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Stromverbrauch von Warmwasser-Wärmepumpen berechnen und einsparen

Welche Faktoren beeinflussen die Höhe des Energieverbrauchs einer Warmwasser-Wärmepumpe? Wie berechnet man den Stromverbrauch? Wie kann ich den Stromverbrauch einer Warmwasser-Wärmepumpe reduzieren?

Wer sich für eine Warmwasser-Wärmepumpe interessiert, der wird sich natürlich fragen, mit welchem Stromverbrauch letztlich zu rechnen ist. Aber auch für Besitzer einer Warmwasser-Wärmepumpe stellt sich immer wieder die Frage, ob der Stromverbrauch "normal" ist oder u. U. zu hoch ist. Wir wollen Ihnen daher im Folgenden zeigen, von welchen Faktoren der Stromverbrauch abhängig ist, wie sie den Stromverbrauch selbst berechnen bzw. abschätzen können und, was Sie tun können, damit die Warmwasser-Wärmepumpe noch effizienter arbeitet.

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Einflussfaktoren auf den Energieverbrauch einer Warmwasser-Wärmepumpe

Mit sinkender Jahresarbeitszahl nimmt der Stromverbrauch einer Warmwasser-Wärmepumpe überproportional zu. (Grafik: energie-experten.org)
Mit sinkender Jahresarbeitszahl nimmt der Stromverbrauch einer Warmwasser-Wärmepumpe überproportional zu. (Grafik: energie-experten.org)

Grundsätzlich hängt die Höhe des Energieverbrauchs einer Warmwasser-Wärmepumpe von der Menge und der Temperatur des benötigten Brauchwasservolumens ab. Benötigt man sehr viel Warmwasser mit einer höheren Temperatur (z. B. 60°C) so wird die Erzeugung dieser Warmwassermenge mehr Strom verbrauchen als eine geringere Menge mit einer niedrigeren Temperatur. Ebenso kann eine große Menge Warmwasser mit niedriger Temperatur einen gleich großen Energieverbrauch aufweisen, wie es zur Erwärmung einer kleinen Menge Warmwasser mit hoher Temperatur erforderlich wäre. Hinter diesem Prinzip steckt die einfache Formel zur Berechnung thermischer Energie:

E = m • c • T

m steht dabei stellvertretend für die Menge an Warmwasser, c für die spezifische Wärmekapazität des Wassers und T für die Temperatur des Warmwassers.

Ein weiterer Einflussfaktor, der den Stromverbrauch der Warmwasser-Wärmepumpe bestimmt, ist die Effizienz der Warmwasser-Wärmepumpe. Diese bestimmt, wieviele Kilowattstunden (kWh) Strom verbraucht werden, damit die Warmwasser-Wärmepumpe die benötigte Wärmeenergie erzeugen kann. Die Effizienz hängt dabei wiederum von der Menge und Temperatur der Wärmequelle ab - in diesem Fall die Raumluft - und der Menge und Temperatur des benötigten Warmwassers. Unter statischen Bedingungen wie z. B. einer vorgegebenen Raumlufttemperatur und Ansaugvolumen sowie einer vorgegebenen Warmwasser-Menge und -Temperatur spricht man dann von der Leistungszahl (engl.: Coefficient of Performance oder kurz: COP) und auf Sicht des ganzen Jahres - also unter sich verändernden Bedingungen - von der Jahresarbeitszahl (JAZ).

Dabei gilt: Je höher die JAZ, desto weniger Strom verbraucht die Wärmepumpe, um das benötigte Warmwasser zu erzeugen.

Berechnung des Stromverbrauchs einer Warmwasser-Wärmepumpe

Zur Berechnung des Stromverbrauchs der Warmwasser-Wärmepumpe sollte zunächst bestimmt werden, wie hoch der Warmwasserverbrauch ist. Wer über keine Daten verfügt, kann von Schätzdaten ausgehen. Hierzu kann man von rund 40 Litern Brauchwasserbedarf pro Person und Tag ausgehen. Um nun den Energiebedarf zu ermitteln, der für die Erwärmung von Wasser notwendig ist, haben wir in folgender Tabelle berechnet, wieviel kWh nötig sind, um Wasser von der Kaltwassertemperatur 9°C auf ein für Brauchwasser nutzbares Temperaturniveau anzuheben.

Tabelle: Übersicht des Energieverbrauchs bei der Erwärmung von Warmwasser*
Warmwasser-Temperatur 30 Liter 35 Liter 40 Liter 45 Liter 50 Liter
40°C 1,08 kWh 1,26 kWh 1,44 kWh 1,62 kWh 1,80 kWh
45°C 1,26 kWh 1,47 kWh 1,67 kWh 1,88 kWh 2,09 kWh
50°C 1,43 kWh 1,67 kWh 1,91 kWh 2,15 kWh 2,38 kWh
55°C 1,60 kWh 1,87 kWh 2,14 kWh 2,41 kWh 2,67 kWh
60°C 1,78 kWh 2,08 kWh 2,37 kWh 2,67 kWh 2,97 kWh
65°C 1,95 kWh 2,28 kWh 2,61 kWh 2,93 kWh 3,26 kWh

* Annahmen: Zur Erwärmung von 1 m3 (1000 Liter) Wasser um 1 Grad wird jeweils 1,163 kWh Energie notwendig

Obiger Tabelle können Sie entnehmen, wieviele kWh entsprechend Ihrer gewünschten Brauchwassertemperatur und -menge pro Tag und pro Person notwendig sind. Dieser Energieverbrauch pro Tag und pro Person muss dann auf das gesamte Jahr und die Personenanzahl hochgerechnet werden, um den Energieverbrauch der Warmwassererzeugung zu berechnen.

