Rund 15 bis 25 Prozent des gesamten Energieverbrauchs eines Haushalts entfallen auf die Warmwasserbereitung. Die Kombination aus Wärmepumpe und Solaranlage bietet hier enormes Sparpotenzial. In diesem Artikel erfahren Sie alles über die verschiedenen Systeme zur Warmwasserbereitung mit Wärmepumpe, den Legionellenschutz, die optimale Nutzung von PV-Überschuss und die richtige Speicherdimensionierung.
Systeme zur Warmwasserbereitung
Integrierte Wärmepumpe (Kombisystem)
Die gaengigste Lösung: Die Heizungs-Wärmepumpe übernimmt sowohl die Raumheizung als auch die Warmwasserbereitung. Das Heizungswasser erwaermt über einen Wärmetauscher das Trinkwasser im Speicher. Vorteile sind nur ein Gerät noetig, hohe Effizienz bei Niedertemperatursystemen und einfache Steuerung. Nachteile: Die Wärmepumpe muss für Warmwasser höhere Temperaturen (55 Grad) erzeugen als für die Heizung (35 Grad), was den COP senkt.
Brauchwasser-Wärmepumpe (Standalone)
Eine separate kleine Wärmepumpe (1.5 bis 2.5 kW), die nur für Warmwasser zustaendig ist. Sie nutzt die Raumluft (z.B. aus dem Keller oder Technikraum) als Wärmequelle und kuehlt diesen Raum gleichzeitig leicht ab. Vorteile: Unabhängig vom Heizsystem, ideal für den Übergang bei noch vorhandener fossiler Heizung, guenstig (CHF 3'000 bis 5'000). Nachteile: Niedrigerer COP (2.5 bis 3.5) als Erdwärme-WP, Raumluft wird gekuehlt.
Wärmepumpe mit Solarthermie
Solarthermische Kollektoren erwärmen das Wasser direkt durch Sonnenstrahlung. Im Sommer kann die Solarthermie den gesamten Warmwasserbedarf decken. Im Winter unterstuetzt sie die Wärmepumpe und senkt deren Strombedarf. Allerdings ist Solarthermie in Kombination mit einer Wärmepumpe und PV-Anlage oft weniger wirtschaftlich als eine reine PV-Lösung, da die PV-Anlage vielseitiger einsetzbar ist.
Legionellenschutz: Sicherheit bei 55 Grad
Legionellen sind Bakterien, die im warmen Wasser (25 bis 45 Grad) gedeihen und bei Einatmen als Aerosol (z.B. beim Duschen) Lungenentzuendungen verursachen können. Der Schweizer Standard (SIA 385/1) verlangt, dass Warmwasser im Speicher auf mindestens 55 Grad erwaermt wird. An der Entnahmestelle müssen mindestens 50 Grad erreicht werden.
Für Wärmepumpen bedeutet dies, dass der Speicher regelmässig auf 55 bis 60 Grad aufgeheizt werden muss, auch wenn die Wärmepumpe effizienter bei 45 bis 50 Grad arbeiten würde. Eine Legionellenschaltung heizt den Speicher einmal pro Woche auf 60 Grad auf. Moderne Wärmepumpen mit R290-Kältemittel (Propan) erreichen hohe Temperaturen effizienter als aeltere Modelle mit R410A.
Wichtig: Verzichten Sie niemals auf den Legionellenschutz, um Strom zu sparen. Die Gesundheitsrisiken sind erheblich. Moderne Wärmepumpen können die notwendigen 60 Grad mit akzeptablem COP (2.5 bis 3.0) erzeugen.
PV-Überschuss für Warmwasser: Power-to-Heat
An sonnigen Tagen produziert die PV-Anlage oft mehr Strom als der Haushalt verbraucht. Dieser Überschuss kann gezielt für die Warmwasserbereitung genutzt werden. Die Wärmepumpe erhaelt über die SG-Ready-Schnittstelle das Signal, dass PV-Überschuss vorhanden ist, und heizt den Warmwasserspeicher auf erhoehte Temperatur (z.B. 60 bis 65 Grad statt 55 Grad) auf. Das Wasser speichert die überschuessige Energie thermisch und steht später zur Verfuegung.
Alternativ kann ein einfacher Heizstab (2 bis 3 kW) im Warmwasserspeicher den PV-Überschuss direkt verheizen. Der COP ist dabei zwar nur 1.0 (Direktheizung), aber der Strom ist quasi kostenlos und würde sonst zu einem niedrigen Einspeisetarif (einem marktüblichen Rückspeisetarif (Tagesaktuelle Tarife siehe EVU)) ins Netz fliessen. Besser: Die Wärmepumpe nutzen, denn dann wird aus dem gleichen Überschuss-Strom das 3- bis 4-fache an Wärme.
