Warmwasserspeicher oder Elektro-Warmwasserspeicher? Welcher ist wirtschaftlicher und sinnvoller?

Der Unterschied zwischen Warmwasserspeicher und Elektro-Warmwasserspeicher liegt in der Energiequelle, die das Wasser erwärmt. Der Elektro-Warmwasserspeicher ist ein eigenständiges Gerät, das das Wasser mit einem im Behälter eingebauten Heizstab von 1,5–3 kW direkt mit Strom erwärmt. Der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel dagegen ist ein Speicher, der das Wasser indirekt über das durch die Rohrwendel strömende heiße Medium erwärmt, also mit Energie aus Kombitherme, Heizkessel oder Wärmepumpe, und selbst keine Wärme erzeugt.

Die Begriffe müssen hier geklärt werden. Das Gerät, das im Türkischen umgangssprachlich „Termosifon“ genannt wird, heißt fachlich elektrischer Wassererwärmer oder elektrischer Warmwasserspeicher; seine kleinvolumigen Modelle für eine einzelne Zapfstelle werden meist „Termosifon“ genannt, weil sie den Durchlauferhitzer ersetzen. Der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel wird auch als indirekt beheizter Warmwasserspeicher bezeichnet; die Rohrwendel im Namen ist das spiralförmige Rohr, in dem das heiße Medium zirkuliert und seine Wärme an das Trinkwasser abgibt. Modelle mit einer Rohrwendel werden an eine Wärmequelle angeschlossen, Modelle mit zwei Rohrwendeln an zwei Wärmequellen.

Die praktische Folge dieser Unterscheidung ist: Der Elektro-Warmwasserspeicher wird über die Steckdose betrieben und nur mit Kaltwasserzulauf und Warmwasserabgang an die Installation angeschlossen, daher ist seine Installation einfach. Der Warmwasserspeicher muss dagegen mindestens an einen weiteren Kreis angeschlossen werden, nämlich an die Wärmequelle, also an die Vor- und Rücklaufleitung von Kombitherme oder Heizkessel. Die Unterschiede zwischen den Speichertypen und dem Aufbau der Rohrwendel haben wir in einem eigenen Ratgeber ausführlich behandelt. (Details: Was ist ein Warmwasserspeicher? Unterschiede zwischen Speichern mit einer Rohrwendel, mit zwei Rohrwendeln und Elektro-Warmwasserspeichern)

Die Antwort auf die Frage, ob der Elektro-Warmwasserspeicher oder der Warmwasserspeicher wirtschaftlicher ist, liegt in den Kosten der eingesetzten Energie pro Einheit. Der Elektro-Warmwasserspeicher arbeitet mit Strom, und Strom ist für dieselbe Wärmemenge typischerweise eine 3–4-mal teurere Energieposition als Erdgas. Arbeitet der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel mit einer Erdgas-Kombitherme, erwärmt er das Wasser mit dieser günstigen Energie, sodass seine Betriebskosten deutlich niedriger liegen; bei einer Wärmepumpe wird der Abstand durch den COP-Wert (Leistungszahl) noch größer.

Der Vergleich erfolgt anhand zweier Kostenachsen: der Kostenpositionen der Anfangsinvestition und der Kostenpositionen des Betriebs. Bei der Anfangsinvestition liegt der Elektro-Warmwasserspeicher vorn; im Betrieb liegt bei Haushalten mit Wärmequelle der Warmwasserspeicher vorn. Die folgende Liste vergleicht die Kostenpositionen beider Geräte Position für Position und zeigt, welche Position bei welchem Gerät schwerer wiegt.

• Anfangsinvestition – Elektro-Warmwasserspeicher: Gerät günstig, kein zusätzlicher Kreis, Montage in einem halben Tag; Warmwasserspeicher: Gerät teurer, Anschluss an den Kreis von Kombitherme/Heizkessel und gegebenenfalls eine Umwälzpumpe erforderlich
• Energiekosten pro Einheit – Elektro-Warmwasserspeicher: Strom, die teuerste Position pro kWh; Warmwasserspeicher: Erdgas oder Wärmepumpe, für dieselbe Wärme 3–5-mal günstiger
• Wirkungsgrad – Elektro-Warmwasserspeicher: Strom wird zu ca. 99 Prozent in Wärme umgewandelt, aber Strom ist teuer; Warmwasserspeicher: Wirkungsgrad der Kombitherme 90–95 Prozent, Wärmepumpe mit COP 3–4
• Installationsaufwand – Elektro-Warmwasserspeicher: wird an die Steckdose angeschlossen, gering; Warmwasserspeicher: erfordert Wärmequellenkreis, Pumpe und Automation, hoch
• Flexibilität beim Fassungsvermögen – Elektro-Warmwasserspeicher: üblich im Bereich von 30–120 Litern; Warmwasserspeicher: breites Programm von 80 Litern bis 2000 Litern
• Wiederaufheizgeschwindigkeit – Elektro-Warmwasserspeicher: durch die Heizstableistung begrenzt, langsam; Warmwasserspeicher: schnell, wenn die Rohrwendelleistung hoch ist
• Wartung – Elektro-Warmwasserspeicher: Austausch von Heizstab und Opferanode; Warmwasserspeicher: Kontrolle von Rohrwendel und Anode, bei der Verkalkung ähnlich

Das klare Urteil lautet: In einem Haushalt, in dem bereits eine Erdgas-Kombitherme, ein Heizkessel oder eine Wärmepumpe installiert ist, ist der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel der günstigste Weg zur Warmwasserbereitung. Gibt es überhaupt keine Wärmequelle, soll keine installiert werden oder ist der Warmwasserbedarf klein und auf eine Zapfstelle beschränkt, ist der Elektro-Warmwasserspeicher sinnvoller. Die Auswahlkriterien für Warmwasserspeicher und die Berechnung der Litergröße haben wir in einen eigenen Ratgeber ausgelagert. (Details: Wie viele Liter Warmwasserspeicher sollte ich kaufen? Berechnung für 2, 4, 6, 10 und 20 Personen)

Die Antwort auf die Frage, wie viele kWh die Erwärmung der gleichen Wassermenge benötigt, ist unabhängig vom eingesetzten Gerät dieselbe; es ändern sich nur die Kosten dieser Energie pro Einheit. Die Energie für die Temperaturerhöhung des Wassers ergibt sich aus der Beziehung Q gleich m mal c mal Delta T. Dabei ist m die Wassermasse in kg, c die spezifische Wärmekapazität des Wassers von ca. 4,18 kJ/kg°C und Delta T die gewünschte Temperaturerhöhung in °C. Das Ergebnis liegt in kJ vor und wird durch Division durch 3600 in kWh umgerechnet. Diese zur Erwärmung des Wassers erforderliche Wärme ist das physikalische Gegenstück zur zugeführten Energie.

