Warmwasser mit der Wärmepumpe — wie funktioniert das?
Eine Wärmepumpe heizt nicht nur die Räume, sie bereitet auch das warme Wasser für Dusche, Bad und Küche. Diese Q&A-Seite erklärt verständlich, wie das funktioniert: wie der Trinkwarmwasserspeicher arbeitet, wie die Wärmepumpe ihn lädt, warum die Warmwasserbereitung weniger effizient ist als das Heizen und wann eine Frischwasserstation die Alternative zum Speicher ist.
Der Trinkwarmwasserspeicher — das Grundprinzip
Eine Wärmepumpe erzeugt das warme Wasser nicht in dem Moment, in dem man den Hahn aufdreht — sie bereitet es vor und hält es bereit. Dafür gibt es den Trinkwarmwasserspeicher. Was der Trinkwarmwasserspeicher ist. Der Trinkwarmwasserspeicher ist ein Behälter, in dem warmes Trinkwasser für den Bedarf des Haushalts vorgehalten wird. Er steht im Haus, meist im Technikraum oder Keller, und fasst je nach Hausgröße typischerweise einige hundert Liter. Wird im Haus warmes Wasser gezapft — beim Duschen, Baden, in der Küche —, kommt es aus diesem Speicher. Warum es einen Speicher braucht. Die Wärmepumpe arbeitet am besten, wenn sie gleichmäßig und mit moderater Leistung läuft. Der Warmwasserbedarf eines Haushalts ist aber ungleichmäßig: Morgens wird viel gezapft, wenn alle duschen, tagsüber wenig. Der Speicher gleicht das aus — er wird in ruhigen Zeiten von der Wärmepumpe aufgeheizt und gibt das warme Wasser dann ab, wenn es gebraucht wird, auch in der morgendlichen Spitze. Der Speicher entkoppelt also die gleichmäßige Wärmeerzeugung von dem stoßweisen Verbrauch. Der Unterschied zum Heizungs-Pufferspeicher. Wichtig ist die Unterscheidung zweier Speicher, die oft verwechselt werden. Der Trinkwarmwasserspeicher enthält das Trinkwasser, das man zapft und nutzt. Daneben gibt es bei vielen Wärmepumpen-Anlagen einen kleineren Heizungs-Pufferspeicher, der zum Heizkreis gehört und das Heizungswasser betrifft — ein anderes Wasser, ein anderer Zweck. In diesem Pillar geht es um den Trinkwarmwasserspeicher. Die Größe des Speichers. Wie groß der Trinkwarmwasserspeicher sein muss, hängt vom Warmwasserbedarf des Haushalts ab — von der Zahl der Personen und ihren Gewohnheiten. Ein zu kleiner Speicher reicht in der Verbrauchsspitze nicht, ein unnötig großer kostet mehr und hat höhere Bereitschaftsverluste. Die richtige Größe ist Teil der Planung — dazu mehr im Pillar zur Frage, ob das Warmwasser für die Familie reicht. Die Bauformen. Den Trinkwarmwasserspeicher gibt es als eigenständigen Behälter, der neben der Wärmepumpe steht, oder bei manchen Geräten in das Innenmodul der Wärmepumpe integriert. Beides ist üblich; die integrierte Variante spart Platz, die separate erlaubt mehr Flexibilität bei der Größe. Die Einordnung: Das Grundprinzip der Warmwasserbereitung mit der Wärmepumpe ist einfach — die Wärmepumpe heizt einen Trinkwarmwasserspeicher auf, der das warme Wasser bereithält und in der Verbrauchsspitze abgibt. Der Speicher entkoppelt die gleichmäßige Wärmeerzeugung vom stoßweisen Verbrauch. Wie die Wärmepumpe den Speicher konkret lädt, zeigt der nächste Abschnitt.
