Was ist die Aufheizleistung eines Speichers – und ist sie wichtiger als das Volumen?

Was genau ist die Aufheizleistung eines Speichers?

Die Aufheizleistung ist die thermische Leistung in Kilowatt, die der Rohrwendel-Wärmetauscher eines Speichers von der Wärmequelle auf das gespeicherte Wasser überträgt – sie bestimmt, wie schnell ein entleerter Speicher wieder nutzbar wird. Sie ist keine feste Eigenschaft des Speichers allein: Dieselbe Rohrwendel überträgt aus dem 80 °C warmen Primärkreis eines Heizkessels mehr Leistung als aus dem 50 °C warmen Primärkreis einer Wärmepumpe, weil der Wärmestrom mit der Temperaturdifferenz zwischen Rohrwendel und umgebendem Wasser zunimmt. Deshalb gibt ein Speicherdatenblatt die Wärmetauscher-Leistung bei einer genannten Primärtemperatur an, und deshalb kann derselbe Speicher, der mit einem Heizkessel in 40 Minuten aufheizt, mit einer Wärmepumpe zwei Stunden brauchen. Die Oberfläche der Rohrwendel ist der Hebel, den Hersteller in der Hand haben – das Thema von Welche Rohrwendel-Oberfläche braucht ein Wärmepumpen-Speicher?.

Wie berechnet man die Aufheizzeit aus der Aufheizleistung?

Aufheizzeit in Stunden = Liter × Temperaturanstieg (°C) × 1,163 ÷ (Rohrwendel-Leistung in W). Die Konstante 1,163 Wh pro Liter und Kelvin ist nichts anderes als die spezifische Wärmekapazität von Wasser, umgerechnet in elektrische Einheiten. In der Praxis: Eine Kilowattstunde erwärmt etwa 21,5 Liter um 40 °C, sodass jedes Kilowatt dauerhafter Rohrwendel-Leistung pro Stunde rund 21 Liter Wasser vollständig nachheizt:

Rechenbeispiele mit realen Wärmepumpenleistungen und was eine ungewöhnlich langsame Wiederaufheizung über das System verrät, finden Sie in Wie lange sollte eine Wärmepumpe brauchen, um einen Warmwasserspeicher wieder aufzuheizen?.

Ist die Aufheizleistung wichtiger als das Volumen?

Für Haushalte mit wiederholten Zapfungen ja – ein kleinerer Speicher mit leistungsstarker Rohrwendel schlägt oft einen größeren Speicher mit schwacher. Das Volumen beantwortet nur eine Frage: wie viel Warmwasser in einem einzigen Schub zur Verfügung steht. Die Aufheizleistung beantwortet die häufigere: wie bald die nächste Dusche möglich ist. Ein 200-L-Speicher mit einer 9-kW-Rohrwendel ist nach etwa einer Stunde wieder bereit, während ein 300-L-Speicher mit 3 kW die vierte aufeinanderfolgende Dusche fast den ganzen Nachmittag warten lässt – obwohl er 50 % mehr Wasser fasst. Das Volumen bleibt bei gleichzeitigen Spitzenzapfungen ausschlaggebend, weshalb Hotels und Häuser mit mehreren Bädern anders dimensioniert werden – siehe Welche Speichergröße braucht ein Haus mit mehreren Bädern? – und bedenken Sie, dass ohnehin nicht alle gespeicherten Liter nutzbar sind, wie Wie viel nutzbares Warmwasser liefert ein Speicher? erklärt.

Warum brauchen Wärmepumpen-Speicher größere Rohrwendeln für eine schnelle Aufheizung?

Weil der Primärkreis einer Wärmepumpe nur mit 50–55 °C ankommt, beträgt die Temperaturdifferenz, die die Wärme in 45 °C warmes Speicherwasser treibt, nur wenige Kelvin statt der 30–40 K, die bei einem Heizkessel zur Verfügung stehen – die Rohrwendel braucht also ein Mehrfaches an Oberfläche, um dieselbe Leistung zu übertragen. Wärmepumpentaugliche Speicher haben daher Rohrwendeln von etwa 3 m² oder mehr, gegenüber etwa 1 m² in älteren Kesselspeichern. Wer eine Wärmepumpe an einen alten Speicher mit kleiner Rohrwendel anschließt, erlebt die klassische Beschwerde: stundenlange Wiederaufheizung und einen Verdichter, der gegen eine Rohrwendel taktet, die seine Leistung nicht aufnehmen kann. Als Speicherhersteller vergrößert Solimpeks aus genau diesem Grund die Rohrwendel seiner Wärmepumpen-Speicher – die Baureihe TSE-VS HP hat 2,1 m² bei 200 L und 3,1 m² bei 300 L –, denn der Engpass ist meist die Rohrwendel, nicht der Verdichter. Was einen kompatiblen Speicher sonst noch ausmacht, behandelt Was macht einen Speicher wärmepumpentauglich?.

Auf welche Aufheizleistung sollte ich beim Kauf achten?

Stimmen Sie die Nennleistung der Rohrwendel bei Ihrer realen Primärtemperatur auf Ihre Wärmequelle und den Rhythmus Ihres Haushalts ab: Die Rohrwendel-Leistung sollte mindestens der Leistung des Heizkessels oder der Wärmepumpe entsprechen, sonst taktet die Quelle. Nach den EU-Ökodesign-Vorgaben (Verordnung 814/2013) tragen Warmwasserbereiter und Speicher deklarierte Leistungsdaten; fragen Sie den Hersteller also nach der Rohrwendel-Leistung bei Wärmepumpen-Temperaturen – nicht nur nach dem üblicherweise beworbenen Wert für den Kesselbetrieb. Als Faustregel gilt: Eine Familie, die auf aufeinanderfolgende Duschen am Abend angewiesen ist, wird mit 150–200 L und leistungsstarker Rohrwendel besser bedient als mit 300 L und einer langsamen; nur dauerhafter gleichzeitiger Bedarf rechtfertigt es, vorrangig auf Volumen zu setzen.