Technische Gebäudeausrüstung (TGA)
Wärmemenge zum Aufheizen eines Warmwasserspeichers
Wie viel Energie in kWh braucht es, um einen Speicher mit V Litern um ΔT zu erwärmen?
Zum Aufheizen eines Trinkwarmwasserspeichers muss die Wärmemenge Q = m · c · ΔT zugeführt werden. Für Wasser kann die Masse in kg direkt durch das Volumen in Litern ersetzt werden (ρ ≈ 1 kg/l). Weil Energie in der Gebäudetechnik in Kilowattstunden abgerechnet wird, teilt die Formel das Ergebnis in kJ durch 3 600 und liefert direkt kWh.
Der Wert ist die Grundlage für die Dimensionierung von Speicherladung, Heizstab oder Solaranlage, für die Berechnung der Aufheizzeit und für die Abschätzung des täglichen Energiebedarfs für Warmwasser. Verluste des Speichers und des Wärmeerzeugers sind nicht enthalten.
Größen und Einheiten
| Symbol | Bedeutung | Einheit |
|---|---|---|
| Wärmemengezum Aufheizen nötige Energie (ohne Verluste) | kWh | |
| SpeicherinhaltWasservolumen in Litern; 1 l Wasser ≙ 1 kg | l | |
| spezifische Wärmekapazität Wasserfür Trinkwasser 4,19 | kJ/(kg·K) | |
| TemperaturerhöhungSpeicher-Solltemperatur minus Kaltwassertemperatur (Endtemperatur minus Anfangstemperatur) | K |
Rechenweg
- Werte eintragen, eine Größe leer lassen, „Lösen“ drücken.
GrafikWärmemenge über der Temperaturerhöhung
Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.
Beispiel
Der Trinkwarmwasserspeicher eines Einfamilienhauses fasst 300 l. Er soll nach der Nachtabsenkung von 10 °C Kaltwassertemperatur auf 60 °C aufgeheizt werden. Welche Wärmemenge ist dafür erforderlich?
- Temperaturerhöhung: ΔT = 60 °C − 10 °C = 50 K. Masse: 300 l Wasser ≙ 300 kg.
- Wärmemenge in kJ: Q = 300 kg · 4,19 kJ/(kg·K) · 50 K = 62 850 kJ.
- Umrechnen in Kilowattstunden: 62 850 kJ ÷ 3 600 kJ/kWh = 17,46 kWh.
- Ergebnis: Q ≈ 17,5 kWh – ohne Speicher- und Erzeugerverluste.
Ergebnis: ≈ 17,5 kWh
Gültigkeit & Hinweise
- Gilt für Wasser ohne Phasenwechsel; Speicherbereitschaftsverluste (typisch 1 … 3 kWh/Tag je nach Größe und Dämmung) kommen im Betrieb hinzu.
- Bei Speichern mit Schichtung ist die mittlere Speichertemperatur maßgebend; die Formel rechnet mit vollständiger Durchmischung.
- Für die Legionellenprävention nach DVGW-Arbeitsblatt W 551 gelten in Großanlagen 60 °C am Speicheraustritt – die Temperaturerhöhung ist entsprechend anzusetzen.
Typische Fehler
- Ergebnis in kJ mit kWh verwechseln – der Faktor 3 600 steckt bereits in der Formel.
- Speichertemperatur statt Temperaturdifferenz einsetzen.