist’s  dort dann nicht wirklich kalt. Die Brauchwasserwärmepumpe kann der Luft im eigentlich unerwünscht aufgeheizten Kellerraum so einiges an Wärme entziehen.

Aber: Wenn besonders viel warmes Wasser gebraucht wird und gleichzeitig nicht genügend Wärme aus dem Heizkeller abgegriffen werden kann, weil der beispielsweise im Winter sehr kühl ist, dann sinkt die Leistungszahl (kurz: LZ oder COP für „coefficient of performance“) der Brauchwasserwärmepumpe (und damit ihre Effizienz, auch EER „energy efficiency ratio“ genannt).

die Außenluft:

Gerade für größere Anlagen macht es Sinn, sie mit Außenluft zu füttern. Also so ähnlich wie die von mir bereits beschriebene Luftwärmepumpe, die auch Luftwasserwärmepumpe genannt wird und den Zweck erfüllt, zu heizen.

Aber: Im Winter ist der Temperaturunterschied zwischen der Außenluft und dem Warmwasser mitunter so hoch, dass die Leistungszahl (und damit ihre Effizienz) der Brauchwasserwärmepumpe doch sehr zu wünschen übrig lässt. Experten empfehlen hier, einen Heizkessel ins System zu integrieren, der im Winter das Wasser erwärmt, wobei die Wärmepumpe dann abgeschaltet bleibt. Oder man wärmt das Wasser mit der Brauchwasserwärmepumpe nur vor, um es dann mit einem Heizkessel weiter aufzuheizen.

die Abwärme einer Lüftungsanlage:

Auch wenn es aus energetischer Sicht vorteilhafter wäre, dass eine Lüftungsanlage eine eigene Vorrichtung zum Rückgewinn von Wärme besäße, um damit die Frischluft vorzuwärmen, wobei keine Abwärme zum Aufheizen von Wasser über bliebe, kann eine Brauchwasserwärmepumpe die Abwärme einer Lüftungsanlage benutzen. Insbesondere dann, wenn tatsächlich nur eine reine Ablüft-Anlage in Betrieb ist.

Funktionsweise und Aufbau einer Brauchwasserwärmepumpe

Die typische Größe eines Speichers im Brauchwasserwärmepumpen-System liegt um die 300 Liter Fassungsvermögen. Der hat mitunter auch eine zweite Zuleitung für Wärme, die aus einer Solarthermie-Anlage auf dem Dach kommt. Die Wärmepumpe sitzt auf dem Speicher und wird meist von einem Hubkolbenverdichter, seltener einem Rollkolbenverdichter angetrieben. Die Innen- oder Außenluft wird über Stutzen angesaugt beziehungsweise ausgeblasen. Selbst aus Nebenräumen kann Luft dafür benutzt werden. Entsprechende Luftkanäle von bis zu zehn Metern Länge sind technisch machbar. Das als Arbeitsmedium benutzte Kältemittel lässt man mit Hilfe eines Rohrwendel-Übertragers (siehe auch meinen Artikel zu Wärmetauschern) kondensieren. Oder man nutzt dafür einen Wärmetauscher, der sich wie eine Spirale um den Speicher windet. Hinzu kommt ein elektrischer Heizstab als System-Komponente. Er kommt zum Einsatz, wenn das Wasser heißer als die üblichen 55 bis 60 Grad Celsius werden soll, die eine Brauchwasserwärmepumpe üblicherweise so liefert.

Faustregel: Ein Warmwasserspeicher mit einer Größe von 300 Liter Fassungsvermögen passt zu einer vier- bis fünfköpfigen Familie, für das Aufheizen muss man mit acht bis neun Stunden rechnen. Soll die Badewanne zwei Mal hintereinander gefüllt werden, bedeutet das Arbeit für den Heizstab.

Alternativ dazu ist ein Brauchwasserwärmepumpensystem mit externem Speicher denkbar, zum Beispiel einem Schichtenspeicher, der auch die Warmwasserbereitung gleich im Durchlauf mit erledigt.

Alles klar? Wer von euch hat Erfahrungen mit Brauchwasserwärmepumpen? Sinnvolle Sache?

Foto: afreaka / photocase.de

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