Rechnen wir das Beispiel mit 150 Litern Wasser. Da die Dichte von Wasser ca. 1 kg/Liter beträgt, sind 150 Liter gleich 150 kg. Um das Wasser von 15 °C Netztemperatur auf 60 °C Speichertemperatur zu bringen, beträgt Delta T gleich 45 °C. Q gleich 150 mal 4,18 mal 45 gleich 28.215 kJ. Teilen wir diesen Wert durch 3600, erhalten wir 7,84 kWh tatsächliche Wärmeenergie. Das ist die gerätunabhängige physikalische Untergrenze.

Bestimmen wir nun, wie viel Energie die Erzeugung dieser Wärme je nach Gerät verbraucht. Beim Elektro-Warmwasserspeicher beträgt der Wirkungsgrad des Heizstabs ca. 99 Prozent, daher ist die aufgenommene Elektrizität 7,84 geteilt durch 0,99 gleich ca. 7,92 kWh Strom. Wird bei der Erdgas-Kombitherme ein Verbrennungswirkungsgrad von ca. 92 Prozent angesetzt, beträgt die erforderliche Erdgasenergie 7,84 geteilt durch 0,92 gleich ca. 8,52 kWh. Wird bei der Wärmepumpe ein COP von 3,5 angesetzt, sinkt der aufgenommene Strom auf 7,84 geteilt durch 3,5 gleich ca. 2,24 kWh.

Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: Für die Erwärmung derselben 150 Liter Wasser um 45 °C verbraucht der Elektro-Warmwasserspeicher ca. 7,92 kWh Strom, der Warmwasserspeicher an der Kombitherme ca. 8,52 kWh Erdgas und der Wärmepumpen-Warmwasserspeicher nur ca. 2,24 kWh Strom. Da die Kosten pro kWh bei Erdgas typischerweise in der Größenordnung eines Viertels der Stromkosten liegen, arbeitet der Warmwasserspeicher an der Kombitherme im Betrieb deutlich günstiger als der Elektro-Warmwasserspeicher. Der Wärmepumpen-Warmwasserspeicher verursacht die niedrigsten Betriebskosten, weil er wenig Energie verbraucht und einen hohen Wirkungsgrad hat. Die Funktionsweise der Wärmepumpe bei der Trinkwarmwasserbereitung haben wir in einem eigenen Beitrag erklärt. (Details: Was ist eine Wärmepumpe? Lohnt sich der Kauf einer Wärmepumpe 2026? Stromverbrauch und tatsächliche Kosten)

Der Elektro-Warmwasserspeicher bringt das Wasser je nach Heizstableistung und Behältervolumen typischerweise in 1,5–4 Stunden auf die gewünschte Temperatur. Die Aufheizzeit ergibt sich aus der zu erwärmenden Energie geteilt durch die Heizstableistung: Zeit gleich Q geteilt durch P. Ein Elektro-Warmwasserspeicher mit kleinem Volumen und hoher Leistung erwärmt das Wasser schnell; ein Modell mit großem Volumen und geringer Leistung braucht Stunden. Deshalb ist es in Haushalten, die morgens Warmwasser erwarten, das am häufigsten auftretende Problem, das Fassungsvermögen groß und die Leistung klein zu wählen.

Rechnen wir am Beispiel eines Elektro-Warmwasserspeichers mit 100 Litern und einem Heizstab von 2 kW. Um das Wasser von 15 °C auf 60 °C zu bringen, sind Q gleich 100 mal 4,18 mal 45 gleich 18.810 kJ erforderlich, also 5,23 kWh. Zeit gleich 5,23 geteilt durch 2 gleich 2,61 Stunden, also ca. 2 Stunden 37 Minuten. Wäre derselbe Behälter mit einem 3-kW-Heizstab ausgestattet, sänke die Zeit auf 1,74 Stunden, also 1 Stunde 45 Minuten. Die Aufheizzeit ist der Leistung direkt umgekehrt proportional.

Die große Einschränkung des Elektro-Warmwasserspeichers besteht darin, dass die Heizstableistung durch die Elektroinstallation begrenzt ist. In einem Wohngebäude mit einphasigem Anschluss kann eine Leistung von mehr als 3 kW wegen Absicherung und Kabelquerschnitt problematisch werden; deshalb liegen die Elektro-Warmwasserspeicher für Wohngebäude meist im Bereich von 1,5–3 kW. Beim Warmwasserspeicher mit Rohrwendel gibt es diese Grenze nicht, weil er die Wärme nicht aus dem Strom, sondern von der Kombitherme oder dem Heizkessel bezieht, und die Leistung einer Kombitherme liegt typischerweise in der Größenordnung von 24–35 kW.

Die Aufheizzeit bestimmt unter Komfortgesichtspunkten unmittelbar den Morgenrhythmus eines Haushalts. Wird ein Elektro-Warmwasserspeicher mit 100 Litern und einem Heizstab von 2 kW über Nacht aufgeheizt und morgens genutzt, gibt es keine Probleme; weil aber der tagsüber geleerte Behälter für die erneute Erwärmung am Abend ca. 2,5 Stunden benötigt, kommt es auf die zeitliche Planung an. Deshalb muss in Haushalten, in denen viele Nutzer gleichzeitig Warmwasser wünschen, zur Verkürzung der Aufheizzeit entweder die Leistung oder das Volumen erhöht werden, und beim Elektro-Warmwasserspeicher ist die Leistungserhöhung elektrisch begrenzt.

