Geringe Investition – hoher Nutzen Warmwasserwärmepumpen in bestehenden Wohngebäuden
Im Rahmen einer Heizungsmodernisierung in bestehenden Gebäuden ist der Einsatz einer Zentralheizungswärmepumpe nicht immer möglich. Der Trinkwasser-Wärmebedarf ist allerdings auch im Sanierungsfall eine feste Größe, die sich ausschließlich nach der Anzahl der Nutzer und deren Nutzerverhalten richtet.
Warmwasserwärmepumpe mit Abluftkanalanschluss.
Nicht immer ist eine vollständige Erneuerung der Heizungsanlage gewünscht oder möglich. Die Integration einer Warmwasser-Wärmepumpe (WW-WP) in Bestandsgebäude ist dahingehend als geringinvestive Maßnahme jederzeit möglich. Der Einbau von elektronischen Umwälzpumpen, Spülung von Heizungssystemen, Optimierung der Regelungstechnik und der hydraulische Abgleich sind nur einige Beispiele geringinvestiver Maßnahmen, die einen großen Nutzen, sprich eine spürbare Energieeinsparung und Steigerung der thermischen Behaglichkeit bewirken können. Der zentrale Wärmeerzeuger – oft ein fossiler Kessel –bleibt hingegen bestehen und wird im günstigsten Fall intensiv gereinigt, um auch hier eine Effizienzsteigerung zu erfahren. Ein weiterer Ansatzpunkt ist der Austausch des bestehenden Warmwasserspeichers.
Offenes Wärmepumpenaggregat auf einer Speicher-Warmwarmwasser-Wärmepumpe.
Die Speicher-WW-Pumpe
Der Austausch des bestehenden Warmwasserspeichers gegen eine Speicher-WW-WP ist hierbei eine kostengünstige Variante, wenn der Speicher ohnehin erneuert werden muss und bedeutet nur eine überschaubare Mehrinvestition, die sich allerdings schnell auszahlt. Die Trinkwassererwärmung ist nun völlig unabhängig vom Heizwärmebedarf in der sogenannten Heizperiode. Der Heizkessel geht fortan nur in Betrieb, wenn Heizwärmebedarf besteht, Betriebsstunden werden reduziert, Wartungs- und Reinigungsintervalle optimiert.
Diese einfachste Variante von Warmwasserwärmepumpen gibt es mit einer Speichergröße von 150, 200, 300 und 400 l mit aufgesetztem Wärmepumpenaggregat sowie serienmäßigem Legionellenschutz. Auf eine entsprechende Vorhaltung von Warmwasser ist zu achten. Die klassische Wärmequelle ist Umgebungsluft aus einem Keller- oder Nutzraum mit einer mittleren Temperatur von mindestens 12°C, um eine optimale Arbeitszahl zu erreichen.
Ein weiterer Systemvorteil und oft angenehmer Nebeneffekt ist die Kühlung der Umgebungsluft, sprich der Luft im Aufstellraum. Die entwärmte Luft kann aber auch über ein Luftkanalsystem in einen anderen Raum gebracht werden, z.B. zur Lebensmittellagerung. Durch den Wärmeentzug wird auch Feuchte aus der Umgebungsluft geführt, was besonders in natürlich feuchtebelasteten Kellern (wie es in alten Bestandsgebäuden oft der Fall ist) zu einem positiven Nebeneffekt führt. Ein Kondensatablauf ist in jedem Fall notwendig. Das aus diesem Prozess resultierende Kondensat gilt es mit einem Geruchsverschluss dem Kanalsystem zuzuführen.
In der Nähe eines Verbrennungskessels profitiert eine WW-WP von den Wärmeverlusten dieser Wärmeerzeuger. Angenehm ist in jedem Fall, dass die Trinkwassererwärmung autark von irgendwelchen weiteren Wärmeerzeugern ist. Bei der Kombination mit einer solarthermischen Anlage würde die WW-WP als bivalenter Wärmeerzeuger der Solaranlage fungieren und somit das Trinkwasser ausschließlich aus Solar- und Umweltwärme mit minimalsten Jahres-Betriebskosten bereitstellen. 
Warmwasserwärmepumpe neben einem Pelletkessel.
