Brauchwasser Wärmepumpe

Ich bin drauf und dran, eine Stiebel Eltron WWK zu besorgen ... die soll roundabout im April betriebsfertig sein, so dass ich die Gastherme meiner Heizung (die macht bisher auch Warmwasser) im Sommer abschalten kann.

Wir sind ein 2 Personen Haushalt und der alte Speicher hatte 160 Liter. Manchmal war das knapp, vor allem wenn man die Badewanne nutzt. Dabei bollert die Gastherme bereits nach Entnahme von einigen Litern mit all ihrer Kraft (24 kW) nach. Eine solche Dynamik erreicht man nicht mit einer Brauchwasserwärmepumpe, die elektrisch so um 1,5 kW leistet und stundenlang pumpen muss, um eine Badewannenfüllung nachzulegen.

Zu deiner Frage: Mir wären weniger als 200 Liter für 4 Personen zu knapp. Bei meiner Entscheidung schwanke ich noch zwischen den Stiebel Eltron WWK Varianten mit 300 Liter und 220 Liter. Kostenmäßig kaum ein Unterschied, trotzdem wird es wahrscheinlich die 220er. Wären wir zu viert, würde ich definitiv die 300er nehmen.

Beste Grüße
Hans

Das is schon mal ein Anfang...schau mir die Pumpe mal an 😉

Mit Erfahrung kann ich leider nicht dienen, aber ich denke, dass Du Dein Vorhaben zumindest einmal durchrechnen solltest, ...
a) ... weil der benötigte Luftdurchsatz für eine Luft/Wasser-Wärmepumpe schon sehr hoch ist. Die dafür benötigte Luft mal eben durch ein Loch in der Kellerwand einziehen zu wollen, sollte man zumindest vorher rechnerisch überprüfen, also erforderliche Lüfterleistungen, erwarteter Geräuschpegel etc. etc.
b) ... weil die durch die Wärmepumpe erzielte zusätzliche Wärmeleistung komplett anderweitig zur Verfügung gestellt werden muss, eben aus der zugeführten Luft.
Und wenn Du diese Luft (mit relativ niedriger Wärmekapazität) bei niedrigen Außentemperaturen dann nicht mehr von außen, sondern von Innen (also aus der wärmeren Raumluft) beziehen willst (zumindest habe ich das so verstanden), dann wirst Du Dich drinnen schnell bei artischen Lufttemperaturen wiederfinden. Da mag das Wasser zum Duschen zwar schneller warm werden, aber das Verlassen der (warmen) Dusche wird dann zur Qual 😉

Just my two Cents

Gruß Jogi

Um mal meinen letzten Beitrag mit etwas Daten bzw. Rechnungen zu unterfüttern:

Nehmen wir mal an, Du wolltest die Luft für die Luft/Wasser-Wärmepumpe zur Aufheizung des Brauchwassers aus dem Kellerraum (16qm, Höhe 2,20m) entnehmen.

Dann rechnen wir mal:
Deine Wassergrundtemperatur sei 8°C, Deine Duschtemperatur sei 38°C. Da Du eher sparsam duschst, brauchst Du nur 26,4 Liter Duschwasser.
Nach Adam Riese macht das eine erforderliche Leistung von 0,92KWh zur Aufwärmung des Wassers (Temperaturdifferenz {K] * Volumen [cbm] * 1,162 = KWh).

Du möchtest bei kalten Innentemperaturen die Luft des Kellerraumes für die Wärmepumpe verwenden. Die Luft im Kellerraum sei mal 14°C warm.
Die 35,2cbm Luftvolumen des Kellerraumes wiegen gerade mal 43,12Kg. Leider hat 1 Kg Luft nur eine sehr geringe Wärmekapazität; weniger als 1/4 der von Wasser pro Kg.
Die Luft im Keller müsste auf ca. -49°C abgekühlt werden, um die erforderliche Leistung zu entnehmen, wenn man davon ausgeht, dass Du einen COP-Wert von ca. 4,5 hast,
also zusätzliche elektrische Leistung ja auch noch zur Erwärmung des Wassers herangezogen würde. Leider macht Deine WP schon bei -15°C dicht - das klappt also nicht.

Okay: Kühlen wir die ganze Wohnung (80qm, 2,40m Höhe) zur Erwärmung des Brauchswassers ab. Die Lufttemperatur von 20°C der Wohnung kühlt sich dann mal eben auf
8,5°C ab - und wenn ein Zweiter auch noch duschen will, sind wir auch hier schon bei Minustemperaturen angelangt. Alles nicht so toll ...

