Warmwasserspeicher für Wärmepumpe: Größe, Schutz, Wartung

Was ist ein Warmwasserspeicher für die Wärmepumpe?

Ein Warmwasserspeicher für die Wärmepumpe ist ein gedämmter Wasserbehälter, der erwärmtes Trinkwasser bis zur Nutzung speichert. Ein eingebauter Wärmetauscher trennt Heizwasser und Trinkwasser strikt. Ein Wärmetauscher ist ein Bauteil, das Wärme von einem Medium auf ein anderes überträgt, ohne dass sich beide Flüssigkeiten mischen. Das Heizwasser der Wärmepumpe durchströmt eine Rohrschlange im Speicher. Über deren Oberfläche gibt es Wärme an das Trinkwasser ab. Diese indirekte Beheizung schützt das Trinkwasser vor Kontakt mit dem Heizkreis.

Der Speicherbehälter besteht meist aus emailliertem Stahlblech oder Edelstahl. Beide Materialien widerstehen der Korrosion durch sauerstoffhaltiges Frischwasser. Eine Polyurethan-Dämmung umschließt den Behälter und begrenzt Wärmeverluste.

Wie groß muss der Warmwasserspeicher sein?

Die Faustregel für die Speichergröße lautet 50 Liter pro Person im Haushalt. Diese Richtgröße nennt die Verbraucherzentrale als Orientierung für Einfamilienhäuser. Ein Vier-Personen-Haushalt benötigt demnach etwa 200 Liter Speichervolumen. Ein Zwei-Personen-Haushalt kommt mit rund 100 Litern aus.

Die tatsächlich passende Größe hängt laut Verbraucherzentrale von weiteren Faktoren ab:

• der Heizleistung der Wärmepumpe und ihrer Nachheiz-Geschwindigkeit,
• der eingestellten Speichertemperatur,
• der Wärmedämmung des Speichers,
• dem Zapfprofil des Haushalts, also ob mehrere Personen morgens kurz hintereinander duschen oder der Verbrauch über den Tag verteilt ist.

Beispiel: Die vierköpfige Familie Meier plant nach der Faustregel 200 Liter ein. Weil zwei Kinder morgens kurz nacheinander duschen, empfiehlt der Fachbetrieb einen 300-Liter-Speicher. Der zusätzliche Puffer überbrückt die Spitzenlast, ohne dass die Wärmepumpe sofort unter Volllast nachheizen muss.

Ein größerer Speicher ist nicht automatisch die bessere Wahl. Ist der Speicher zu groß dimensioniert, steigen laut Verbraucherzentrale die Speicherverluste, die Aufheizzeit verlängert sich, und die Anschaffungskosten sind höher. Die passende Größe orientiert sich an Haushaltsgröße und Nutzungsverhalten, nicht am Prinzip "viel hilft viel".

Diese Werte sind Richtwerte nach der Verbraucherzentrale-Faustregel. Die reale Größe kann je nach Armaturen und Duschverhalten abweichen.

Was unterscheidet monovalente von bivalenten Speichern?

Ein monovalenter Speicher nutzt nur einen Wärmeerzeuger, ein bivalenter Speicher zwei. Diese Definitionen stammen aus dem Vaillant-Fachlexikon. Bei monovalentem Betrieb deckt die Wärmepumpe den gesamten Wärmebedarf allein. Das ist bei Einfamilienhäusern mit Wärmepumpe der häufigste Fall.

Ein bivalenter Speicher besitzt zwei eingebaute Wärmetauscher. Der untere Wärmetauscher ist meist an eine Solarthermieanlage angeschlossen. Der obere Wärmetauscher übernimmt die Wärmepumpe oder ein zweites Heizsystem. Diese Bauform lohnt sich, wenn zusätzlich zur Wärmepumpe eine Solarthermieanlage Wärme liefert.

Mehr zum Zusammenspiel zweier Wärmeerzeuger liefert der Beitrag Bivalente Wärmepumpe.

Was bringt ein Schichtspeicher?

Ein Schichtspeicher nutzt die Temperaturschichtung im Wasser, um schneller warmes Wasser bereitzustellen. Warmes Wasser hat eine geringere Dichte als kaltes Wasser und sammelt sich deshalb oben im Speicher. Kaltes Nachspeisewasser sinkt nach unten. Beim Zapfen entnimmt der Speicher heißes Wasser von oben, während unten gleichzeitig kaltes Wasser nachströmt.

