Warmwasserbereitung (WW) über Wärmepumpe: Vor- und Nachteile

Die Wärmepumpe (WP) mit integrierter Warmwasserbereitung (WW) ist eine interessante Lösung, um zwei Bedürfnisse mit sauberer, erneuerbarer und kostenloser Energie zu befriedigen.

Durch die Kombination zweier wichtiger Funktionen in einer Einheit bietet dieses System zahlreiche Vorteile in Bezug auf Energieeffizienz, Kosteneinsparungen und Platzoptimierung.

Wie jedes Gerät hat es jedoch auch seine Grenzen und Nachteile ... die mit einer anderen Option, dem thermodynamischen Warmwasserbereiter, neutralisiert werden können. Erklärungen...

Wärmepumpe mit Warmwasserbereitung

Das WP-System mit Warmwasserbereitung besteht aus einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und einem Speicher und liefert somit sowohl Wärme als auch Warmwasser für die Wohnung. 

WP mit integriertem Trinkwassererwärmer: Wie funktioniert das?

Die Funktionsweise der Wärmepumpe lässt sich wie folgt zusammenfassen: 

• Das Kältemittel, das in flüssigem Zustand sehr kalt ist, nimmt auch bei niedrigen Temperaturen die Wärme aus der Außenluft auf. Das so erwärmte Kältemittel wird im Verdampfer des Außengeräts der Wärmepumpe in den gasförmigen Zustand überführt;
• Um seine Temperatur noch weiter zu erhöhen, wird dieses Gas in den Kompressor geleitet, wo es durch Kompression eine Erwärmung erfährt;
• Kondensator: Diese Wärme wird später an das Wasser im Heizungskreislauf abgegeben. Durch die Abgabe der Wärme an das Heizungsnetz kühlt das Kältemittel ab und geht wieder in den flüssigen Zustand über;
• Expansionsventil: Die Temperatur des Fluids wird durch die Verringerung seines Drucks weiter gesenkt, sodass es wieder in der Lage ist, Kalorien aus der Außenluft zu gewinnen. Und der Kreislauf beginnt von vorn.

Bei einer Wärmepumpe mit integriertem Warmwasserspeicher enthält die Inneneinheit auch einen Warmwasserspeicher, der je nach Haushaltsgröße in der Regel zwischen 170 und 300 Liter fasst. Er ergänzt die anderen Wärmequellen, wie z. B. Heizkörper und Fußbodenheizung. Erwähnenswert ist auch das Vorhandensein eines Regelsystems, um die verschiedenen Bedürfnisse zu steuern.

Der Warmwasserspeicher wird von einer Rohrschlange durchzogen, die das erhitzte Gas enthält, das seine Wärme überträgt, wobei der Speicher als Energiespeicher fungiert. Nachdem das Gas seine Wärme abgegeben hat, geht es wieder in den flüssigen Zustand über, durchläuft den Druckminderer, der den Druck reduziert, und nimmt dann wieder Wärme von außerhalb der Wohnung auf.

WP mit integrierter Trinkwassererwärmung: Welche Vorteile hat sie?

Die Nutzung einer Wärmepumpe zur Erzeugung von Warmwasser hat mehrere Vorteile: 

• Optimierung des EnergieverbrauchsDie Wärmepumpen können sowohl durch die Nutzung der Luftwärme zur Erzeugung des Warmwassers als auch durch die Inverter-Technologie, die die Leistung der Wärmepumpe an den Bedarf des Haushalts anpasst (wenn Sie sich für ein Modell mit dieser Technologie entscheiden), einen Beitrag zur Energieeinsparung leisten. Je nach COP der Wärmepumpe können die Energieeinsparungen bis zu 70 % betragen;
• Der RaumgewinnDas bedeutet, dass sich der Warmwasserspeicher und das Innengerät der Wärmepumpe in einer einzigen Säule befinden. Dieser Vorteil ist umso interessanter, wenn man bedenkt, dass die Quadratmeterpreise vor allem in städtischen Gebieten ständig steigen. Achtung: Bei einem Warmwasserspeicher ist die Inneneinheit voluminöser ;
• Senkung der AnfangsinvestitionDies gilt insbesondere dann, wenn Sie einen Heizkessel ersetzen wollen, der sowohl die Heizung als auch die Warmwasserbereitung übernimmt. Die Alternative zu einer Wärmepumpe mit integrierter Warmwasserbereitung wäre beispielsweise die Installation von zwei neuen, separaten Systemen, eines für die Heizung und eines für die Warmwasserbereitung (z. B. eine herkömmliche Luft-Wasser-Wärmepumpe und ein elektrischer Warmwasserbereiter);
• Die Integration des Warmwassers ist nicht wirklich das, was den Kaufpreis der Wärmepumpe am meisten beeinflusst;
• Senkung des ökologischen Fußabdrucks der Unterkunft ;
• Das Gerät ist förderungswürdig des Staates.