Liegt der entsprechend Ihres Haushaltes ausgewählte Energieverbrauch fest, kann man den Stromverbrauch der Warmwasser-Wärmepumpe berechnen. Hierzu wird der Jahresenergieverbrauch durch die Jahresarbeitszahl geteilt. In folgender Tabelle finden Sie exemplarisch den Stromverbrauch der Warmwasser-Wärmepumpe je nach Personenanzahl des Haushalts bei Verbrauch von 40 Litern pro Tag und einer Warmwassertemperatur von 45°C.

Tabelle: Stromverbrauch in kWh einer Warmwasser-Wärmepumpe pro Jahr*
JAZ 2 Personen 3 Personen 4 Personen 5 Personen 6 Personen
4,0 305 kWh 457 kWh 610 kWh 762 kWh 914 kWh
3,8 321 kWh 481 kWh 642 kWh 802 kWh 962 kWh
3,6 339 kWh 508 kWh 677 kWh 847 kWh 1.016 kWh
3,4 359 kWh 538 kWh 717 kWh 896 kWh 1.076 kWh
3,2 381 kWh 571 kWh 762 kWh 952 kWh 1.143 kWh
3,0 406 kWh 610 kWh 813 kWh 1.016 kWh 1.219 kWh
2,8 435 kWh 653 kWh 871 kWh 1.088 kWh 1.306 kWh
2,6 469 kWh 703 kWh 938 kWh 1.172 kWh 1.407 kWh
2,4 508 kWh 762 kWh 1.016 kWh 1.270 kWh 1.524 kWh
2,2 554 kWh 831 kWh 1.108 kWh 1.385 kWh 1.662 kWh
2,0 610 kWh 914 kWh 1.219 kWh 1.524 kWh 1.829 kWh

* Annahmen: Berechnung basieren auf einem Warmwasserverbrauch von 40 Litern mit 45°C pro Person und Tag

Möglichkeiten zur Reduzierung des Stromverbrauchs

Aus obiger Tabelle geht hervor, dass der Stromverbrauch der Warmwasser-Wärmepumpe in gleichem Maße von der JAZ als auch vom Warmwasserverbrauch selbst abhängt. Um den Stromverbrauch zu reduzieren, sind daher Einsparmaßnahmen im Verbrauch genauso wichtig wie die Steigerung der JAZ.

Reduzierung des Warmwasserverbrauchs

Um den Stromverbrauch der Warmwasser-Wärmepumpe über den Verbrauch der Warmwassermenge zu reduzieren, gibt es eine Vielzahl klassischer Einsparmaßnahmen als auch kleine technische Hilfsmittel. So gilt u.a., dass das Duschen weniger Warmwasser verbraucht als ein Vollbad in der Badewanne. Zudem kann man getrost auf das Vorspülen des Geschirrs für den Geschirrspüler verzichten. Kleine technische Hilfsmittel, die den Warmwasserverbrauch reduzieren helfen, sind der Einbau eines Dusch-Stopps, einer Wassersparbrause oder der Austausch der Strahlregler an den Armaturen durch moderne Luftsprudler.

Steigerung der Jahresarbeitszahl

Zur Steigerung der Jahresarbeitszahl gibt es ebenso vielfältige Möglichkeiten. Grundsätzlich ist es natürlich hilfreich, die Temperatur und Verfügbarkeit der Abwärmequelle zu steigern. Daher ist es ratsam, die Warmwasser-Wärmepumpe in Räumen aufzustellen, die ganzjährig durch die bestehende Heizung und/ oder Haushaltsgeräte wie den Wäschetrockner erwärmt werden.

Zudem sollte darauf geachtet werden, dass die kalte Abluft der Warmwasser-Wärmepumpe gezielt aus dem Aufstellraum abgeführt wird, um einen thermischen Kurzschluss - dies ist das Wiederansaugen der von der Warmwasser-Wärmepumpe ausgeblasenen kalten Luft - zu verhindern. Hilfreich ist hierzu ein Abluftschlauch. Dieser sollte wenn möglich nicht einfach durch das gekippte z. B. Kellerfenster geführt werden, da durch den Unterdruck immer auch kalte Luft wieder einströmen würde.

Alle diese Maßnahmen können helfen, den Stromverbrauch der Warmwasser-Wärmepumpe zu reduzieren, ohne auf Komfort verzichten zu müssen.

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"Stromverbrauch von Warmwasser-Wärmepumpen" wurde am 14.03.2016 das letzte Mal aktualisiert.