Pool-Heizungsrechner

So funktioniert der Pool-Heizungsrechner

Der Pool-Heizungsrechner bringt Physik in die Frage, wann das Wasser warm ist: Im ersten Kasten tragen Sie Volumen, aktuelle und gewünschte Temperatur, die Heizleistung und den COP ein und bekommen den Wärmebedarf in Kilowattstunden, die Aufheizzeit in Stunden und Tagen, die Zeit je Grad, den Stromverbrauch und die Kosten fürs Aufheizen, zum Vergleich mit einem Elektroheizer. Der zweite Kasten nennt die Wärmepumpenleistung, die zu Ihrem Pool passt, nach Volumen, Abdeckung, Lage und Saison, mit Stromaufnahme und Mindestdurchfluss der Filterpumpe. Der dritte Kasten rechnet, was eine Poolabdeckung an Verdunstung, Wärme, Strom und Wasser spart und wann sie bezahlt ist. Das ist der Rechner für den Kauf der Pool-Wärmepumpe, für den Streit, ob 9 oder 13 kW, und für die Erkenntnis, dass die Solarplane für 150 Euro die beste Investition am ganzen Becken ist.

Merksatz: Ein Kubikmeter Wasser braucht 1,163 Kilowattstunden je Grad, 19 Kubikmeter um 10 Grad also 221 Kilowattstunden, plus Verluste. Die Eselsbrücke: Volumen mal 0,2 ist die Wärmepumpe in Kilowatt mit Abdeckung, mal 0,3 ohne.

Drei Beispiele:

• 19 m³ von 16 auf 26 °C mit 9 kW Wärmepumpe, COP 5: 221 kWh Wärme, mit 30 Prozent Verlustzuschlag 287 kWh, 31,9 Stunden Aufheizzeit, 57 kWh Strom für 20,11 €; ein Elektroheizer bräuchte 287 kWh für 100,54 €.
• Wärmepumpe für 30 m³ mit Abdeckung, normale Lage, Hochsommer: 5,4 kW rechnerisch, empfohlen das nächste Modell mit 6 kW; ohne Abdeckung wären 8,4 kW nötig, bei 60 m³ in windiger Lage und langer Saison 24 kW.
• Abdeckung auf 16 m², 120 Tage beheizt: 64 Liter Verdunstung am Tag kosten 44 kWh Wärme, 5.222 kWh je Saison; die Abdeckung spart 85 Prozent davon, 310,73 € Strom und 29,38 € Wasser, zusammen 340,11 €, die Solarplane für 150 € ist nach einer halben Saison bezahlt.

Formeln: Wärme = Volumen × 1,163 kWh × Temperaturdifferenz, Zeit = Wärme × 1,3 / Heizleistung, Strom = Wärme / COP, Verdunstungsverlust = Liter × 0,68 kWh. Wie die Wärmepumpe im Haus rechnet, zeigt der Wärmepumpen-Rechner, was der Strom im Jahr kostet, der Stromkosten-Rechner.

Wissenswertes zum Thema

Die Physik: 1,163 Kilowattstunden je Kubikmeter und Grad

Wasser hat eine spezifische Wärmekapazität von 4,186 Kilojoule je Kilogramm und Kelvin, das sind 1,163 Kilowattstunden je Kubikmeter und Grad, und diese Zahl ist unverhandelbar: Wer 19 Kubikmeter um 10 Grad erwärmen will, muss 221 Kilowattstunden hineinstecken, egal womit. Dazu kommen die Verluste während des Aufheizens, über die Oberfläche durch Verdunstung, Abstrahlung und Wind, über die Beckenwände bei Einbaupools in den Boden, bei Aufstellpools an die Luft; der Rechner setzt pauschal 30 Prozent an, bei kalten Nächten ohne Abdeckung ist es mehr, bei abgedecktem Becken im Hochsommer weniger. Die Heizleistung bestimmt die Zeit: 9 Kilowatt liefern 9 Kilowattstunden je Stunde, 287 Kilowattstunden dauern also 32 Stunden, und weil Wärmepumpen tagsüber bei warmer Luft mehr leisten als nachts, rechnet man in Tagen, hier eineinhalb. Wichtig für den Vergleich der Heizarten ist der COP, die Leistungszahl: Eine Pool-Wärmepumpe holt bei 26 Grad Luft das Fünf- bis Sechsfache des eingesetzten Stroms als Wärme aus der Luft, bei 15 Grad noch das Dreieinhalbfache, ein Elektroheizer hat COP 1, ein Gasheizer rechnet sich über den Gaspreis, ein Solarabsorber braucht nur Pumpenstrom und liefert bei Sonne 0,3 bis 0,5 Kilowatt je Quadratmeter Absorberfläche.