Die Split-WW-WP
WW-WP sind nicht nur als Speicher- und Kombigeräte auf dem Markt, sondern ebenso als Splitgeräte, die einen Heizungspufferspeicher beladen, der wiederum eine Frischwasserstation (Edelstahl-Plattenwärmetauscher) versorgt. Die Frischwassertechnik ist für viele Hausbesitzer ein überzeugendes Argument und kann mit einer Split-WW-WP realisiert werden, da diese den Pufferspeicher belädt. Die Abkehr von der Warmwasserbevorratung ist durch die hygienische Frischwassererwärmung gut und schlagkräftig argumentierbar. Auch wenn diese Variante etwas kostenintensiver ist, bringt sie zusätzliche Trinkwasserhygiene ins Haus und einen Heizungspufferspeicher, der im Zentrum der Bereitstellungstechnik nicht nur den bestehenden Wärmeerzeuger aus der Epilepsie des Taktens befreien kann, sondern auch alle Möglichkeiten für die Zukunft bringt, wenn der Wärmeerzeuger ausgetauscht werden soll und beispielsweise durch einen Biomasse-Kessel ersetzt wird.
Wie bei einer Solaranlage kann die Wärme auch Schichtweise in unterschiedliche Pufferebenen eingebracht und die hygienische Frischwassertechnik effizient eingesetzt werden. Ein Splitgerät ist kaum größer als ein Würfel mit 70 x 70 x 70 cm, oder auch flacher und dafür länger. Es beinhaltet sämtliche Komponenten und verlangt als Anschluss einen Speicherladekreis mit den entsprechenden Einrichtungen sowie einer Speicherladepumpe, die von der Regelung des Splitgerätes angesteuert wird. 
Eine alte Split-Warmwasserwärmepumpe aus den 1980er-Jahren, die ersetzt wurde.
WW-WP mit Abluft als Wärmequelle
Dezentrale Kleinstwärmepumpen zur Trinkwassererwärmung bieten auch Möglichkeiten der dezentralen Warmwasserbereitung im Mehrgeschoss-Wohnungsbau, wie beispielsweise Abluft-WW-WP der Form eines 80-Liter-Elektrospeichers. Der Unterschied ist das Wärmepumpenaggregat; 100 l Inhalt und Anschlüsse für einen Abluft und einen Fortluftkanal. Die Frischlufteinführung kann dezentral erfolgen, ob nun über in die Fensterrahmen eingebaute Frischluft-einlässe oder per Außenwanddurchlässe. Wärmerückgewinnung und Warmwasserbereitung gehen Hand in Hand. Eine Variante zur Effizienzsteigerung nicht nur von bestehenden Wohngebäuden, sondern ebenso für Nichtwohngebäude.
Auch in Einfamilienhäusern kann ein zentrales Abluftsystem mit einer WW-WP kombiniert und somit eine Wärmerückgewinnung realisiert werden. Zu berücksichtigen sind die vorhandenen und notwendigen Luftmengen, die auf die Wärmepumpe jeweils objektspezifisch abzustimmen sind.
Schnittbild einer Warmwasserwärmepumpe mit Wärmetauscher für Heizungswasser.
Starkes Tandem: WW-WP und PV
Besonders die Möglichkeit der Solarstrom-Eigennutzung, wie sie seit dem vergangenen Jahr möglich ist, stellt ein weiteres Argument für WW-WP dar. Somit kann besonders im Sommer der Strombedarf für die Warmwasserbereitung durch eine PV-Anlage gedeckt werden.
Diese Systemlösung bietet nicht nur eine weitere Art der solaren Trinkwassererwärmung, nämlich mit Solarstrom, sondern auch eine weitaus effizientere Lösung als durch eine elektrische Direktheizung. Durch das Wärmepumpenaggregat wird der Strombedarf bei einer Leistungszahl von 3 um zwei Drittel reduziert. Das heißt: Es kann mehr Solarstrom in das Netz eingespeist werden.
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Autor: IKZ-ENERGY-Autor Frank Hartmann ist Geschäftsführer des Forums Wohnenergie in 97509 Zeilitzheim, Tel. 09381 716831, Fax 09381 716330, hartmann@forum-wohnenergie.de, www.forum-wohnenergie.de