WP mit integriertem Trinkwassererwärmer: Welche Nachteile gibt es?

Die Vorteile des WP-Systems mit integriertem Warmwasserspeicher sind attraktiv, aber es gibt auch einige Nachteile, die Ihren Komfort beeinträchtigen können.

In Regionen mit harten Wintern ist die Effizienz des Wärmepumpensystems mit integriertem Warmwasserspeicher eingeschränkt. Die Wärmepumpe wird die Warmwasserbereitung priorisieren, was sich direkt auf ihre Fähigkeit auswirkt, die Wohnung zu heizen. Ein zusätzliches Heizsystem ist notwendig, mit all den damit verbundenen Nachteilen (zusätzliche Kosten und geringerer Wärmekomfort).

Zweitens kann die Erzeugung von Warmwasser bei einer Nieder- oder Mitteltemperatur-Wärmepumpe zu einem übermäßigen Stromverbrauch führen. Die Erzeugung von Warmwasser (TWW) mit einer Niedertemperatur-Wärmepumpe (WP) erfordert eine höhere Temperatur als die für die Heizung benötigte.

Die WP muss daher intensiver und häufiger arbeiten, um diese höhere Temperatur zu erreichen, was zu einem schnelleren Verschleiß der Geräte führen kann.

Um die Vermehrung von Bakterien, insbesondere Legionellen, zu verhindern, muss das Warmwasser regelmäßig auf eine Temperatur von mindestens 60 °C gebracht werden. Dies wird als "Anti-Legionellen-Zyklus" bezeichnet.

Niedertemperatur-Wärmepumpen müssen sich zusätzlich anstrengen, um diese Temperatur zu erreichen, was zu einem schnelleren Verschleiß führt. Daher wird die Hochtemperatur-PAC (70° C) dringend empfohlen.

Und schließlich kann das Ganze, auch wenn es platzsparend ist, da eine einzige Säule für das System WP + Trinkwasserspeicher ausreicht (gegenüber zwei Säulen bei einem dezentralen System), relativ sperrig sein, mit einer Höhe von 2 Metern im Falle eines großen Speichers.

Dies kann bei Wohnungen, die nicht über einen ausreichend großen Raum verfügen, ein Problem darstellen. Es gibt eine Alternative: eine WP mit dezentraler Trinkwassererwärmung. Hier sind der Warmwasserspeicher und die WP physisch getrennt, das Funktionsprinzip bleibt jedoch dasselbe.

Unabhängiger thermodynamischer Wassererhitzer

Diese Option ist ebenso interessant, da man auf dem gleichen Funktionsprinzip wie bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe bleibt.

Wie funktioniert ein thermodynamischer Warmwasserbereiter?

Der thermodynamische Warmwasserbereiter ist eigentlich eine spezielle Form der Wärmepumpe. Während eine herkömmliche Luft-Wasser-Wärmepumpe Wärme an ein Heizsystem liefert, ist der thermodynamische Boiler speziell für die Erwärmung von Brauchwasser konzipiert. Ein thermodynamischer Warmwasserbereiter funktioniert folgendermaßen :

1. Entnahme von Wärme : Wie die WP entzieht auch der thermodynamische Warmwasserbereiter der Umgebungsluft Wärmeenergie, z. B. der Außenluft, der Luft in einem unbeheizten Raum oder sogar der Abluft aus einem Lüftungssystem. Meistens befindet er sich in einem Technikraum, im Keller oder in einer Waschküche ;
2. Erhitzen von Wasser Die Wärmeenergie, die durch die Verdampfung eines Kältemittels in einem Verdampfer entzogen wird. Das Kältemittel geht in den gasförmigen Zustand über und zirkuliert dann durch einen Kompressor, der die Temperatur des Kältemittels erhöht. Das warme Kältemittel wird dann in einen Kondensator geleitet, wo es seine Wärme durch Kondensation an das Wasser im Speicher abgibt;
3. Rückkehr in den flüssigen Zustand : Nachdem das Kältemittel seine Wärme abgegeben hat, kehrt es in den flüssigen Zustand zurück und der Kreislauf kann von vorne beginnen.

Der Hauptunterschied zwischen einer klassischen WP und einem thermodynamischen Warmwasserbereiter liegt in ihrer Verwendung. Die WP wird in der Regel für die Beheizung von Räumen in einem Gebäude und manchmal auch für die Warmwasserbereitung verwendet, während der thermodynamische Warmwasserbereiter ausschließlich für die Warmwasserbereitung eingesetzt wird.

Daher ist diese Ausrüstung kompakter, da sie nicht an ein zentrales Heizsystem angeschlossen werden muss.