Meine (gefühlte) Vermutung, dass Deine Idee nicht so ganz klappen mag, hat sich doch m.o.w. bestätigt.

Gruß Jogi

P.S.: Für die Auslegung des Speichers würde ich immer eher zum größeren Speicher tendieren, also mind. 60...75 Liter/Person, denn wenn Du schon eine Wärmepumpe im Einsatz hast, solltest Du auch Wasch- und Spülmaschine damit beglücken. Letztlich hängt es aber auch von der Leistung der WP ab: Je kleiner diese ist, desto größer sollte der Speicher gewählt werden.

Also irgendwie scheint da was in der Rechnung nicht auf zu gehen...gibt doch viele, die sich die Kiste in den Keller stellen. Und mein Keller ist ja auch kein adiabatisches System (ja, hab mal nen paar physikvorlesungen genießen dürfen) ....es kann ja sein, dass die Rechnung so stimmt, jedoch muss man davon ausgehen, dass die wärmerückführung aus dem Erdreich ausreicht um danach wieder ähnliche oder nur gering niedrigere Temperaturen zu erreichen als vorher.

>"Also irgendwie scheint da was in der Rechnung nicht auf zu gehen..."

Meist verrechne ich mich nicht 😉
Mal überschlägig: 26,4Kg mit mehr als 4-facher Wärmekapazität (=ca. 100 Einheiten) um 30K zu erwämen und im Gegensatz dazu 43,1Kg (ca. 40 Einheiten) abzukühlen (=> 100/40=2,5 und 30x2,5=75), aber dabei noch ein wenig Wärme durch elektrischen Strom hinzuzufügen - doch, da müste man die 43,1Kg Luft schon um ca. 60+K (=75 * 4,5/5,5 = ca. 60+; mit 4,5=COP) abkühlen. Also auch so herum gerechnet: Die Größenordnung kommt schon hin.

Natürlich erwärmt sich die so stark abgekühlte Luft im Keller durch die wärmeren Wände mit der Zeit wieder, aber das dauert, insbesondere die letzten paar Grad über dem Gefrierpunkt dauern sicher Stunden. Die Idee, bei unter 7°C in den Keller zu gehen, könnte irgend einen Vorteil haben - die funktioniert eben nicht. Man darf dabei auch nicht vergessen: Wenn die Luft im Keller dermaßen schnell und tief abgekühlt wird, dann geht auch der Wirkungsgrad der Anlage, also der der Wärmepumpe, "in den Keller", d.h. der COP-Wert wird deutlich kleiner, weil die WP sehr schnell gegen eine immer größer werdende Temperaturdifferenz ankämpfen muss. Draußen wäre das nicht der Fall !

Funktioniert das am Ende aber doch irgend wie (weil es viele gibt, "die sich die Kiste in den Keller stellen") ?
Nun ja, solange die WP nicht den Geist bei so niedrigen Lufttemperaturen aus anderen Gründen aufgibt, kann das funktionieren, aber nur insoweit, dass die WP das Brauchwasser weiterhin erwärmt. Allerdings arbeitet dann die WP dann bei einem so geringen COP-Wert, dass man sich die WP eigentlich schenken könnte. Mit anderen Worten: Die heizt m.o.w. rein elektrisch.

Fazit: Es ist keine clevere Idee, eine WP in den Keller zu stellen und zu hoffen, die würde da noch einen guten oder gar besseren Wirkungsgrad erzielen können, als das draußen der Fall wäre. Selbst bei -10°C Außentemperatur wäre man im Keller schnell bei noch viel tieferen Temperaturen angelangt, wie die Rechnung gezeigt hat.
ANMERKUNG: Natürlich kann man eine Wärmepumpe auch innen aufstellen, wenn denn die benötigte Luft AUSSEN "behandelt" wird; Stichwort: Splitanlagen. Aber darum ging es hier nicht !

Gruß Jogi

P.S.: Wenn schon in den Keller, dann eine Wasser/Wasser-WP und den Keller fluten. Das würde sicher funktionieren 😉

Also um mal ein bisschen die Luft aus deinen Segeln zu nehmen Jogi ... wie Horst schon sagte, sind viele dieser Brauchwasserwärmepumpen in diversen Kellern im Einsatz und nirgends wachsen Eiszapfen von der Decke, um es mal bildlich zu machen 😀

Deine Rechnung mag nach Adam Riese stimmen, aber vernachlässigt die Wärmeübergänge und die Abwärme anderer Geräte. Du gehst davon aus, dass nur der Luft die Wärme entzogen wird. Die Luft wird aber tatsächlich von anderer Seite gleichzeitig wieder aufgewärmt. Bei mir steht z.B. die Gastherme im gleichen Kellerraum, was für eine muckelige Raumtemperatur um oder über 20 Grad sorgt. Im Winter. Im Sommer ist es dort ziemlich konstant bei 17-18 Grad. Stand heute, ohne Brauchwasserwärmepumpe.

