Warmwasser mit Wärmepumpe und Solar: Effizient heizen und sparen

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 Loesung: Die Heizungs-Wärmepumpe übernimmt sowohl die Raumheizung als auch die Warmwasserbereitung. Das Heizungswasser erwaermt über einen Waermetauscher das Trinkwasser im Speicher. Vorteile sind nur ein Geraet noetig, hohe Effizienz bei Niedertemperatursystemen und einfache Steuerung. Nachteile: Die Wärmepumpe muss für Warmwasser hoehere 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 Waermequelle und kuehlt diesen Raum gleichzeitig leicht ab. Vorteile: Unabhaengig 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 Erdwaerme-WP, Raumluft wird gekuehlt.

Wärmepumpe mit Solarthermie

Solarthermische Kollektoren erwaermen 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-Loesung, 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 koennen. Der Schweizer Standard (SIA 385/1) verlangt, dass Warmwasser im Speicher auf mindestens 55 Grad erwaermt wird. An der Entnahmestelle muessen 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 wuerde. 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.

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 wuerde sonst zu einem niedrigen Einspeisetarif (8 Rp./kWh) ins Netz fliessen. Besser: Die Wärmepumpe nutzen, denn dann wird aus dem gleichen Überschuss-Strom das 3- bis 4-fache an Waerme.

Speicherdimensionierung

Die Grösse des Warmwasserspeichers beeinflusst den Komfort und die Effizienz. Zu klein: Haeufiges Aufheizen noetig, Komforteinbussen bei Spitzenverbrauch. Zu gross: Hoehere Waermeverluste, 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 koennen.

Zirkulationsverluste minimieren

In grösseren Haeusern mit langen Leitungswegen sorgt eine Zirkulationsleitung dafür, dass an jeder Zapfstelle sofort Warmwasser verfuegbar ist. Allerdings verursacht die staendige Zirkulation erhebliche Waermeverluste (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