Diese Schichtung bleibt erhalten, wenn Ein- und Auslass strömungsberuhigt gestaltet sind. Der Vorteil: Die Wärmepumpe muss nicht das gesamte Volumen neu aufheizen. Sie liefert nur die entnommene Menge nach. Das verkürzt die Nachheizzeit gegenüber einem vollständig durchmischten Speicher.

Wozu dient der Heizstab am Warmwasserspeicher?

Der Heizstab erwärmt das Wasser elektrisch, wenn die Wärmepumpe ausfällt, gedrosselt wird oder zusätzliche Leistung sinnvoll ist. Ein Heizstab ist ein elektrischer Widerstandsheizer, der direkt im Speicher verbaut ist. Er wandelt Strom unmittelbar in Wärme um, unabhängig vom Wärmepumpen-Kreislauf.

Drei Situationen machen den Heizstab sinnvoll:

• Notheizung bei Störung: Fällt die Wärmepumpe aus oder steht eine Wartung an, hält der Heizstab die Warmwasserversorgung aufrecht.
• Überbrückung von Netzbetreiber-Sperrzeiten: Seit dem 1. Januar 2024 dürfen Netzbetreiber die Leistung steuerbarer Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen bei Netzengpässen auf eine Mindestleistung von 4,2 Kilowatt reduzieren, aber nicht abschalten. Diese Regelung legt die Bundesnetzagentur über § 14a EnWG fest. Ein ausreichend dimensionierter Speicher mit Heizstab überbrückt solche Phasen ohne Komfortverlust.
• Nutzung von Photovoltaik-Überschuss: Eine Steuerung kann überschüssigen Solarstrom in den Heizstab leiten, statt ihn ins Netz einzuspeisen.

Details zu Steuerung, Einbauposition und Stromverbrauch liefert der Beitrag Heizstab für Wärmepumpen.

Wie funktioniert der Legionellenschutz nach DVGW W551?

Das DVGW-Arbeitsblatt W 551 verlangt für Großanlagen eine Speicheraustrittstemperatur von mindestens 60 Grad Celsius. Legionellen sind Bakterien, die sich in stehendem warmem Wasser vermehren und beim Einatmen von Aerosolen schwere Lungenentzündungen auslösen können. Sie wachsen laut Verbraucherzentrale besonders gut zwischen 25 und 50 Grad Celsius. Genau in diesem Bereich arbeiten Wärmepumpen am effizientesten, was Legionellenschutz und Energieeffizienz zum Zielkonflikt macht.

Das DVGW-Regelwerk unterscheidet Klein- und Großanlagen über die sogenannte 3-Liter-Regel. Ein- und Zweifamilienhäuser gelten unabhängig vom Speichervolumen als Kleinanlage, sofern der Rohrinhalt zwischen Trinkwassererwärmer und letzter Zapfstelle 3 Liter nicht übersteigt. Anlagen mit einem Speichervolumen ab 400 Litern oder mehr als 3 Litern Leitungsinhalt gelten als Großanlage. Für Großanlagen gelten laut Verbraucherzentrale strengere Vorschriften inklusive regelmäßiger Legionellenprüfungen durch Labore, wie es die Trinkwasserverordnung festlegt.

Viele Anlagen setzen auf eine periodische Legionellenschaltung: ein regelmäßiges Aufheizen des Speichers auf 60 bis 65 Grad. Laut Umweltbundesamt reicht das allein nicht aus, weil es das Legionellenwachstum nur kurzzeitig hemmt statt dauerhaft zu unterbinden. Die Verbraucherzentralen empfehlen deshalb, den Speicher dauerhaft auf mindestens 60 Grad zu betreiben. Bei 70 Grad Celsius sterben auch bereits vorhandene Legionellen-Kolonien zuverlässig ab.

Wie hoch sind die Bereitschaftsverluste des Speichers?

Bereitschaftsverluste sind Wärmeverluste des gefüllten Speichers, die auch ohne Wasserentnahme entstehen. Sie hängen direkt von der Dämmqualität ab. Moderne Speicher besitzen laut Verbraucherzentrale eine Dämmung von 10 bis 15 Zentimetern. Die Warmwasserbereitung verursacht insgesamt etwa 10 bis 30 Prozent des gesamten Heizenergiebedarfs eines Haushalts, so die Verbraucherzentrale.