Wo kommt diese Wärme her? Erst mal die Gerätschaften: Waschmaschine und Trockner stehen in der Nähe. Alles Geräte, die jede Menge Energie "verbrauchen". Aber das reicht nicht, um einen Kellerraum konstant bei 17 Grad zu halten. Es kommt im Sommer Wärme von oben, durch die Decke. Im Winter sorgt die Bodenwärme dafür, dass es auch in den Kellerräumen, die keine Energiefresser als Wärmequellen haben, nicht einfriert. Im Weinkeller (bei mir ganz hinten und abgelegen von allem was wärmt) habe ich noch nie weniger als 10 Grad gemessen.

Diese enorme Wärmemenge in Luft, Wänden, Erdreich und Verbrauchsgeräten reicht locker, um den Regelverbrauch an Warmwasser herzustellen, ohne dass es rund um die Wärmepumpe zufriert. Ein Freund, der ein ähnliches Szenario hat wie ich, hat in seinem Kellerraum einen Kühleffekt von einigen (weniger als 5) Grad Differenz festgestellt. Bisweilen nutzt er den Raum im Sommer ganz gerne als Lager für verderbliche Waren, hat also sogar noch einen Zusatznutzen. Hat er das Gefühl, dass die Arbeitszahl nicht so gut ist, weil zu kühl rund um die Pumpe, macht er einfach die Tür auf und die Luft tauscht sich aus und der Kühleffekt verliert sich im restlichen Keller.

Ich habe leider (noch) keine eigenen Erfahrungen, stehe aber kurz davor. Allerdings habe ich mich umfassend informiert und vermutlich erzähle ich hier grad keinen Blödsinn.

Wie ich Horst verstanden habe, wollte er die Luft quasi umschalten, also nur noch aus dem Keller verwenden, wenn es draußen zu kalt ist.

Die meisten WP haben einen Luftdurchsatz von 1.500...10.000+ cbm/h. Bei dem von mir angenommenen Kellerraum von 16qm x 2,2m Höhe hätte man 35,2cbm Luft.
Bei 3000cbm/h würde die also innerhalb von 42 Sekunden einmal komplett durch die WP gejagd werden - und die Luftseite so einer WP hat einen Wärmetauscher
mit einer ziemlich großen Oberfläche und eine erzwungene Konvektion, um eine gute Wärmeaufnahme zu garantieren. Die WP hat also gute Karten, die Luft schnell
und tief abzukühlen. In so einem Kellerraum hätte man auch gar keine Chance, den thermischen Kurzschluss zu vermeiden, vor dem selbst bei der Außenaufstellung
immer wieder gewarnt wird: eben dass die WP die selbst abgekühlte Luft gleich wieder einsaugt.

Sicher: Wenn Du jetzt Verbraucher im Raum ins Spiel bringst, ändert sich das Szenario etwas, aber da sollte man schon genau hinschauen, wie schnell die wieviel
Wärme an die Luft abgeben können. Die Wände - und das kann man leicht ausrechnen - brauchen schon sehr lange, um die Luft durch freie Konvektion wieder
aufzuwärmen; die werden nicht gegen die WP ankommen.

Aber wie schon gesagt: Natürlich kann man eine WP in den Keller packen, aber dann sollte es entweder eine Split-Anlage sein oder man saugt die Luft von außen an.
Und dazu werden z.B. Rohrdurchmesser von 450mm(!) und mehr verwendet, eben weil der Luftdurchsatz einer solchen WP ziemlich groß ist.

Du brauchst mir auch keine Luft aus den Seglen zu nehmen - Du musst sie nur der WP in ausreichender Menge zur Verfügung stellen 😉
Ich sage doch nur, dass man so etwas gut durchrechnen sollte, bevor man so etwas tut. Und ohne große weitere Wärmequellen im Keller, die auch in der Lage sind,
der (schnellen) Luftabkühlung durch eine WP etwas entgegenzusetzen, geht das am Ende sicher nicht gut aus: die Mathematik ist da nicht verhandlungsbereit.