Speicherdimensionierung
Die Grösse des Warmwasserspeichers beeinflusst den Komfort und die Effizienz. Zu klein: Häufiges Aufheizen noetig, Komforteinbussen bei Spitzenverbrauch. Zu gross: Hoehere Wärmeverluste, unnoetige Kosten. Die Empfehlung: 50 bis 80 Liter pro Person als Grundregel. Bei PV-Nutzung darf der Speicher grösser sein (80 bis 100 Liter pro Person), um mehr Solarüberschuss aufnehmen zu können.
| Haushalt | Standard< /th> Mit PV-Nutzung | |
|---|---|---|
| 2 Personen | 200 Liter | 300 Liter |
| 4 Personen | 300 Liter | 400-500 Liter |
| 6 Personen | 400 Liter | 500-600 Liter |
Zirkulationsverluste minimieren
In grösseren Haeusern mit langen Leitungswegen sorgt eine Zirkulationsleitung dafür, dass an jeder Zapfstelle sofort Warmwasser verfügbar ist. Allerdings verursacht die staendige Zirkulation erhebliche Wärmeverluste (500 bis 1'500 kWh pro Jahr). Tipps zur Reduktion: Zeitschaltuhr für die Zirkulationspumpe (nur zu Hauptnutzungszeiten), Daemmung aller Warmwasserleitungen (Pflicht nach MuKEn), dezentrale Durchlauferhitzer für selten genutzte Zapfstellen.
Vergleich: Wärmepumpe vs. Solarthermie für Warmwasser
| Kriterium | WP + PV | Solarthermie |
|---|---|---|
| Investition | Teil des WP-Systems | CHF 8'000-15'000 zusätzlich |
| Solare Deckung WW | 40-60% (über PV) | 60-80% direkt |
| Flexibilitaet | PV-Strom vielseitig nutzbar | Nur für Wärme |
| Wartung | Minimal | Regelmaessig noetig |
| Flaeche Dach | PV-Module (flexibel) | 4-6 m2 Kollektoren |
| Empfehlung | Für die meisten Faelle | Nur bei sehr hohem WW-Bedarf |
Empfehlung: In den meisten Faellen ist die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik die wirtschaftlichere und flexiblere Lösung gegenüber Solarthermie. Der PV-Strom kann nicht nur für Warmwasser, sondern auch für Heizung, Haushalt und E-Mobilitaet genutzt werden.
Legionellenprävention bei solarer Warmwasseraufbereitung
Die Kombination von Wärmepumpe und Solarthermie für die Warmwasserbereitung erfordert in der Schweiz besondere Aufmerksamkeit hinsichtlich der Trinkwasserhygiene. Die SIA-Norm 385/1 und die SVGW-Richtlinien schreiben vor, dass das Warmwasser im Speicher regelmässig auf mindestens 60 Grad Celsius erhitzt werden muss, um Legionellen zuverlässig abzutöten. Bei einer Wärmepumpe mit typischer Vorlauftemperatur von 55 Grad kann die Solarthermieanlage diese Anforderung an sonnenreichen Tagen übernehmen. An trueben Tagen schaltet die Wärmepumpe automatisch auf den Legionellenschutzbetrieb um, was den Stromverbrauch kurzzeitig erhöht. Moderne Systeme führen diese thermische Desinfektion ein- bis zweimal pro Woche durch und verbrauchen dabei rund 2 bis 3 kWh zusätzlich. Für Mehrfamilienhäuser in der Schweiz gelten strengere Vorgaben: Hier muss die Warmwassertemperatur an jeder Entnahmestelle mindestens 50 Grad betragen, was eine sorgfältige Systemplanung erfordert.
Wirtschaftlichkeit: Solarthermie versus Photovoltaik für Warmwasser
Bei der Planung eines Warmwassersystems stellt sich in der Schweiz zunehmend die Frage, ob Solarthermie oder Photovoltaik in Kombination mit der Wärmepumpe die wirtschaftlichere Lösung darstellt. Eine solarthermische Anlage für einen Vier-Personen-Haushalt kostet CHF 12’000 bis CHF 18’000 und deckt rund 60 bis 70 Prozent des jährlichen Warmwasserbedarfs. Eine vergleichbare PV-Anlage mit 3 kWp kostet CHF 8’000 bis CHF 12’000 und liefert genügend Strom, um die Wärmepumpe für die Warmwasserbereitung zu betreiben. Der Vorteil der PV-Lösung liegt in der Flexibilität: Überschüssiger Strom kann ins Netz eingespeist oder für andere Verbraucher genutzt werden. Die Einmalvergütung von Pronovo für die PV-Anlage beträgt aktuell einer Einmalvergütung gemäss Pronovo-Konditionen plus einen Grundbeitrag, was die Investition zusätzlich attraktiv macht.
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