Poolheizung: was Absorber, Wärmepumpe und Tauscher im Betrieb kosten

Wo die Wärme verschwindet: die Wasseroberfläche

Ein Freibecken verliert Wärme über vier Wege, und drei davon sind klein. Durch die Beckenwände geht wenig verloren, weil Erdreich träge ist und die Temperaturdifferenz gering. Die Zuleitungen fallen kaum ins Gewicht. Der Regen kühlt spürbar, aber selten. Der vierte Weg trägt den Rest: die Verdunstung an der offenen Wasseroberfläche. Jeder Liter, der verdunstet, nimmt rund 0,63 Kilowattstunden mit — die Verdampfungsenthalpie, die dem Becken direkt entzogen wird.

Aus dieser einen Größe folgt die gesamte Auslegung einer Poolheizung. Für ein offenes Becken in der Sommersaison sind 4 bis 5 Kilowattstunden je Quadratmeter Wasserfläche und Tag ein belastbarer Anhaltswert. Ein Becken von 8 mal 4 Metern verliert damit an einem Tag so viel Wärme, wie eine gedämmte Wohnung in einer kalten Januarwoche braucht. Nicht die Wassermenge bestimmt den Bedarf, sondern die Fläche, an der sie die Luft berührt — ein tiefes Becken kostet im Betrieb kaum mehr als ein flaches mit derselben Oberfläche.

Die zweite Größe ist die Wunschtemperatur. Der Verlust wächst überproportional mit ihr, weil Verdunstung und Abstrahlung beide zunehmen; je Grad über 24 sind rund 8 Prozent Aufschlag realistisch. Von 26 auf 29 Grad zu gehen klingt nach einer Komfortentscheidung und ist eine Kostenentscheidung: der Bedarf steigt um etwa ein Viertel, und zwar für die ganze Saison.

Die Abdeckung ist die billigste Poolheizung

Eine Folie, eine Rollabdeckung oder eine Solarplane unterbindet genau den Weg, der den Verlust ausmacht. Der Tagesverlust fällt damit von 4 bis 5 auf etwa 2 Kilowattstunden je Quadratmeter. Im Rechenbeispiel — 32 Quadratmeter, 26 Grad, Mai bis September — sinkt der Saisonbedarf von rund 25.000 auf rund 11.000 Kilowattstunden. Das ist keine Verbesserung um Prozente, sondern eine Halbierung, und sie tritt vor jeder Anlagenentscheidung ein.

Der Effekt hat eine praktische Bedingung: die Abdeckung muss nachts aufliegen. Genau dann ist der Abstand zur Lufttemperatur am größten und die Verdunstung am stärksten. Eine Plane, die tagsüber Wärme sammelt und abends im Schuppen liegt, tut fast nichts. Diese Reihenfolge ist der Grund, warum eine Poolheizung sinnvoll erst nach der Abdeckung geplant wird: sie entscheidet über die halbe Anlagengröße.

Solarabsorber: den Pool mit Solar heizen

Für ein Schwimmbecken ist der unverglaste Absorber die richtige Bauart, nicht der verglaste Flachkollektor der Solarthermie für Warmwasser. Der Grund liegt im Temperaturniveau. Ein Kollektor braucht Glas und Dämmung, weil er auf 60 Grad und mehr arbeitet und sonst zu viel an die Umgebung verliert. Ein Poolabsorber arbeitet auf 26 bis 30 Grad, also dicht an der Außentemperatur, und verliert deshalb kaum etwas — die Abdeckung, die dem Kollektor nützt, wäre hier nur ein Verlust an eingestrahlter Leistung und ein Aufpreis.

Der Ertrag einer unverglasten Matte liegt bei 200 bis 350 Kilowattstunden je Quadratmeter und Saison. Jahr und Saison sind hier dasselbe, weil der Absorber im Herbst entleert wird. Als Faustformel gilt eine Fläche von 50 bis 80 Prozent der Wasserfläche beim offenen Becken und 30 bis 50 Prozent beim abgedeckten.

Damit ist auch gesagt, was ein Absorber nicht leistet. Im Rechenbeispiel deckt er rund ein Viertel der Saisonwärme beim offenen Becken und knapp 40 Prozent beim abgedeckten. Eine feste Wunschtemperatur hält er nicht. Was er tut, ist das Wasser um 3 bis 6 Grad anzuheben und die Badesaison um sechs bis acht Wochen zu verlängern — und genau daran ist die Bauart zu messen. Wer den Pool mit Solar heizen will und trotzdem im Mai verlässlich 28 Grad erwartet, prüft eine Technik an einer Aufgabe, für die sie nie gedacht war.

Der Absorber hängt hydraulisch im Filterkreis: hinter dem Filter abzweigen, über ein Dreiwegeventil zu den Matten, zurück in die Einströmdüse. Ein eigener Kreis mit Wärmetauscher ist nicht nötig, weil dasselbe Beckenwasser zirkuliert. Damit fällt für die Wärme kein Brennstoff und kein Strom an; was bleibt, ist die Umwälzpumpe, die ohnehin für die Filterung läuft. Genau deshalb ist der Solarabsorber die Antwort auf die Frage, wie sich ein Pool ohne Strom für die Wärme heizen lässt.