Vier Maßnahmen senken die Verluste zusätzlich:

• Speicher und Rohrleitungen gut dämmen, auch an Anschlüssen und Armaturen.
• Den Speicher in einem beheizten Raum aufstellen statt im kalten Keller.
• Leitungswege kurz halten und den Speicher zentral platzieren.
• Zirkulationsleitungen nur dort einsetzen, wo sie wirklich gebraucht werden.

Wie sich Speicherverluste auf die Effizienz der gesamten Anlage auswirken, erklärt der Beitrag Wirkungsgrad Wärmepumpe.

Welche Wartung braucht der Warmwasserspeicher?

Der Warmwasserspeicher braucht eine regelmäßige Prüfung der Opferanode und, je nach Wasserhärte, eine Entkalkung. Die Opferanode ist ein Magnesiumstab, der den Stahlbehälter elektrochemisch vor Korrosion schützt: Sie löst sich bevorzugt auf und schont so den Speicher.

Nach DIN 4753 erfolgt die erste Prüfung der Anode spätestens nach 2 Jahren, danach jährlich. Ist der Durchmesser der Anode auf weniger als ein Drittel des ursprünglichen Werts abgetragen, ist ein Austausch fällig.

Die Entkalkung richtet sich nach der Wasserhärte am Wohnort. Wasserversorger müssen den Härtegrad einmal jährlich mitteilen. Bei hartem Wasser empfehlen Sanitärfachbetriebe eine jährliche Entkalkung. Bei weichem bis mittlerem Wasser reicht ein Intervall von 2 bis 3 Jahren.

Wie die Wartung der Wärmepumpe selbst abläuft und welche Intervalle dort gelten, zeigt der Beitrag Wartung der Wärmepumpe.

Ist eine separate Warmwasser-Wärmepumpe eine Alternative?

Eine Brauchwasser-Wärmepumpe erwärmt ausschließlich Trinkwasser und kann den klassischen Speicher ergänzen oder ersetzen. Die Verbraucherzentrale nennt sie auch Warmwasser-Wärmepumpe. Sie arbeitet wie eine kleine Luft-Wasser-Wärmepumpe, steht meist im Keller und nutzt die Raumluft als Wärmequelle. Das erwärmte Wasser landet in einem integrierten Speicher.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ), also das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom über ein Jahr, liegt bei Brauchwasser-Wärmepumpen laut Verbraucherzentrale bei 2,5 bis 4.

Zwei Vorteile sprechen für diese Lösung: Der bestehende Heizkessel kann im Sommer abgeschaltet bleiben, und das Gerät kühlt sowie entfeuchtet gleichzeitig den Aufstellraum. Zwei Nachteile stehen dem gegenüber: Das Gerät benötigt Platz wie ein großer Kühlschrank, und es erzeugt Betriebsgeräusche im Aufstellraum. Eine Brauchwasser-Wärmepumpe eignet sich laut Verbraucherzentrale besonders, wenn die bestehende Heizung nicht ganzjährig für die Warmwasserbereitung laufen soll.

Details zu Kosten und Effizienz liefert der Beitrag Brauchwasser-Wärmepumpe.

Häufige Fragen

Wie groß sollte ein Warmwasserspeicher für 2 Personen sein?

Für 2 Personen genügt nach der Faustregel ein Speicher von rund 100 Litern. Die Verbraucherzentrale rechnet mit 50 Litern pro Person als Richtwert für Einfamilienhäuser.

Wie oft muss die Opferanode getauscht werden?

Die Opferanode wird getauscht, sobald der Durchmesser auf weniger als ein Drittel des Originalwerts gesunken ist. Nach DIN 4753 erfolgt die erste Prüfung spätestens nach 2 Jahren, danach jährlich.

Muss der Speicher dauerhaft 60 Grad heiß sein?

Für Großanlagen ab 400 Litern schreibt das DVGW-Arbeitsblatt W 551 mindestens 60 Grad am Speicheraustritt vor. Für kleinere Anlagen im Einfamilienhaus gilt keine feste Temperaturpflicht, doch die Verbraucherzentralen empfehlen ebenfalls dauerhaft 60 Grad als sicherste Lösung.

Was unterscheidet Warmwasserspeicher und Pufferspeicher?

Der Warmwasserspeicher bevorratet Trinkwasser für Dusche, Bad und Küche, der Pufferspeicher nur Heizungswasser für die Raumheizung. Im Pufferspeicher gibt es keinen Kontakt zwischen Trinkwasser und Heizkreis.