Der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel erwärmt das Wasser je nach Wärmeleistung der Rohrwendel deutlich schneller als der Elektro-Warmwasserspeicher, typischerweise in 20–60 Minuten. Der Grund ist, dass die durch die Rohrwendel fließende Leistung von Kombitherme oder Heizkessel um ein Vielfaches höher ist als die eines elektrischen Heizstabs. Die von der Rohrwendel übertragbare Wärmeleistung wird durch die Fläche der Rohrwendel in m², die Temperatur des Mediums und den Volumenstrom bestimmt und liegt bei Warmwasserspeichern für Wohngebäude typischerweise in der Größenordnung von 15–40 kW.

Betrachten wir die 7,84 kWh Energie, die für die Erwärmung derselben 150 Liter Wasser um 45 °C erforderlich sind. Bei einer Rohrwendelleistung von 20 kW ergibt sich Zeit gleich 7,84 geteilt durch 20 gleich 0,39 Stunden, also ca. 23 Minuten. Während ein Elektro-Warmwasserspeicher mit einem 2-kW-Heizstab dasselbe Wasser in 3,9 Stunden erwärmt, schafft es ein Warmwasserspeicher mit 20-kW-Rohrwendel in einem 10-mal kürzeren Zeitraum. Dieser Geschwindigkeitsunterschied ist der entscheidende Vorteil beim Duschen hintereinander in Haushalten mit mehreren Personen.

Wie viel Rohrwendelleistung tatsächlich übertragen wird, hängt von der Oberfläche der Rohrwendel und der Temperatur des Mediums ab. Die auf dem Typenschild angegebene Rohrwendelleistung gilt für eine bestimmte Vorlauftemperatur des Heizkessels und eine bestimmte Speichertemperatur; sinkt die Vorlauftemperatur der Kombitherme, sinkt auch die übertragene Leistung. Deshalb muss bei einer Wärmepumpe, die mit niedriger Temperatur arbeitet, ein Spezialspeicher mit großer Rohrwendel verwendet werden. Diese Kombination haben wir im Auswahlratgeber für Kodsan-Warmwasserspeicher Position für Position behandelt. (Details: Auswahlratgeber Kodsan-Warmwasserspeicher: Welcher Speicher für welches Projekt?)

Die Wiederaufheizzeit ist die Zeit, die der Behälter, nachdem sein Warmwasser einmal aufgebraucht und er mit kaltem Netzwasser gefüllt wurde, benötigt, um wieder die Zieltemperatur zu erreichen. Dieser Wert ist der kritische Parameter, der die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Geräts bestimmt; denn einen Haushalt, der hintereinander duscht, interessiert nicht die erste Erwärmung des Speichers, sondern wie schnell er sich zwischen zwei Nutzungen erholt. Beim Elektro-Warmwasserspeicher ist diese Zeit lang, beim Warmwasserspeicher mit Rohrwendel kurz.

Sehen wir uns ein Beispiel an. Bei einem Elektro-Warmwasserspeicher mit 120 Litern und 2 kW dauert die vollständige Wiederaufheizung nach dem Aufbrauchen des Wassers ca. 3,1 Stunden; in dieser Zeit ist eine zweite warme Dusche nicht möglich. Ein Warmwasserspeicher mit Rohrwendel von 24 kW und gleichem Volumen erholt sich dagegen in ca. 16 Minuten. Deshalb reicht die effektive Kapazität des Elektro-Warmwasserspeichers mit steigender Personenzahl schnell nicht mehr aus; der Warmwasserspeicher liefert dank der hohen Rohrwendelleistung dauerhaft Warmwasser.

Es gibt zwei Wege, die Wiederaufheizzeit zu verkürzen: die Leistung von Heizstab oder Rohrwendel zu erhöhen oder das Speichervolumen zu vergrößern. Weil beim Elektro-Warmwasserspeicher die Leistung durch die Elektroinstallation begrenzt ist, muss in der Praxis das Volumen vergrößert werden; das erhöht den Bereitschaftswärmeverlust und den Platzbedarf. Beim Warmwasserspeicher ist die Rohrwendelleistung ohnehin hoch, sodass dasselbe Volumen deutlich kleiner gehalten werden kann. Wie viele Liter je nach Personenzahl erforderlich sind, haben wir in einem eigenen Beitrag berechnet. (Details: Wie viele Liter Warmwasserspeicher sollte ich kaufen? Berechnung für 2, 4, 6, 10 und 20 Personen)

Ein praktisches Maß, um die tatsächliche Kapazität eines Geräts zu beurteilen, ist die Warmwasserleistung der ersten Stunde. Dieser Wert ergibt sich, indem zum Volumen des vollständig aufgeheizten Speichers die in dieser einen Stunde erzeugbare Menge frischen Warmwassers addiert wird; das heißt Speichervolumen plus die zusätzlichen Liter, die Rohrwendel oder Heizstab in einer Stunde erwärmen. Ein Warmwasserspeicher mit Rohrwendel von 20 kW und einem 150-Liter-Speicher kann in der ersten Stunde zu den 150 Litern des Speichers ca. 570 Liter zusätzliches Warmwasser erzeugen und erreicht insgesamt eine Leistung von mehr als 700 Litern. Ein Elektro-Warmwasserspeicher mit 2 kW und gleichem Speicher erzeugt in der ersten Stunde dagegen nur ca. 38 Liter zusätzlich; der Unterschied zwischen beiden ist bei Nutzung durch mehrere Personen entscheidend.

Die Kapazitätsberechnung besteht darin, den täglichen Warmwasserverbrauch pro Person dem Duschbedarf zuzuordnen. Eine Dusche verbraucht ca. 40–50 Liter Mischwasser von 40 °C, also ca. 30–35 Liter Speicherwasser von 60 °C. Sinkt die Speichertemperatur, verringert sich die effektive Kapazität; deshalb wird die Berechnung immer anhand von Speichertemperatur und Netztemperatur durchgeführt. Die folgenden Werte sind ein praktischer Ausgangspunkt für Duschen hintereinander.