Ich möchte doch nur helfen. Es wäre ziemlich ärgerlich, wenn da viele auf die Idee verfallen, man könnte eine Luft-Wasser WP irgend wo einsperren - und die
lästigen Geräusche und die problematische Aufstellung draußen mit Einhaltung von Abständen zum Nachbarn etc. etc. ließen sich so leicht umgehen. Ohne dann
doch riesige Löcher in größerem Abstand durch die Wände zu treiben, um die Luft am Ende doch von draußen einzufangen, wird das selten klappen. Und nur
weil jemand diese "Einsperrung" dann doch gemacht hat, bedeutet das nicht zwangsläufig, dass dies auch wirklich funktioniert, also gute COP-Werte erreicht
werden. Was für den Einen mit großer Gastherme, Kühltruhe und zig anderen Verbrauchern bei Betrieb einer Mini-WP vielleicht klappen kann, funktioniert für
den Anderen eben gar nicht. Die Vorstellung, eine WP würde die zusätzliche Wärmemenge quasi beliebig herbeizaubern, ist ziemlich verbreitet

Mein Tipp: Eine solche Aufstellung sollte man wirklich im Einzelfall prüfen. Es gibt nicht umsonst immer wieder Streit zwischen Nachbarn aufgrund der Lärm-
Emissionen von Wärmepumpen. Hier eine vermeintlich einfache Umgehung dieser Problematik anzubieten, die am Ende dann nicht klappt, scheint mir nicht
der richtige Weg.

Gruß Jogi

P.S.: Es gibt ja Leute, die sich mit dem Thema etwas besser auskennen als ich, z.B. Vaillant. Dort lese ich gerade die Nachteile einer Innenaufstellung einer WP:
"Für die Zu- und Ableitung der Umgebungsluft, der primären Wärmequelle, sind relativ gross dimensionierte (ab 50x50cm) Durchbrüche durch die Gebäudehülle
unumgänglich" So drastisch hätte/habe ich es ja nicht formuliert, aber vielleicht haben die ja Recht ...

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Die Luft im Keller müsste auf ca. -49°C abgekühlt werden, um die erforderliche Leistung zu entnehmen, wenn man davon ausgeht, dass Du einen COP-Wert von ca. 4,5 hast,
also zusätzliche elektrische Leistung ja auch noch zur Erwärmung des Wassers herangezogen würde. Leider macht Deine WP schon bei -15°C dicht - das klappt also nicht.
...

Ich denke auch, in dieser Rechnung fehlt, dass Wände, Fußböden, Decke usw. an dem Wärmeaustausch beteiligt sind.

Kurzer Kontrollgedanke:
Wenn in deiner Rechnung dieselbe Energie von 0,92KWh zum Beheizen aufgewendet wird, dann kommst du auf wohl auch nicht auf über 50°C im Keller.
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Ein Erfahrungswert zur Luftfeuchte fände ich interessant.

Viele Grüße!

Ich hab mal Google bemüht:
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Wenn die Luft in einem Raum mit 20 m2 Fläche und 2,5 m Höhe um 10 Grad aufgewärmt werden soll, benötigt man hierfür 10 K · 20 m2 · 2,5 m · 1,2 kJ / (m3 K) = 600 kJ = 0,17 kWh Wärme. (Der geringe Einfluss der Luftfeuchtigkeit wurde hier vernachlässigt.) Die Wärmekapazität der festen Gegenstände in einem Raum sowie der Wände ist erheblich höher als die der Luft.
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Die Rechnung von Jogi ist erstmal RICHTIG. Aber der Einfluss der Raumhülle ist wohl bedeutender!
Was man aber rechnen muss : Wieviel Energie kommt durch die Raumhülle auf Dauer durch und bei welcher Temperatur stellt sich das Gleichgewicht zwischen
Entnahme (WP) und Zufuhr (Raumhülle) ein.
Vermutlich wird ja auch die Luftfeuchte kondensiert (von gasförmig zu flüssig) und wieviel Energieinhalt ist das?

Die meisten WP haben einen Luftdurchsatz von 1.500...10.000+ cbm/h. Bei dem von mir angenommenen Kellerraum von 16qm x 2,2m Höhe hätte man 35,2cbm Luft.
Bei 3000cbm/h würde die also innerhalb von 42 Sekunden einmal komplett durch die WP gejagd werden ...