Wie die Wärmepumpe den Speicher lädt
Die Wärmepumpe heizt den Trinkwarmwasserspeicher auf — aber sie heizt nicht das Trinkwasser direkt mit ihrem Kältekreis. Dazwischen liegt ein Wärmetauscher. Es lohnt sich, das Prinzip zu verstehen. Die Wärmeübertragung über einen Wärmetauscher. Die Wärmepumpe erzeugt warmes Heizungswasser. Dieses Heizungswasser wird durch einen Wärmetauscher im Trinkwarmwasserspeicher geführt — meist eine Rohrschlange, die im Speicher liegt. Das warme Heizungswasser gibt im Wärmetauscher seine Wärme an das umgebende Trinkwasser ab, ohne sich mit ihm zu vermischen. Das Heizungswasser und das Trinkwasser bleiben also getrennt — das ist aus hygienischen Gründen wichtig. Das Trinkwasser im Speicher erwärmt sich, das Heizungswasser fließt abgekühlt zur Wärmepumpe zurück. Der Vorrang der Warmwasserbereitung. Eine Wärmepumpe hat zwei Aufgaben — die Räume heizen und das Warmwasser bereiten. Sie kann beides aber nicht gleichzeitig in vollem Umfang tun. Deshalb arbeitet die Regelung mit einem Vorrang: In der Regel hat die Warmwasserbereitung Vorrang. Sinkt die Temperatur im Trinkwarmwasserspeicher unter einen eingestellten Wert, unterbricht die Wärmepumpe kurz die Raumheizung und lädt den Speicher auf. Ist der Speicher wieder warm, kehrt sie zur Raumheizung zurück. Diese kurze Unterbrechung der Raumheizung fällt nicht auf — das Gebäude ist thermisch träge und kühlt in der kurzen Zeit nicht aus. Die Ladezyklen. Die Wärmepumpe lädt den Speicher nicht ständig, sondern bedarfsgerecht. Wird viel Warmwasser gezapft und sinkt die Speichertemperatur, heizt sie nach. In verbrauchsarmen Zeiten bleibt der Speicher warm, ohne dass die Wärmepumpe arbeiten muss — bis auf die Ausgleichung der langsamen Bereitschaftsverluste. Über eine Zeitsteuerung lässt sich die Warmwasserbereitung zudem gezielt in bestimmte Zeiten legen. Die Zieltemperatur. Die Wärmepumpe lädt den Speicher auf eine eingestellte Solltemperatur. Diese liegt höher als die Vorlauftemperatur der Heizung, weil Warmwasser eine gewisse Mindesttemperatur braucht — dazu der nächste Abschnitt und das Pillar zur Warmwassertemperatur. Der Heizstab als Reserve. Der elektrische Heizstab der Wärmepumpe ist auch in die Warmwasserbereitung eingebunden — er dient als Reserve und übernimmt typischerweise die regelmäßige Aufheizung auf eine höhere Temperatur zum Schutz vor Legionellen. Im Normalbetrieb der Warmwasserbereitung sollte der Heizstab aber nicht dauernd mitlaufen. Die Einordnung: Die Wärmepumpe lädt den Trinkwarmwasserspeicher über einen Wärmetauscher auf — Heizungswasser und Trinkwasser bleiben dabei getrennt. Die Warmwasserbereitung hat in der Regel Vorrang vor der Raumheizung, die kurze Unterbrechung fällt nicht auf. Die Wärmepumpe lädt bedarfsgerecht auf eine eingestellte Solltemperatur.
Warmwasser vs. Heizung — der Effizienz-Unterschied
Ein Punkt überrascht viele: Die Warmwasserbereitung ist für die Wärmepumpe anstrengender als das Heizen der Räume. Es lohnt sich, den Grund zu verstehen, weil er für den Betrieb und die Stromkosten relevant ist. Die unterschiedlichen Temperaturen. Eine Wärmepumpe arbeitet umso effizienter, je niedriger die Temperatur ist, auf die sie das Wasser bringen muss. Hier liegt der Unterschied: — Für die Raumheizung, besonders über eine Fußbodenheizung, reicht eine niedrige Vorlauftemperatur — oft im Bereich um 35 Grad. Das ist der Idealbereich der Wärmepumpe, in dem sie eine hohe Leistungszahl erreicht. — Für das Warmwasser braucht es eine höhere Temperatur. Trinkwarmwasser soll angenehm warm zum Duschen sein und aus hygienischen Gründen eine gewisse Mindesttemperatur haben — der Speicher wird typischerweise auf rund 50 bis 55 Grad geladen, für die Legionellen-Schutzaufheizung zeitweise höher. Die Folge für die Effizienz. Weil die Wärmepumpe das Warmwasser auf eine höhere Temperatur bringen muss als das Heizungswasser, arbeitet sie im Warmwasserbetrieb mit einer niedrigeren Leistungszahl. Das Warmwasser kostet je Kilowattstunde mehr Strom als die Raumwärme. Die Warmwasserbereitung drückt deshalb die Jahresarbeitszahl der gesamten Anlage etwas — man spricht von der Misch-Jahresarbeitszahl, die Heizung und Warmwasser zusammen umfasst. Wie groß der Effekt ist. Wie stark die Warmwasserbereitung die Gesamt-Effizienz drückt, hängt davon ab, welchen Anteil das Warmwasser am gesamten Wärmebedarf hat. In einem schlecht gedämmten Altbau mit hohem Heizbedarf fällt der Warmwasser-Anteil klein aus, der Effekt ist gering. In einem sehr gut gedämmten Neubau mit niedrigem Heizbedarf kann der Warmwasser-Anteil dagegen ein Viertel bis ein Drittel des gesamten Wärmebedarfs ausmachen — dann wirkt sich die weniger effiziente Warmwasserbereitung stärker auf die Gesamtbilanz aus. Was das praktisch bedeutet. Der Effizienz-Unterschied ist kein Problem, sondern eine normale Eigenschaft jeder Wärmepumpe. Aber er bedeutet: Die Warmwasserbereitung ist ein eigener, lohnender Ansatzpunkt für effizienten Betrieb. Eine nicht unnötig hohe Speichertemperatur, eine sinnvoll eingestellte Legionellenschaltung und gegebenenfalls die Nutzung von PV-Strom für das Warmwasser sind Hebel, die hier ansetzen — dazu das Pillar zur sparsamen Warmwasserbereitung. Die Einordnung: Die Warmwasserbereitung ist weniger effizient als das Heizen, weil sie eine höhere Temperatur verlangt. Das ist normal und eingeplant. Es bedeutet, dass das Warmwasser ein eigener Posten ist, an dem sich effizienter Betrieb lohnt — mit den richtigen Einstellungen lässt sich der Mehraufwand begrenzen.