• Haushalt mit 2 Personen – Elektro-Warmwasserspeicher: 80–100 Liter reichen aus, langsame Wiederaufheizung an einer Zapfstelle; Warmwasserspeicher: 80–120 Liter, mit hoher Rohrwendelleistung komfortabel
• Haushalt mit 4 Personen – Elektro-Warmwasserspeicher: 120–150 Liter erforderlich, aber problematische Wiederaufheizung; Warmwasserspeicher: 150–200 Liter, problemlos bei Duschen hintereinander
• Haushalt mit 6 Personen – Elektro-Warmwasserspeicher: über 200 Liter nicht praxistauglich, Probleme mit Stromlast und Platz; Warmwasserspeicher: 200–300 Liter, mit hoher Rohrwendelleistung die bevorzugte Lösung
• Nutzung an einer einzelnen Zapfstelle – Elektro-Warmwasserspeicher: 30–50 Liter, ideal für eine Küche oder ein einzelnes Waschbecken; Warmwasserspeicher: in dieser Größenordnung unnötig kompliziert
• Villa mit mehreren Bädern – Elektro-Warmwasserspeicher: reicht nicht aus; Warmwasserspeicher: 300–500 Liter mit zwei Rohrwendeln, geeignet für die Einbindung von Solarkollektor oder Wärmepumpe

Wie man sieht, stößt der Elektro-Warmwasserspeicher mit steigender Personenzahl schnell an seine Grenze. In einem Haushalt mit 6 Personen erwärmt sich ein elektrischer Speicher mit 300 Litern sowohl zu langsam, als auch ist sein Bereitschaftsverlust hoch; im selben Szenario bietet ein Warmwasserspeicher mit Rohrwendel mit deutlich kleinerem Volumen den gleichen Komfort. In einem Projekt, in dem wir in einem Mehrfamilienhaus mit vier Wohnungen in Istanbul-Kadıköy einen an den zentralen Heizkessel angeschlossenen Warmwasserspeicher mit zwei Rohrwendeln und 500 Litern installiert haben, setzte sich der eine zentrale Speicher gegenüber einem eigenen Elektro-Warmwasserspeicher in jeder Wohnung sowohl beim Platz als auch bei den Betriebskosten klar durch. Die Tabelle zur Literauswahl haben wir in einen eigenen Ratgeber ausgelagert. (Details: Wie viele Liter Warmwasserspeicher sollte ich kaufen? Berechnung für 2, 4, 6, 10 und 20 Personen)

Die Rolle der Speichertemperatur bei der Kapazitätsauswahl wird oft übersehen. Das Wasser, das aus einem auf 60 °C gehaltenen Warmwasserspeicher zur Zapfstelle fließt, wird in der Thermostatarmatur mit Kaltwasser gemischt und sinkt auf 40 °C; das heißt, 1 Liter Speicherwasser entspricht ca. 1,3 Litern Trinkwarmwasser. Wird die Speichertemperatur auf 55 °C gesenkt, verringert sich dieses Verhältnis und die effektive Kapazität wird kleiner. Deshalb reichen zwei Speicher mit gleichem Volumen bei unterschiedlichen Speichertemperaturen für eine unterschiedliche Zahl von Duschen; die Kapazitätsberechnung muss immer unter Angabe der Zielspeichertemperatur erfolgen.

Der Bereitschaftswärmeverlust ist die Energie, die aufgewendet wird, um auszugleichen, dass das heiße Wasser im Speicher auch dann, wenn dem Gerät überhaupt kein Wasser entnommen wird, durch Wärmeabgabe an die Umgebung abkühlt. Dieser Verlust wird in kWh/Jahr gemessen und mit dem Wert für den Bereitschaftsverlust auf dem Energielabel des Geräts angegeben. Mit zunehmender Dämmdicke sinkt der Verlust; deshalb spart ein gut gedämmter Speicher bei gleichem Volumen gegenüber einem schlecht gedämmten pro Jahr Hunderte von kWh ein.

Der Verlust lässt sich einfach so abschätzen: Ein Warmwasserspeicher oder Elektro-Warmwasserspeicher für Wohngebäude verliert je nach Energieeffizienzklasse pro Tag ca. 1–3 Prozent der im Speicher enthaltenen Energie. Die in einem 150-Liter-Speicher mit 60 °C gespeicherte Energie beträgt bezogen auf die Referenz von 15 °C ca. 7,84 kWh. Ein Verlust von 2 Prozent pro Tag ergibt 0,157 kWh/Tag; multipliziert mit 365 Tagen ergibt sich ein Bereitschaftsverlust von ca. 57 kWh/Jahr. Bei einem schlecht gedämmten Modell kann dieser Wert 150 kWh/Jahr überschreiten.

Beim Bereitschaftsverlust gibt es zwischen Elektro-Warmwasserspeicher und Warmwasserspeicher keinen physikalischen Vorteil; entscheidend sind die Dämmdicke und die Oberfläche des Speichers. Allerdings gleicht der Elektro-Warmwasserspeicher diesen Verlust mit teurem Strom aus, der Warmwasserspeicher an der Kombitherme dagegen mit günstigem Erdgas; daher bedeutet derselbe Verlust in kWh/Jahr beim Elektro-Warmwasserspeicher eine größere Kostenposition. Die allgemeinen Grundsätze zur Energieeffizienz haben wir in einem eigenen Beitrag zusammengestellt. (Details: Energieeffizienz in mechanischen Anlagen)

Der Einfluss der Dämmdicke lässt sich an einer konkreten Zahl ablesen. Der Bereitschaftsverlust des Speichers der Klasse A ist von zwei Speichern mit gleichem Volumen auf dem Energielabel ca. halb so groß wie der des Speichers der Klasse C. Verliert ein 150-Liter-Speicher in Klasse C ca. 1,3 kWh/Tag und in Klasse A ca. 0,7 kWh/Tag, ergibt der Unterschied von 0,6 kWh/Tag pro Jahr ca. 219 kWh/Jahr. Dieser Unterschied ist eine Kostenposition, die selbst dann anfällt, wenn das Gerät überhaupt nicht genutzt wird; deshalb amortisiert eine hohe Dämmklasse bei Anlagen mit großem Volumen und Dauerbetrieb den Unterschied bei der Anfangsinvestition schnell.