Was sind die Vorteile eines thermodynamischen Warmwasserbereiters?

Der thermodynamische Warmwasserbereiter hat mehrere Vorteile, darunter seine Energieeffizienz und seine geringe Umweltbelastung :

1. Energieeffizienz Thermodynamische Warmwasserbereiter sind sehr energieeffizient, da sie den Energieverbrauch für die Warmwasserbereitung im Vergleich zu einem herkömmlichen elektrischen Warmwasserbereiter um bis zu drei Mal senken können;
2. Auswirkungen auf die Umwelt : Der thermodynamische Warmwasserbereiter hat eine geringere Umweltbelastung, da er zehnmal weniger CO2 ausstößt als ein Gerät, das mit fossiler Energie betrieben wird;
3. Berechtigung für Zuschüsse Die meisten dieser Geräte sind für eine staatliche Förderung geeignet, da sie erneuerbare Energien nutzen; 
4. Speicherkapazität Der thermodynamische Warmwasserbereiter verfügt in der Regel über einen großen Tank zur Speicherung des Warmwassers (bis zu 300 Liter) ;
5. Unabhängigkeit der Systeme : Durch die Trennung von Heizung und Warmwasserbereitung können Sie verhindern, dass Ihr Heizsystem im Sommer, wenn Sie nur warmes Wasser benötigen, vorzeitig abgenutzt wird;
6. Zusatzwiderstand : Der thermodynamische Warmwasserbereiter verfügt über ein elektrisches Zusatzheizgerät, das bei Bedarf, z. B. an den kältesten Tagen im Winter, eingesetzt werden kann.

Was sind die Nachteile eines thermodynamischen Warmwasserbereiters?

Trotz der Energieeinsparungen ist der thermodynamische Warmwasserbereiter ein relativ teures Gerät.

Die Tatsache, dass eine kleine Wärmepumpe zur Wassererwärmung eingebaut ist, verursacht zusätzlichen Lärm (Kompressor).

Sie müssen ihn also unbedingt in einem Technikraum aufstellen. Schließlich pumpt der thermodynamische Speicher im häufigsten Fall die Wärme in die Luft des Raumes, in dem er sich befindet, dann führt dies zu einer Senkung der Raumtemperatur in diesem Raum um etwa ein Grad (abhängig vom Volumen des Raumes). 

Was soll man wählen: WP mit integriertem Warmwasserspeicher oder thermodynamischer Boiler?

Mit beiden Optionen können Sie viel Energie sparen und gleichzeitig den ökologischen Fußabdruck Ihrer Wohnung verringern... aber jede hat ihre eigenen Vor- und Nachteile. Die folgende Tabelle soll Ihnen helfen, Ihre Wahl zu orientieren.

WP mit integriertem Trinkwassererwärmer (oder WP mit abgesetztem Speicher)	Thermodynamischer Wassererhitzer
Ersetzen eines alten ÖlkesselsErsetzen eines alten GaskesselsNotwendigkeit, den Platz durch die Verwendung einer einzelnen Säule zu optimierenRegion mit relativ gemäßigten WinternPräferenz für einen einzigen Wartungsvertrag	Nur Trinkwasserbedarf, kein HeizbedarfHaus ohne ZentralheizungssystemHaus in einer Region mit rauem KlimaFamilienhaus (6 Personen), mit hohem Bedarf an Warmwasserbereitung

WP mit integriertem Trinkwassererwärmer: Was Sie beachten sollten

Das Wärmepumpensystem (WP) mit integrierter Warmwasserbereitung (WW) ist eine kostengünstige und umweltfreundliche Lösung für das Heizen und die Erzeugung des benötigten Warmwassers.

Das Ergebnis: optimierte Raumnutzung, geringere Anfangsinvestition (im Fall des Austauschs eines Doppelfunktionskessels), geringerer ökologischer Fußabdruck der Wohnung, Anspruch auf staatliche Beihilfen und Einsparungen bei der Energierechnung.

Diese Option hat jedoch einige Nachteile, insbesondere in Regionen mit strengen Wintern, wo die Heizleistung beeinträchtigt werden kann. Außerdem kann die Erzeugung von Warmwasser zu einem übermäßigen Stromverbrauch und einem schnelleren Verschleiß der Geräte führen, insbesondere bei einer Nieder- oder Mitteltemperatur-Wärmepumpe.

Der unabhängige thermodynamische Warmwasserbereiter ist eine interessante Alternative zur Erzeugung von Warmwasser. Er ist sehr energiesparend, hat eine geringe Umweltbelastung, kann staatlich gefördert werden, bietet eine große Speicherkapazität für Warmwasser und ermöglicht eine Systemunabhängigkeit. Allerdings benötigt sie einen speziellen Raum für ihre Installation, kann Lärm erzeugen und ist relativ teuer.