Warmwasser mittels Wärmepumpe?

Zur Bereitung von Warmwasser mittels Wärmepumpe, Vor- und Nachteile, Risiken, Wirtschaftlichkeit 

Die Technik dahinter ist modern, umweltfreundlich und kostensparend. Verspricht die Werbung. Dennoch sind Nutzer dieser Technik nicht immer zufrieden. Wie kommt das und welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, um wirklich Energie und Kosten zu sparen?

Bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe, die für die Warmwasserbereitung überwiegend genutzt wird, sollte Luft als Wärmeträger mit möglichst gleichmäßig hoher Temperatur zur Verfügung stehen. Bei der vornehmlichen Aufstellung der Luft-Wasser-Wärmepumpe im Keller oder in einem Technikraum ist diese Voraussetzung jedoch kaum durchgängig zu erfüllen. Im Winter kühlt wegen der niedrigen Temperatur der nachströmenden Außenluft auch der Keller bzw. der Aufstellraum aus, so dass immer mehr schwach temperierte Luft „verarbeitet“ muss. Reicht der Energieinhalt der angesaugten Luft nicht mehr aus oder wird die Luft zu kalt (Vereisungsgefahr), werden elektrische Heizstäbe zugeschaltet, die das Wasser nach dem Tauchsiederprinzip erwärmen. Das ist keine umweltfreundliche Methode Warmwasser zu erzeugen und erhöht die Betriebskosten.

Auch die Vorstellung, mit der Luft-Wasser-Wärmepumpe würde eine trocknende Kellerbelüftung herbeigeführt, kann sich als falsch herausstellen. Im Sommerbetrieb wird eine frei im Keller aufgestellte Wärmepumpe phasenweise feucht-warme Außenluft ansaugen, die sich an den kühleren Kelleraußenwänden abkühlt und Feuchtigkeit ausscheidet – das ist kontraproduktiv.

Luft-Wasser-Wärmepumpen können weitere Nachteile aufweisen. Bei hohem Warmwasserbedarf (z.B. zwei Badewannen nacheinander) ist der Speicher leer. Dann braucht die Pumpe meist mehrere Stunden, um wieder auf die gewünschte Warmwassertemperatur zu kommen. Dieser Nachteil lässt sich zwar mit einem großvolumigen Speicher an der Pumpe umgehen, der jedoch die Kosten triebt. Ein großvolumiger Speicher ist aber auch ratsam, damit die Speichertemperatur abgesenkt werden kann (<48°C). Eine hohe Solltemperatur (um 60°C) verschlechtert den Wirkungsgrad einer Luft-Wasser-Wärmepumpe (auch Jahresarbeitszahl genannt) erheblich.

Der (zusätzliche) Einbau einer Wärmepumpe zur Warmwasserbereitung neben dem Heizkessel lohnt im Allgemeinen aus folgenden Gründen nicht:

• Der Kapital-, Wartungs- und Reparaturaufwand für die Wärmepumpe verursacht zusätzliche Kosten. Die mögliche – allerdings geringe – Betriebskostenreduzierung durch Einsparung von Brennstoffen wird dadurch meist aufgehoben. Auch über den Zeitraum bis zum Verschleiß der Wärmepumpe betrachtet, kann die Betriebskosteneinsparung im Allgemeinen die zusätzlichen Kosten nicht „einspielen“.
• Die für die Warmwasserbereitung üblicherweise eingesetzten Luft-Wasser-Wärmepumpen zeigen in der Praxis keine bessere Leistungszahl als 1: 2,5. Längerfristig betrachtet ist die Jahresarbeitszahl entscheidend. Sie geht häufig unter einen Wert von 2 zurück (siehe auch Abschlussbericht zum Feldtest Wärmepumpen). Das liegt vor allem an dem Missverhältnis zwischen geringer Quellentemperatur (Luft) und hoher Zieltemperatur (> 50 „C für eine hygienische Warmwasserbereitung).
• Wird die Luft-Wasserwärmepumpe im Keller aufgestellt, muss man sich die Frage gefallen lassen, woher die Luft denn kommt, deren Wärme man mittels Wärmepumpe entzieht:
  1. Ist es die Abwärme des Heizkessels sollte man zunächst dessen Verluste eindämmen.
  2. Ist es die warme Luft aus dem Erdgeschoss war sie zuvor mittels Heizkörper erwärmt worden.
  3. Ist es die mangelhafte Wärmedämmung der untersten Geschossdecke?
• Heute eingesetzte Heizgeräte (vor allem Brennwertheizkessel mit geringen Wasserinhalten) haben auch bei der sommerlichen Warmwasserbereitung keinen schlechteren Jahresnutzungsgrad als 70%, bezogen auf den oberen Heizwert des eingesetzten Brennstoffes. Verschiedene Brennwertheizgeräte bringen es sogar auf mehr als 80%.
• Die Emissionswerte für CO₂ sind bei einer Warmwasserbereitung mit einer stromangetriebenen Wärmepumpe höher als bei einem Gas-Brennwertkessel moderner Bauart
• Die Preise für Heizöl, Erdgas, oder ggf. auch Nachtstrom sind nach wie vor relativ gering.
• Luft-Wasser-Wärmepumpen können wegen des hohen Luftdurchsatzes erhebliche Schallprobleme verursachen