Der Bereitschaftsverlust hängt auch unmittelbar von der Lage des Speichers und der Umgebungstemperatur ab. Ein Speicher, der in einem kalten Keller oder in einem ungedämmten Installationsschacht steht, kühlt schneller aus als ein Speicher in einem beheizten Raum. Weil sich dieser Verlust beim Elektro-Warmwasserspeicher unmittelbar im Haushaltsstrom niederschlägt, bringt es eine kleine, aber dauerhafte Einsparung, das Gerät möglichst an einem warmen und gedämmten Ort aufzustellen. Auch kurze Dämmmanschetten, die die Wärmebrücke an den Rohranschlüssen des Speichers unterbrechen, senken den Verlust das ganze Jahr über.

Die Antwort auf die Frage, ob Strom oder Erdgas günstiger ist, wird anhand der Kosten pro Wärmeeinheit gegeben, und Erdgas ist für dieselbe kWh Wärme deutlich günstiger als Strom. Auch wenn der Wirkungsgrad von Strom bei ca. 99 Prozent liegt, beträgt der Preis pro kWh bei Strom typischerweise das 3–4-Fache von Erdgas; dieser Unterschied wird durch den Wirkungsgrad nicht ausgeglichen. Deshalb gerät der Elektro-Warmwasserspeicher, der Wärme direkt aus Strom erzeugt, im Betrieb gegenüber dem Warmwasserspeicher an der Kombitherme, der mit günstiger Energie arbeitet, ins Hintertreffen.

Die Wärmepumpe kehrt dieses Bild um. Auch wenn die Wärmepumpe Strom verbraucht, erzeugt sie aus jeder aufgenommenen 1 kWh Strom so viel Wärme, wie es dem COP-Wert entspricht, also typischerweise 3–4 kWh. In diesem Fall kann der Wärmepumpen-Warmwasserspeicher die Kosten pro Wärmeeinheit sogar unter die von Erdgas senken. Den Kostenvergleich zwischen Wärmepumpe und Kombitherme haben wir in einem eigenen Beitrag mit Zahlen belegt. (Details: Wärmepumpe oder Kombitherme? Vergleich der Erdgas- und Stromkosten)

Die praktische Regel für die Entscheidung lautet: Ist im Haushalt Erdgas vorhanden, wird ein Warmwasserspeicher mit Rohrwendel gewählt; ist kein Erdgas vorhanden, aber geeigneter Platz, ein Wärmepumpen-Warmwasserspeicher; ist beides nicht vorhanden oder das Budget niedrig, ein Elektro-Warmwasserspeicher. Strom allein ist dort vertretbar, wo der Warmwasserbedarf sehr klein und selten ist und nur an einer einzelnen Zapfstelle besteht; dort amortisiert die Anfangsinvestition für eine Kombitherme oder einen Speicherkreis den Stromkostenunterschied über viele Jahre nicht.

Der Elektro-Warmwasserspeicher ist in Szenarien sinnvoller, in denen keine Wärmequelle vorhanden und der Warmwasserbedarf begrenzt ist. Weil er an der Steckdose arbeitet, keinen zusätzlichen Kreis benötigt und seine Installation in einem halben Tag erledigt ist, überzeugt er mit seiner niedrigen Anfangsinvestition. Kurzzeitige Nutzung, Mietwohnungen, Küchen mit einem einzelnen Waschbecken oder Gebäude ohne Erdgasinfrastruktur sind Bereiche, in denen der Elektro-Warmwasserspeicher klar im Vorteil ist.

• Wohngebäude ohne Erdgasinfrastruktur – wenn die Kosten für die Installation einer Kombitherme nicht gerechtfertigt sind, ist der Elektro-Warmwasserspeicher die direkte Lösung
• Nutzung an einer einzelnen Zapfstelle – für eine Küchenspüle oder ein einzelnes Bad ist ein Elektro-Warmwasserspeicher mit 30–50 Litern eine schnelle und günstige Lösung
• Mietwohnung oder vorübergehende Unterkunft – transportabel, mit geringer Investition und ohne Eingriff in die Installation anzubringen
• Ferienhaus und seltene Nutzung – in einem Gebäude, das nur einen kurzen Teil des Jahres genutzt wird, bliebe ein Kombitherme-Kreis ungenutzt, der Elektro-Warmwasserspeicher ist sinnvoll
• Zapfstelle fern von der Kombitherme – an einer Stelle mit sehr langer Warmwasserleitung verringert ein lokaler Elektro-Warmwasserspeicher den Rohrwärmeverlust und die Wartezeit

Die Grenze des Elektro-Warmwasserspeichers sind Personenzahl und gleichzeitige Nutzung. An einer Zapfstelle, die von einer oder zwei Personen selten genutzt wird, funktioniert er hervorragend; wenn aber in einem Haushalt mit vier bis sechs Personen Duschen hintereinander gebraucht werden, reicht die Heizstableistung nicht aus und die Wiederaufheizzeit beeinträchtigt den Komfort. Ab diesem Punkt ist der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel das richtige Gerät.

Der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel ist sinnvoller, wenn im Haushalt eine Wärmequelle wie Kombitherme, Heizkessel oder Wärmepumpe vorhanden ist und der Warmwasserbedarf von mehreren Personen oder gleichzeitig besteht. Weil er die Wärme aus günstiger Energie bezieht und die Rohrwendelleistung hoch ist, arbeitet er sowohl im Betrieb günstig als auch mit kurzer Wiederaufheizzeit. Villen, Wohnungen mit mehreren Bädern, zentrale Anlagen in Mehrfamilienhäusern und gewerbliche Küchen sind Bereiche, in denen dieses Gerät klar im Vorteil ist.