Jogi, wir reden hier über eine Brauchwasser Wärmepumpe mit roundabout 200 Liter Speicher. Solche kleinen Wärmepumpen haben einen Durchsatz von 400 cbm/h. Deine Zahlen lassen mich vermuten, dass wir aneinander vorbei reden und du eine Wärmepumpe meinst, die das ganze Haus heizt. Das ist nicht das, was der TE sucht und auch nicht das, was ich grad plane.

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Und dazu werden z.B. Rohrdurchmesser von 450mm(!) und mehr verwendet, eben weil der Luftdurchsatz einer solchen WP ziemlich groß ist.

Du brauchst mir auch keine Luft aus den Seglen zu nehmen - Du musst sie nur der WP in ausreichender Menge zur Verfügung stellen 😉

150mm Innendurchmesser bei unter 10m Rohr (glaube ich, ohne nachzusehen) für die von mir präferierte Stiebel Wärmepumpe. Meine bekommt aber erst mal kein Rohr. Die atmet im Keller ein und aus. Thermische Kurzschlüsse sind dabei eher nicht zu erwarten, wie bereits gesagt, habe ich die Option, die Kellertüren aufzumachen. Dann verliert sich die Kälte im irgendwo.

Wir reden aber tatsächlich aneinander vorbei. Es geht echt nur ums Warmwasser und um so ein Mini-Gerät on top eines Wasserbehälters.

"Deine Zahlen lassen mich vermuten, dass wir aneinander vorbei reden und du eine Wärmepumpe meinst, die das ganze Haus heizt"

Ja - da hast Du natürlich Recht: Hatte das mal für meine vorgesehene WP überschlagen und festgestellt, dass dies nie klappen kann.
Für kleine WP in der von Dir genannten Größe (400cbm/h) mag das durchaus funktionieren. Also probieren geht da eh über studieren,
und solch kleine WP bekommt man im Notfall ja auch leicht wieder herausgetragen 😉

"Die Rechnung von Jogi ist erstmal RICHTIG. Aber der Einfluss der Raumhülle ist wohl bedeutender!"

Damit wirst Du auch richtig liegen: Je nach Inhalt eines solchen Raumes (Regale/Schränke/Kleinteile) kann die wirksame Oberfläche
weit größer als die der Außenwände sein. Das zu berechnen wird dann aber ziemlich schwierig ...

Gruß Jogi

Also, sorry Leute, dass es hier so zu Verwirrungen führt. Tatsächlich schwebt mir in den Sinn eine BRAUCHWASSERWÄRMEPUMPE in den Keller zu stellen. Die haben (und da hab ich mich jetzt etwas informiert welche Größe es sein soll, nähmlich das etwas größere Model an die 300l Kapazität) meist einen Einlass und Auslassstutzen mit 160mm Durchmesser. Der Auslass macht für mich nur absolut Sinn nach draußen zu führen...vielleicht mit ner Rückschlagklappe oderso, weiß ich noch nicht. Und der Einlass schwebte mir vor ob es Sinn macht eine Umschaltung, ob manuell oder automatisch, egal, zu installieren um gegebenenfalls die Arbeitszahl im Sommer zu verbessern.
Meine Tendenz geht zu diesem Gerät, bzw. Ich plane da mal drumherum in dem Preisegment:

https://www.ebay.de/itm/371506092801?hash=item567f7d1b01:g:gIIAAOSwZ8ZXDKhA

Die Pumpe kommt mir in sofern entgegen, da meine Kellerdecke nur knappe 2m sind...glaub sogar nur 1,95 ...und ich hab kein bock auch noch den Kellerboden auf zu rammeln. Nächste Problematik ist, dass da ja Kondensat entsteht, ich aber keinen Abfluss im Keller habe...gibt es da so Kondensatpumpe wie bei den Klimasplitgeräten, oder muss man sich was bauen?

Die Dimplex hatte ich auch mal in meiner Auswahl, aber leider erinnere ich mich nicht mehr so genau, warum ich die Stiebel lieber haben wollte. Wahrscheinlich tun sich die kleinen Geräte nicht viel. Ich bin aber auch noch offen, bestellt ist noch nix ... also wenn du Informationen hast, die meine Entscheidung beeinflussen könnten ... her damit.

Das mit dem Kondensat wird bei dir zum Problem. Du kannst das sicher erst mal in einen Behälter laufen lassen, aber eine Dauerlösung ist das nicht. Neben dem Kondenswasser aus der Temperaturdifferenz wird auf Dauer der Keller ordentlich entfeuchtet ... und glaub mal, da ist ne Menge Feuchtigkeit drin. Mit Kondensatpumpen kenne ich mich aber nicht aus.