Die Grenze der Bauart ist die Regelbarkeit. Ein Absorber liefert, wenn die Sonne scheint, und sonst nicht. Eine Differenzregelung, die erst umschaltet, wenn die Mattentemperatur über der Beckentemperatur liegt, verhindert das Gegenteil des Gewollten — nachts würde derselbe Kreis das Becken über das Dach kühlen. Wer eine feste Wunschtemperatur zu einem festen Termin braucht, kombiniert den Absorber mit einer zweiten Wärmequelle.

Pool-Wärmepumpe: Arbeitszahl, Leistung, Stromverbrauch

Eine Pool-Wärmepumpe arbeitet nach demselben Prinzip wie die Wärmepumpe im Haus, aber unter deutlich günstigeren Bedingungen. Sie hebt Wasser von etwa 22 auf 26 Grad, während eine Heizungsanlage im Winter von 0 auf 55 arbeitet. Der Temperaturhub ist der wichtigste Einflussfaktor auf die Arbeitszahl, und weil er hier klein ist, liegt sie mit 4,5 bis 5,5 über allem, was im Gebäude erreichbar ist. Aus 1 Kilowattstunde Strom werden 5 Kilowattstunden Wärme im Becken.

Für die Leistung gilt als Anhaltswert 0,5 Kilowatt je Quadratmeter Wasserfläche beim offenen Becken und 0,35 beim abgedeckten. Ein 32-Quadratmeter-Becken landet damit bei 16 beziehungsweise 11 Kilowatt. Das ist die Leistung, die den Bedarf im laufenden Betrieb deckt; für das erste Aufheizen im Frühjahr rechnet man zusätzlich mit mehreren Tagen Vorlauf, weil die gesamte Wassermasse einmal auf Temperatur gebracht werden muss.

Der Stromverbrauch folgt daraus direkt. Im Rechenbeispiel sind es rund 5.000 Kilowattstunden ohne und rund 2.200 mit Abdeckung — bei 35 Cent je Kilowattstunde also etwa 1.750 gegenüber 780 Euro für die Saison. Eine Photovoltaikanlage auf demselben Dach verschiebt diese Rechnung erheblich, weil der Bedarf zeitlich genau dann anfällt, wenn die Anlage liefert: Poolwärme ist der Verbraucher, der am besten zum Sommerertrag passt.

Wärmetauscher an die Hausheizung

Die dritte Bauart nutzt den vorhandenen Kessel. Ein Plattenwärmetauscher trennt den Heizkreis vom Beckenwasser — nötig, weil chloriertes Wasser die Anlage sonst angreift — und überträgt die Wärme in den Filterkreis. Der bauliche Aufwand ist gering, wenn der Heizraum in der Nähe liegt, und die Regelung ist unkompliziert, weil der Kessel ohnehin moduliert.

Die Rechnung fällt dennoch selten zugunsten dieser Variante aus. Der Kessel wandelt um, statt Umweltwärme aufzunehmen: sein Nutzungsgrad liegt bei etwa 1,0, das Wärmepumpengerät bei 5. Für dieselben 25.000 Kilowattstunden Beckenwärme fallen damit rund 26.000 kWh Gas an statt 5.000 kWh Strom, bei 12 Cent je Kilowattstunde Gas also gut 3.100 Euro. Der Wärmetauscher lohnt dort, wo der Kessel im Sommer für Warmwasser ohnehin läuft, wo der Pool nur wenige Wochen genutzt wird, oder wo für eine zusätzliche Außeneinheit schlicht kein Platz ist.

Auslegung nach Fläche, Temperatur und Saison

Die drei Wege lassen sich mit denselben vier Eingaben gegeneinander stellen: Wasserfläche, Wunschtemperatur, Länge der Saison und die Frage, ob abgedeckt wird. Alles Weitere folgt daraus.

Poolheizung selber bauen: was trägt und was nicht

Wer eine Poolheizung selber bauen will, fängt beim Absorberkreis an — er ist der Teil, der sich in Eigenleistung sinnvoll aufbauen lässt. Matten auf einem Garagendach oder einem Gestell, ein Dreiwegeventil im Filterkreis, eine Differenzregelung mit zwei Fühlern — das ist überschaubare Installation ohne Eingriff in eine Feuerungsanlage. Wichtig ist das Gefälle: die Matten müssen sich bei Stillstand von selbst entleeren können, sonst steht im ersten Frost Wasser in der Leitung.

Improvisierte Varianten mit schwarzem Gartenschlauch erzeugen Wärme, aber wenig davon. Ein Schlauch hat eine kleine Absorberfläche im Verhältnis zu seinem Wasserinhalt und einen hohen Strömungswiderstand; die Filterpumpe drückt dann gegen eine Leitung, für die sie nicht ausgelegt ist. Wer diesen Weg geht, sollte die Fläche ehrlich rechnen und den Druckverlust im Blick behalten.