• Wohngebäude mit Erdgas-Kombitherme – der an die Kombitherme angeschlossene Warmwasserspeicher erwärmt das Wasser mit günstigem Erdgas und liegt im Betrieb unter dem Elektro-Warmwasserspeicher
• Anlage mit Wärmepumpe – ein Warmwasserspeicher mit großer Rohrwendel überträgt die Effizienz der Wärmepumpe bei niedrigen Temperaturen auf das Trinkwarmwasser, niedrigste Kosten
• Haushalt mit mehreren Personen – in einem Haushalt mit 4–6 Personen werden Duschen hintereinander dank hoher Rohrwendelleistung problemlos bedient
• Villa mit mehreren Bädern – ein Warmwasserspeicher mit zwei Rohrwendeln und 300–500 Litern bewältigt die gleichzeitige Nutzung und die Einbindung eines Solarkollektors
• Zentrale Anlage und gewerbliche Nutzung – der Heizkessel eines Mehrfamilienhauses oder eine gewerbliche Küche versorgt mit einem einzigen zentralen Warmwasserspeicher jede Zapfstelle wirtschaftlich mit Warmwasser

Das Modell des Warmwasserspeichers mit zwei Rohrwendeln erlaubt es, zwei Quellen zu kombinieren; zum Beispiel wird eine Rohrwendel an den Solarkollektor und die andere an die Kombitherme angeschlossen. So ist das Wasser an Tagen mit ausreichender Sonne kostenlos, an Tagen mit unzureichender Sonne schaltet sich die Kombitherme zu. Diese Flexibilität ist beim Elektro-Warmwasserspeicher nicht möglich. Warmwasserspeicher und ihre Varianten können Sie auf pomeka.com ansehen. (Details: Warmwasserspeicher-Modelle von POMEKA)

Bei der Auswahl des Warmwasserspeichers bestimmt das Innenmaterial des Behälters die Lebensdauer; zwei verbreitete Optionen sind der emaillierte Warmwasserspeicher, also ein Stahlbehälter mit Emaille-Beschichtung, und der Edelstahl-Warmwasserspeicher. Der emaillierte Warmwasserspeicher ist kostengünstiger, aber die Beschichtung kann mit der Zeit reißen, und zur Vermeidung von Korrosion ist eine Wartung der Opferanode erforderlich. Behälter aus Edelstahl sind korrosionsbeständiger und langlebiger, haben aber eine höhere Anfangsinvestition. Diese Wahl gilt sowohl für den Elektro-Warmwasserspeicher als auch für den Warmwasserspeicher.

Die Opferanode ist das Opferelement, das bei emaillierten Behältern die Korrosion auf sich zieht und so den Stahl schützt, und sie muss ersetzt werden, wenn sie verschlissen ist; eine vernachlässigte Anode führt dazu, dass der Behälter durchlöchert wird. Bei Edelstahlbehältern fällt diese Wartungsposition kaum an, aber die Schweißnähte reagieren empfindlich auf Chlor und einen hohen Chloridgehalt. Die Werkstoffauswahl sollte nach Wasserhärte und Nutzungsintensität erfolgen; den ausführlichen Vergleich haben wir in einen eigenen Beitrag ausgelagert. (Details: Emaillierter oder Edelstahl-Warmwasserspeicher? Welcher hält länger?)

Das Speicherwasser sollte sowohl aus energetischen als auch aus gesundheitlichen Gründen typischerweise im Bereich von 55–60 °C gehalten werden. Stehendes Warmwasser unter 50 °C gerät in den Temperaturbereich, in dem sich Legionellen vermehren; 60 °C ist dagegen eine sichere Speichertemperatur, bei der die Bakterien in kurzer Zeit abgetötet werden. Mit steigender Temperatur nehmen jedoch sowohl der Bereitschaftsverlust als auch die Kalkablagerung zu; deshalb sind 60 °C für die meisten Wohngebäude die richtige Balance.

Dieses Risiko ist beim Elektro-Warmwasserspeicher und beim Warmwasserspeicher gleich, weil beide stehendes Wasser speichern. In einem wenig genutzten Ferienhaus mag es wie Energieeinsparung aussehen, das Wasser auf 45 °C zu halten, es ist aber hinsichtlich Legionellen riskant; dort wird eine regelmäßige thermische Desinfektion empfohlen, bei der das Speicherwasser kurzzeitig auf 65–70 °C erhitzt wird. Das Legionellenrisiko und das sichere Temperaturmanagement haben wir in einem eigenen Beitrag ausführlich dargestellt. (Details: Was ist die Legionellengefahr im Warmwasserspeicher? Wie heiß muss das Warmwasser gehalten werden?)

Kalk ist das häufigste Betriebsproblem, das sich sowohl am Heizstab des Elektro-Warmwasserspeichers als auch an der Rohrwendel des Warmwasserspeichers ablagert und die Wärmeübertragung verringert. In hartem Wasser bilden gelöstes Calcium und Magnesium auf Flächen, die über 60 °C erwärmt werden, eine Kruste; jede 1 mm dicke Kalkschicht verringert die Wärmeübertragung um ca. 10 Prozent. Beim Heizstab des Elektro-Warmwasserspeichers führt diese Kruste dazu, dass der Heizstab überhitzt und durchbrennt, bei der Rohrwendel des Warmwasserspeichers dazu, dass sich die Aufheizzeit verlängert.

Die Wasserhärte wird in der Einheit °dH gemessen; über 12 °dH gilt das Wasser als hart, über 18 °dH als sehr hart, und bei diesen Werten beschleunigt sich die Kalkablagerung. In vielen Stadtteilen Istanbuls liegt das Leitungswasser im Bereich von 15–25 °dH. Die Lösung besteht darin, das einströmende Wasser zu enthärten oder den Kalk durch regelmäßige Wartung zu entfernen; im Gebiet mit hartem Wasser verlängert sich die Lebensdauer von Warmwasserspeicher und Elektro-Warmwasserspeicher in Haushalten mit einer Wasserenthärtungsanlage deutlich. Die Funktionsweise der Wasserenthärtungsanlage haben wir in einem eigenen Beitrag erklärt. (Details: Was ist eine Wasserenthärtungsanlage? Hilft sie wirklich gegen kalkhaltiges Wasser?)

