Die Brauchwasserwärmepumpe

Die Brauchwasserwärmepumpe wird eingesetzt um Trinkwasser zum Duschen, Spülen oder Waschen zu erwärmen. Sie bezieht ihre Energie neben der Umwelt meist aus dem Stromnetz und speist die erzeugte Wärme in einen Speicher. Wie eine Brauchwasserwärmepumpe funktioniert, welche Energiequellen infrage kommen und was das Gerät von einer Heizungswärmepumpe unterscheidet, erklären wir in diesem Beitrag.

Nahaufnahme eines Duschkopfes, dessen Trinkwasser über eine Brauchwasserwärmepumpe erhitzt wird

Die Funktionsweise einer Brauchwasserwärmepumpe

Eine Brauchwasserwärmepumpe funktioniert wie eine herkömmliche Wärmepumpe, die zum Beispiel zur Raumheizung genutzt wird. Sie bezieht thermische Energie aus der Umwelt und erhöht das Temperaturniveau über einen technischen Prozess. Da sie ausschließlich zur Warmwasserbereitung eingesetzt wird, kann sie in einer Einheit mit dem Trinkwasserspeicher installiert sein.

Die Temperaturerhöhung mit der Brauchwasserwärmepumpe

Auch wenn die thermische Energie aus der Raumluft zum Beispiel mit etwa 20 Grad Celsius gewonnen werden kann sind für die Warmwasserbereitung mindestens 50 bis 60 Grad Celsius nötig. Überwunden wird diese Differenz durch einen technischen Prozess, der immer wieder abläuft.

Im ersten Schritt wird die thermische Umweltenergie über einen Wärmeübertrager – den sogenannten Verdampfer – auf ein zirkulierendes Medium übertragen. Dieses wird Kältemittel genannt und hat spezielle physikalische Eigenschaften. Im Gegensatz zu Wasser, das erst bei 100 Grad Celsius verdunstet, wird es bereits bei sehr niedrigen Temperaturen dampfförmig. Wichtig ist das für die Verdichtung – dem nächsten Schritt im Prozess.

Denn hier wird mit dem Druck auch die Temperatur des Kältemittels erhöht. Und zwar so weit, bis sie für die Erwärmung des Trinkwassers ausreicht. Ein zweiter Wärmeübertrager – der Verflüssiger – übergibt die Energie dann an den Wasserspeicher. Das Kältemittel kühlt dabei ab und beginnt sich zu verflüssigen. Ein zusätzliches Entspannungs-Ventil sorgt für die vollständige Regeneration und dafür, dass der Prozess erneut beginnen kann.

Warmwasserbereitung mit Energie aus Umwelt und Lüftung

Wie bei herkömmlichen Wärmepumpen, kann auch eine Brauchwassergerät Energie aus verschiedenen Quellen beziehen. Möglich ist dabei:

  • die Raumluft
  • die Außenluft
  • die Abluft einer Lüftungsanlage

Durch die hohen Kosten werden Erdreich, Grund- oder Seewasser eher selten als Umweltwärmequelle angezapft.

Raumluft als Energiequelle für die Brauchwasserwärmepumpe

Eine mögliche Energiequelle ist die Raumluft. Dabei kann das Brauchwassergerät verbrauchte Luft aus dem Keller oder anderen Räumen im Haus nutzen, um das Trinkwasser zu erhitzen. Da das Niveau der Wärmequelle in der Regel zwischen 10 und 20 Grad Celsius liegt, ist ein effizienter Betrieb möglich. Wichtig zu wissen ist jedoch, dass die Temperatur in den Räumen vor allem bei einem hohen Warmwasserwärmebedarf stark absinken kann.

Warmwasserbereitung mit Energie aus der Außenluft

Wie eine Wärmepumpe zur Gebäudeheizung, kann auch eine Brauchwasserwärmepumpe mit Außenluft betrieben werden. Da diese aber vor allem im Winter sehr niedrige Temperaturen hat, muss ein großer Temperaturhub erreicht werden. Das heißt: Die Anlage benötigt mehr Strom und die Effizienz sinkt. Eine Alternative ist zum Beispiel der bivalente Betrieb. Dabei wird Trinkwasser im Sommer und der Übergangszeit von der Wärmepumpe und im übrigen Jahr von der Heizungsanlage erwärmt.

Brauchwasserwärmepumpe und Lüftungsanlage

Ähnlich der ersten Variante, bei der die Energie der Brauchwasserwärmepumpe aus der Luft eines Raumes bezogen wird, kann auch eine Lüftungsanlage als Energiequelle angezapft werden. Möglich wird das zum Beispiel dann, wenn ein Gebäude mit einer Abluftanlage ausgestattet ist. Läuft diese mit einem hohen Volumenstrom, kann die Wärmepumpe besonders effizient arbeiten.

Brauchwasserwärmepumpe und Heizungswärmepumpe im Vergleich

Im Gegensatz zu einer Heizungswärmepumpe, die thermische Energie für Heizung und Warmwasserbereitung nutzbar macht, wird die Wärme einer Brauchwasserwärmepumpe allein in einen Trinkwasserspeicher eingespeist.

Die Geräte sind kleiner und kommen mit niedrigeren Luftmengen aus. Da in der Regel auch die Heizleistung geringer ist, dauert es länger, den Speicher auf die nötigen Temperaturen zu bringen. Ist der Vorrat durch eine besonders hohe Zapfmenge einmal aufgebraucht, erfolgt die Warmwasserbereitung rein elektrisch.

Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Eine Brauchwasserwärmepumpe nutzt die Energie der Luft zur Warmwasserbereitung. Sie ist kleiner als typische Heizungswärmepumpen und arbeitet zum Beispiel mit Außenluft nur dann besonders effizient, wenn sie im bivalenten Betrieb mit einer Heizungsanlage genutzt wird.

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