Speicher oder Frischwasserstation
Bei der Warmwasserbereitung gibt es neben dem klassischen Trinkwarmwasserspeicher eine zweite Bauart: die Frischwasserstation. Es lohnt sich, den Unterschied zu kennen. Der klassische Trinkwarmwasserspeicher. Beim klassischen Speicher steht das warme Trinkwasser direkt im Speicherbehälter und wird dort vorgehalten. Wird gezapft, kommt das Wasser aus dem Speicher. Das ist die verbreitete, bewährte Lösung. Der Punkt, der hygienisch beachtet werden muss: Im Speicher steht eine größere Menge Trinkwasser über längere Zeit — deshalb ist die regelmäßige Erwärmung zum Schutz vor Legionellen wichtig. Die Frischwasserstation. Bei der Frischwasserstation wird das Trinkwasser nicht im Speicher vorgehalten, sondern im Moment der Zapfung frisch erwärmt. Das funktioniert so: Es gibt einen Speicher, aber in ihm steht Heizungswasser, nicht Trinkwasser. Wird warmes Wasser gezapft, fließt frisches Trinkwasser durch einen Wärmetauscher der Frischwasserstation, der von dem warmen Heizungswasser des Speichers gespeist wird, und wird dabei im Durchfluss erwärmt. Das Trinkwasser wird also erst beim Zapfen erwärmt und nicht über längere Zeit vorgehalten. Der hygienische Vorteil der Frischwasserstation. Weil bei der Frischwasserstation nur eine sehr kleine Menge Trinkwasser im Wärmetauscher steht und das Trinkwasser nicht über längere Zeit gelagert wird, ist das Thema Legionellen entschärft — es gibt kaum stehendes warmes Trinkwasser, in dem sich Keime vermehren könnten. Das ist der wesentliche Vorteil der Frischwasserstation. Wo welche Lösung üblich ist. Im einzelnen Einfamilienhaus ist der klassische Trinkwarmwasserspeicher die verbreitete Standardlösung — er ist bewährt und unkompliziert. Die Frischwasserstation spielt ihre hygienischen Vorteile besonders dort aus, wo viel und mit größeren Trinkwassermengen hantiert wird — etwa in Mehrfamilienhäusern. Dort, wo viele Wohneinheiten versorgt werden, ist die Frischwasserstation ein häufig gewähltes Konzept. Aber auch im Einfamilienhaus ist sie möglich. Was das für die Planung bedeutet. Welche Lösung im konkreten Fall passt, ist eine Frage der Planung mit dem Fachbetrieb. Für die meisten Einfamilienhäuser ist der klassische Speicher die naheliegende, wirtschaftliche Wahl. Wer besonderen Wert auf den hygienischen Aspekt legt oder ein Mehrfamilienhaus plant, sollte die Frischwasserstation als Option ansprechen. In beiden Fällen gilt: Die Warmwasserbereitung mit der Wärmepumpe funktioniert zuverlässig — die Bauart bestimmt vor allem, ob das Trinkwasser vorgehalten oder im Durchfluss erwärmt wird. Die Einordnung: Es gibt zwei Bauarten der Warmwasserbereitung — den klassischen Trinkwarmwasserspeicher, der das warme Trinkwasser vorhält, und die Frischwasserstation, die das Trinkwasser im Durchfluss erwärmt und damit das Legionellen-Thema entschärft. Im Einfamilienhaus ist der klassische Speicher die übliche Wahl, im Mehrfamilienhaus oft die Frischwasserstation. Welche Lösung passt, klärt die Planung mit dem Fachbetrieb.
⚠ Praxis-Hinweis
Die Warmwasserbereitung ist weniger effizient als das Heizen, weil sie eine höhere Temperatur verlangt — das ist normal, macht das Warmwasser aber zu einem eigenen Spar-Posten. Trinkwarmwasserspeicher und Heizungs-Pufferspeicher nicht verwechseln: Es sind zwei verschiedene Speicher mit verschiedenem Wasser und Zweck.
Häufige Fragen — Warmwasser mit der Wärmepumpe — wie funktioniert das?
Wie macht eine Wärmepumpe warmes Wasser?▾
Warum braucht die Wärmepumpe einen Warmwasserspeicher?▾
Was ist der Unterschied zwischen Trinkwarmwasserspeicher und Pufferspeicher?▾
Heizt die Wärmepumpe gleichzeitig Räume und Warmwasser?▾
Warum ist die Warmwasserbereitung weniger effizient als das Heizen?▾
Was ist eine Frischwasserstation?▾
Bleiben Heizungswasser und Trinkwasser getrennt?▾
Warmwasser mit der Wärmepumpe richtig planen
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