Die Auswirkung von Kalk auf die beiden Geräte ist unterschiedlich. Beim Elektro-Warmwasserspeicher ist der Heizstab das Element, das unmittelbar mit dem Wasser in Berührung kommt und die heißeste Oberfläche hat; der Kalk setzt sich als Kruste auf dieser Oberfläche ab, und der Heizstab, der die Wärme nicht mehr an das Wasser übertragen kann, überhitzt sich selbst und brennt mit der Zeit durch. Deshalb fällt der Heizstab des Elektro-Warmwasserspeichers im Gebiet mit hartem Wasser häufiger aus als im Gebiet mit weichem Wasser. Beim Warmwasserspeicher ist die Rohrwendel dagegen auf eine größere Fläche verteilt, sodass die Wärmebelastung pro Flächeneinheit niedrig ist und sich die Kalkkruste langsamer bildet; sie verlängert dennoch die Aufheizzeit und senkt den Wirkungsgrad.

Das praktische Urteil lautet: Bei Wasser über 15 °dH ist die Enthärtung des einströmenden Wassers, unabhängig vom Gerätetyp, die einzige wirksamste Maßnahme zur Verlängerung der Lebensdauer des Geräts. Ohne Enthärtung verlangsamt es die Kalkbildung, das Speicherwasser nicht weit über 60 °C zu erhitzen, weil das Ausfallen von Calciumcarbonat mit der Temperatur zunimmt. Bei der jährlichen Wartung senkt das Entkalken der Oberflächen von Heizstab und Rohrwendel sowohl den Verbrauch als auch verhindert es unerwartete Störungen.

Hinsichtlich der Sicherheit besteht zwischen den beiden Geräten kein baulicher Vorteil, sondern es gibt unterschiedliche Risikopositionen. Beim Elektro-Warmwasserspeicher ist das Risiko elektrisch: Heizstabdefekt, Fehlerstrom und Erdungsfehler. Deshalb muss der Elektro-Warmwasserspeicher unbedingt an einer geerdeten Steckdose betrieben und durch einen Fehlerstromschutzschalter geschützt werden. Beim Warmwasserspeicher mit Rohrwendel gibt es dagegen kein elektrisches Risiko, aber Druck- und Temperatursicherheit gewinnen an Bedeutung.

Bei beiden Geräten sind Ausdehnungs- und Sicherheitselemente vorgeschrieben. Weil sich das Wasser beim Erwärmen ausdehnt, müssen in einem geschlossenen System ein Ausdehnungsgefäß für Trinkwasser und ein Sicherheitsventil vorhanden sein; andernfalls steigt der Druck und der Behälter wird belastet. Das Sicherheitsventil wird typischerweise mit einem Ansprechdruck von 6–8 bar gewählt. Die Aufgabe des Sicherheitsventils und die richtige Druckwahl haben wir in einem eigenen Beitrag behandelt. (Details: Was ist ein Sicherheitsventil? Wo werden Sicherheitsventile mit 3 bar, 6 bar und 10 bar eingesetzt?)

Die Ausdehnungsmenge lässt sich an einer konkreten Zahl verstehen. Wird Wasser von 15 °C auf 60 °C erwärmt, dehnt sich sein Volumen um ca. 1,7 Prozent aus; bei einem 150-Liter-Behälter bedeutet das ca. 2,5 Liter überschüssiges Wasser. Kann dieser Überschuss nicht aufgenommen werden, erreicht der Druck schnell den Ansprechwert des Sicherheitsventils, und das Ventil lässt bei jeder Erwärmung Wasser ab. Das Volumen des Ausdehnungsgefäßes für Trinkwasser wird so gewählt, dass es diese Ausdehnungsmenge des Behälters aufnimmt; auch der Vordruck des Ausdehnungsgefäßes muss passend zum Netzdruck eingestellt werden.

Beim Elektro-Warmwasserspeicher sind Thermostat und Temperaturschutz ein zusätzliches Sicherheitselement. Der Thermostat hält das Wasser auf der Zieltemperatur; weil er bei einem Defekt das Wasser bis zum Sieden bringen kann, haben die Geräte einen unabhängigen thermischen Sicherheitsschalter, der bei Übertemperatur den Heizstab abschaltet. Dass dieses Element funktionsfähig ist, gewinnt zusammen mit der Verkalkung des Heizstabs im Gebiet mit hartem Wasser noch mehr an Bedeutung, denn ein verkalkter Heizstab überhitzt lokal.

Beim Warmwasserspeicher dagegen ist die physische Trennung von Wärmequellenkreis und Trinkwasserkreis durch die Rohrwendel ein Sicherheitsvorteil. Das inhibitorhaltige, sauerstoffarme Wasser im Kreis der Kombitherme vermischt sich nicht mit dem Trinkwasser; die beiden Kreise tauschen nur über die Oberfläche der Rohrwendel Wärme aus. Diese Trennung ist sowohl hinsichtlich Hygiene als auch hinsichtlich der Wasserchemie der Anlage eine saubere Lösung und einer der Gründe, weshalb sie in zentralen Anlagen bevorzugt wird.

Die Markenwahl hängt mit der Programmbreite des Geräts und der Verfügbarkeit von Ersatzteilen zusammen. Kodsan ist ein türkischer Hersteller, der mit seinem breiten Programm an Warmwasserspeichern mit Rohrwendel und Behältern Lösungen vom Wohngebäude bis zum industriellen Maßstab anbietet; es gibt Warmwasserspeicher-Optionen von 80 Litern bis zu mehreren tausend Litern. Die Warmwasserspeicher-Programme von Baymak und Viessmann bieten dagegen sowohl bei der Kombitherme als auch beim Warmwasserspeicher integrierte Systeme an und erleichtern es, die Speicher mit den eigenen Kombithermen abgestimmt zu betreiben.

Pomeka Mekanik liefert Warmwasserspeicher und Heizungsausrüstung von Kodsan, Baymak und Viessmann. Für die Kombination mit Wärmepumpensystemen und Warmwasserspeichern mit großer Rohrwendel werden die Lösungen von Viessmann und Mitsubishi Electric berücksichtigt. Welches Modell des Kodsan-Warmwasserspeicher-Programms in welchem Projekt eingesetzt wurde, haben wir in einem eigenen Auswahlratgeber zusammengestellt. (Details: Auswahlratgeber Kodsan-Warmwasserspeicher: Welcher Speicher für welches Projekt?)