Nicht in Eigenleistung gehören zwei Dinge. Der Kältekreis einer Wärmepumpe ist ein geschlossenes System mit fluorierten Treibhausgasen; Arbeiten daran setzen einen Sachkundenachweis voraus, wie bei jeder Split-Klimaanlage auch. Und der Anschluss eines Wärmetauschers an eine Gasfeuerung ist ein Eingriff in die Heizungsanlage, für den der Fachbetrieb zuständig bleibt.

Whirlpool heizen: gleiche Physik, andere Zahlen

Ein Whirlpool kehrt die Verhältnisse um. Die Wasserfläche ist klein — meist 3 bis 4 Quadratmeter —, aber die Temperatur liegt bei 37 Grad und wird ganzjährig gehalten. Der Abstand zur Umgebung ist im Winter dreimal so groß wie im Sommer bei einem Schwimmbecken, und die Sprudeldüsen bringen zusätzlich Luft ins Wasser, was die Verdunstung erheblich verstärkt. Ein gut isoliertes Gerät mit aufliegendem Deckel liegt ganzjährig bei 2.500 bis 4.000 Kilowattstunden, ein schlecht gedämmtes deutlich darüber.

Daraus folgt eine andere Rangfolge. Ein Solarabsorber trägt hier wenig, weil der Bedarf im Winter anfällt und die Sonne im Sommer liefert. Eine kleine Wärmepumpe rechnet sich, verliert aber bei niedrigen Außentemperaturen an Arbeitszahl. Die wirksamste Maßnahme ist auch hier keine Heizung: ein dichter, gedämmter Deckel und eine Aufstellung windgeschützt statt frei.

Die drei Wege nebeneinander

Die Betriebskosten beziehen sich auf das Rechenbeispiel mit 32 Quadratmetern, 26 Grad und einer Saison von Mai bis September; bei den Kosten steht die untere Zahl für den abgedeckten Pool, bei der Deckung des Absorbers die obere. Anschaffung und Förderung bleiben außen vor; sie schwanken stärker als die Physik.

Was vor der Entscheidung steht

Die Reihenfolge ist in allen drei Fällen dieselbe. Zuerst die Abdeckung, weil sie als einzige Maßnahme den Bedarf senkt statt ihn zu decken. Danach die Wunschtemperatur ehrlich festlegen — jedes Grad kostet dauerhaft rund 8 Prozent. Erst dann die Bauart, und zwar nach der Frage, ob eine feste Temperatur zu einem festen Termin gebraucht wird oder ob die Saison mitwandern darf.

Wer den Pool als Verlängerung der Badesaison versteht, kommt mit Absorber und Abdeckung weit und zahlt im Betrieb fast nichts. Wer im Mai verlässlich 28 Grad will, braucht eine regelbare Quelle, und das ist im Regelfall die Wärmepumpe. Der Wärmetauscher bleibt die Lösung für den Sonderfall, dass ein Kessel ohnehin läuft. Wie sich dieselbe Rechnung für das Gebäude selbst darstellt, steht im Überblick über die Heizsysteme.

Einwintern: der Schritt, an dem Absorber kaputtgehen

Jede Poolheizung, die im Freien liegt, hat einen Termin im Jahr, an dem sie beschädigt werden kann, und das ist nicht der kälteste Tag, sondern der erste Frost nach einer vergessenen Entleerung. Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus, und ein Absorber besteht aus vielen dünnen Kanälen, die genau dafür nicht ausgelegt sind.

Der Ablauf ist bei allen drei Bauarten derselbe. Pumpe aus, Absperrungen zum Absorber schließen, den tiefsten Punkt öffnen und die Kreisläufe vollständig leerlaufen lassen. Wo das Gefälle nicht überall reicht — bei Matten auf einem flachen Dach ist das die Regel —, wird mit Druckluft ausgeblasen. Anschließend bleiben die Ablässe offen, damit Regen- oder Schmelzwasser nicht doch wieder stehen bleibt.

Bei der Pool-Wärmepumpe ist es dasselbe Prinzip an einem anderen Bauteil: Der Wärmetauscher, durch den das Beckenwasser läuft, muss leer sein. Viele Geräte haben dafür zwei Verschlussschrauben; welche das sind, steht in der Anleitung und nirgendwo sonst. Ein eingefrorener Tauscher ist in der Regel ein wirtschaftlicher Totalschaden, während die Entleerung eine Viertelstunde kostet.

Das Gegenstück im Frühjahr ist harmloser, wird aber gern vergessen: Vor dem ersten Befüllen werden die Ablässe geschlossen und der Kreis langsam entlüftet. Eine Pumpe, die gegen Luft läuft, fördert nichts und läuft dabei trocken — ein Schaden, der auf denselben vergessenen Handgriff zurückgeht wie der Frostschaden im Herbst.