Die richtige Wärmepumpe: Faustformel und Fallen

Hersteller geben die Leistung ihrer Pool-Wärmepumpen bei 26 Grad Luft, 26 Grad Wasser und 80 Prozent Luftfeuchte an, Bedingungen, die in Deutschland an wenigen Tagen herrschen; bei 15 Grad Luft im Mai liefert eine 9-kW-Pumpe eher 5 bis 6 Kilowatt. Die Faustformel der Poolbauer gleicht das aus: 0,18 bis 0,2 Kilowatt je Kubikmeter bei abgedecktem Becken, 0,28 bis 0,3 ohne Abdeckung, mit Zuschlägen für windige oder schattige Lage und lange Saison, und dann das nächstgrößere Modell. Eine zu kleine Pumpe läuft im Frühjahr rund um die Uhr und schafft die Temperatur trotzdem nicht, eine Nummer größer kostet 200 bis 400 Euro mehr, läuft weniger Stunden und hält länger. Zu beachten sind der Stromanschluss, ab etwa 3,5 Kilowatt Aufnahme ist Drehstrom sinnvoll, der Mindestdurchfluss, die Filterpumpe muss 50 bis 70 Prozent der Heizleistung in Kubikmetern je Stunde durch den Wärmetauscher schieben, und die Aufstellung mit freier Luft rundum, mindestens 50 Zentimeter zur Wand und 3 Meter nach vorn, weil die Pumpe die Luft um 5 bis 8 Grad abkühlt und sie nicht gleich wieder ansaugen darf. Inverter-Modelle regeln die Leistung stufenlos, sind leiser und sparen 20 bis 30 Prozent Strom gegenüber Ein-Aus-Geräten. Die Betriebskosten je Saison liegen für den 30-Kubikmeter-Pool mit Abdeckung bei 150 bis 300 Euro, ohne Abdeckung beim Doppelten bis Dreifachen.

Die Abdeckung: Der größte Hebel

Verdunstung ist bei beheizten Becken der größte Wärmeverlust, 60 bis 70 Prozent, denn jeder Liter, der verdunstet, nimmt 0,68 Kilowattstunden Verdampfungswärme mit; bei 4 Millimetern am Tag auf 16 Quadratmetern sind das 44 Kilowattstunden täglich, mehr als die Wärmepumpe im Beispiel an einem kühlen Tag liefert. Eine Solarfolie aus Luftpolsternoppen für 100 bis 300 Euro stoppt die Verdunstung zu 85 bis 95 Prozent, dämmt gegen Abstrahlung und heizt bei Sonne obendrein um 1 bis 3 Grad am Tag; eine Rollladenabdeckung oder ein Schiebedach kostet 1.500 bis 6.000 Euro und bringt zusätzlich Sicherheit für Kinder und Schutz vor Laub. Der Rechner zeigt, dass die Folie sich in Wochen bezahlt macht und die Rollabdeckung in wenigen Saisons, und dass die Ersparnis bei Elektroheizern fünfmal so groß ist wie bei Wärmepumpen, weil jede Kilowattstunde dort den vollen Strompreis kostet. Dazu kommt das Wasser: 6 bis 12 Kubikmeter Nachfüllung je Saison entfallen, und mit dem Wasser auch ein Teil der Chemie, denn Chlor verfliegt mit der Verdunstung und zerfällt im UV-Licht.

Ein Stück Geschichte: Von der Holzheizung zur Wärmepumpe

Beheizte Bäder gab es in Rom, die Thermen des Caracalla wärmten 1.600 Badende mit Hypokausten, bei denen Holzfeuer heiße Luft unter dem Boden und durch die Wände leiteten, und das Warmwasserbecken, das Caldarium, erreichte um 40 Grad. Das Prinzip verschwand mit dem Reich und kehrte erst im 19. Jahrhundert mit Dampfkesseln in die städtischen Volksbäder zurück. Private Pools wurden ab den 1960er Jahren mit Öl- und Gasheizungen beheizt, teuer und oft nur fürs Wochenende, die Ölkrise 1973 brachte die ersten Solarabsorber aus schwarzen Kunststoffmatten, die bis heute die günstigste Poolheizung sind. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe für Pools kam in den 1990er Jahren aus den USA und Australien nach Europa, anfangs als teure Nische, seit etwa 2010 mit chinesischer Massenfertigung für unter 1.000 Euro und seit 2018 mit Inverter-Technik als Standard. Der Pool-Wärmepumpen-Markt ist in Deutschland seit 2020 jedes Jahr zweistellig gewachsen, und mit Photovoltaik auf dem Dach wird die Poolheizung für viele erstmals klimaneutral: Der Sommerstrom vom Dach, der sonst für 8 Cent eingespeist würde, heizt das Becken, das ist der Grund, warum die Faustformel heute "eher eine Nummer größer" lautet.

Praktische Tipps

Decken Sie das Becken ab, bevor Sie an die Heizung denken, die Folie bringt mehr als jedes Kilowatt. Wählen Sie die Wärmepumpe eine Nummer größer als die Faustformel, mit Inverter und Drehstrom ab 13 Kilowatt. Lassen Sie die Pumpe tagsüber laufen, wenn die Luft warm ist, der COP ist dann am höchsten, und koppeln Sie sie an die Photovoltaik, der PV-Rechner zeigt, wie viel Sommerstrom das Dach liefert. Heizen Sie nicht über 28 Grad, jedes Grad mehr kostet 5 bis 10 Prozent Energie. Stellen Sie die Filterpumpe so ein, dass der Mindestdurchfluss der Wärmepumpe sicher erreicht wird, der Poolpumpen-Rechner rechnet die Laufzeit. Und rechnen Sie die Saison einmal durch: Aufheizen im Mai, Halten im Sommer, Nachheizen nach Regen, dann wissen Sie, was ein warmer Pool kostet; das Wasser dazu rechnet der Pool-Rechner.