Der Wärmepumpen-Warmwasserspeicher ist ein Gerät, das mit einer kleinen eingebauten Wärmepumpe der Luft Wärme entzieht und das Wasser erwärmt, Strom verbraucht, aber deutlich effizienter ist als der Elektro-Warmwasserspeicher. Er wird aus derselben Steckdose versorgt, erzeugt aber dank des COP-Werts aus jeder aufgenommenen 1 kWh Strom ca. 3 kWh Wärme; das heißt, dieselbe Wärme wie der Elektro-Warmwasserspeicher liefert er mit ca. einem Drittel des Stroms. In Haushalten ohne Erdgasinfrastruktur, die niedrige Betriebskosten wünschen, ist er eine starke Alternative zum Elektro-Warmwasserspeicher.

Seine Grenze sind die Installationsbedingungen: Weil der Wärmepumpen-Warmwasserspeicher der Luft Wärme entzieht, benötigt er einen belüfteten Raum oder einen Außenluftanschluss, und er ist größer und teurer als der Elektro-Warmwasserspeicher. Weil er im Betrieb die Raumluft abkühlt, sinkt sein Wirkungsgrad in geschlossenen und kleinen Räumen. Die für ein Haus erforderliche Wärmepumpenleistung und die Auswahllogik haben wir in einem eigenen Beitrag berechnet. (Details: Wie viele kW Wärmepumpe braucht ein Haus mit 100 m², 150 m² oder 200 m²?)

Die tatsächlichen Kosten der beiden Geräte werden anhand der Summe aus Anfangsinvestition und jährlicher Betriebsposition über die Lebensdauer des Geräts verglichen. Dass ein Gerät günstig ist, kann die Gesamtkosten erhöhen, wenn es über die Jahre mit teurer Energie betrieben wird; deshalb darf die Entscheidung nicht allein auf dem Preisschild beruhen, sondern muss auf dem jährlichen kWh-Verbrauch und den Kosten der Energiequelle pro Einheit beruhen. Die Nutzungsdauer liegt bei Warmwasserspeichern und Elektro-Warmwasserspeichern für Wohngebäude typischerweise in der Größenordnung von 8–15 Jahren.

Die Methode lautet: Berechnen Sie zuerst die jährliche Warmwasserenergie des Haushalts. Ein Haushalt mit vier Personen verbraucht pro Tag ca. 160 Liter Warmwasser von 60 °C; das bedeutet ca. 8,4 kWh pro Tag, ca. 3.060 kWh Wärme pro Jahr. Diese Wärme erzeugt der Elektro-Warmwasserspeicher mit ca. 3.090 kWh Strom, der Warmwasserspeicher an der Kombitherme mit ca. 3.330 kWh Erdgas und der Wärmepumpen-Warmwasserspeicher mit ca. 875 kWh Strom. Hinzu kommt der Wert des Bereitschaftswärmeverlusts in kWh/Jahr.

Anhand dieser Zahlen fällt das Urteil klar aus: Unter Einbeziehung der Energiekosten pro Einheit liegt in einem Haushalt mit Erdgas die jährliche Betriebsposition des Warmwasserspeichers an der Kombitherme deutlich unter der des Elektro-Warmwasserspeichers, und die höhere Anfangsinvestition des Warmwasserspeichers amortisiert sich innerhalb weniger Jahre. Der Wärmepumpen-Warmwasserspeicher ist mit dem niedrigsten Jahresverbrauch auf lange Sicht die wirtschaftlichste Option. Der einzige Fall, in dem der Elektro-Warmwasserspeicher bei den Gesamtkosten vorn liegt, ist die seltene Nutzung bei sehr niedrigem jährlichem Warmwasserverbrauch.

Die Montage beeinflusst Lebensdauer und Sicherheit des Geräts ebenso stark wie die richtige Geräteauswahl. Sowohl der Elektro-Warmwasserspeicher als auch der Warmwasserspeicher müssen am Kaltwasserzulauf mit einem Rückschlagventil, einem Ausdehnungsgefäß für Trinkwasser und einem Sicherheitsventil installiert werden; dieses Trio nimmt den Druck des sich durch die Erwärmung ausdehnenden Wassers sicher auf. Das Rückschlagventil verhindert, dass das erwärmte Wasser ins Netz zurückströmt; das Ausdehnungsgefäß nimmt die Volumenzunahme auf; das Sicherheitsventil ist die letzte Sicherheitslinie.

Beim Warmwasserspeicher muss zusätzlich der Rohrwendelkreis richtig angeschlossen werden. Die Vorlaufleitung von Kombitherme oder Heizkessel wird an den oberen Anschluss der Rohrwendel angeschlossen, der Rücklauf an den unteren Anschluss; wird die Richtung falsch herum angeschlossen, sinkt die Wärmeübertragung und die Aufheizzeit verlängert sich. Wird der Warmwasserspeicher mit Rohrwendel über eine Umwälzpumpe gespeist, muss der Pumpenvolumenstrom passend zur Rohrwendelleistung gewählt werden; ein unzureichender Volumenstrom verhindert, dass die auf dem Typenschild angegebene Rohrwendelleistung erreicht wird. Die richtige Abstimmung des Warmwasserspeichers auf die Wärmequelle haben wir im Auswahlratgeber behandelt. (Details: Wie viele Liter Warmwasserspeicher sollte ich kaufen? Berechnung für 2, 4, 6, 10 und 20 Personen)

Auch die Wahl des Standorts beeinflusst den Verlust. Den Warmwasserspeicher nahe an der Wärmequelle und an der am häufigsten genutzten Zapfstelle zu platzieren, verringert den Wärmeverlust sowohl im Rohrwendelkreis als auch in der Warmwasserleitung. Bei langen Warmwasserleitungen müssen die Rohre gedämmt und gegebenenfalls eine Zirkulationsleitung installiert werden; andernfalls fließt nach dem Öffnen der Zapfstelle im Rohr abgekühltes Wasser nutzlos ab, bis das Warmwasser ankommt. Ein Grund dafür, dass der Elektro-Warmwasserspeicher bei der Nutzung an einer einzelnen Zapfstelle überzeugt, ist, dass er genau diesen Rohrverlust beseitigt.