Der Wunsch nach ganzjähriger Nutzung von Schwimmteich oder Pool ist verständlich. Ein wesentlicher Aspekt dabei ist eine gleichmäßige und angenehme Wassertemperatur, die natürlich individuell und von der Lage des Beckens sehr unterschiedlich sein kann. Zur Erwärmung von Wasser im Schwimmbad oder Naturpool gibt es einige Grundlagen zu beachten und am Ende den Kosten-Nutzeneffekt zu berechnen.
Welche Poolheizungen gibt es?
- Solarthermie (z. B. angeschlossen am Heizkreislauf des Wohnhauses)
- Solarheizschleifen (PE-Platten oder Rohrleitungen auf Dächern oder sonnigen Flächen)
- Wärmepumpen
- Durchlauferhitzer/Wärmetauscher
- Passive Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung
Um die richtige Wärmequelle zu finden, muss zuerst die Physik bemüht werden. Für die Erwärmung von Wasser benötigt man Energie. Der Begriff „Spezifische Wärmekapazität“ ist die Wärmemenge, die dazu benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 K zu erwärmen. Je größer die spezifische Wärme eines Stoffes ist, desto mehr Energie benötigt man, um seine Temperatur zu erhöhen. Bei Wasser benötigt man 4,182 kJ (0,001 kW), um es von 14,5 °C auf 15,5 °C Grad Celsius zu erwärmen, das ist im Vergleich zur Erwärmung der Luft ca. die vierfache Energiemenge.
Ein Beispiel: Um einen Pool mit einem Volumen von 100 m³ um 1 °C zu erwärmen, benötigt man: 100 000 x 0,001 KW = 100 kWh, für die Erwärmung von 15 ℃auf 20 ℃ werden 500 kWh benötigt.
Allerdings gibt es eine Schattenseite der Wassererwärmung. Denn obwohl Wasser ein sehr guter Wärme- und Energiespeicher, verliert auch viel von der eingetragenen Energie.
Die Gründe für diese Verluste sind
- eine erdmodellierte Bauweise,
- die Abstrahlung der Energie in die Luft,
- kaltes bzw. kühleres Nachfüllwasser
- ungedämmtes und ungeeignetes Wandmaterial (Wärmeverluste bis zu 50%)
Es gilt schon bei der Planung von Pool oder Schwimmteich an die Auswahl der Baumaterialien und deren Wärmeleitfähigkeit zu denken. So haben die für den Poolbau häufig verwendeten Kellerwandsteinen aus Beton eine Wärmeleitfähigkeit von 2,3 m/K, die alternativ dazu erhältlichen Styroporstein eine Wärmeleitfähigkeit von 0,40 m/K, sind als rund 6 x besser gedämmt als die Betonvariante und damit benötigt der Pool später weniger Energie zur Wassererwärmung.
Eine Wärmedämmung gegen das Erdreich ist also immer sinnvoll, noch wichtiger ist jedoch die Abdeckung der Wasserfläche, um die nächtliche Wärmeabstrahlung zu verringern. So liegt der Wärme- und Wasserverlust (Verdunstung) im Pool ohne Abdeckung bei ca. 3 °C/Tag und kann mit einer entsprechenden Abdeckung s auf bis zu 0,54 °C reduziert werden. Tipp: Besonders hoch ist der Wärmeverlust in den Nächten, hier helfen automatische schließende Abdeckungen, möglichst aus einem hochwertigen Polycarbonatmaterial.
Ein Sonderfall bei der Wassererwärmung sind die Schwimm- und Badeteiche. Besonders bei den Schwimmteichen der Typen 1-3 kann es durch die langsame Durchströmung zu Temperaturschichtungen kommen, die durch eine Wassererwärmung noch beschleunigt werden. Bei den Typen 4-5 (Naturpools) ist das aufgrund der dauerhaften und schnellen Durchströmung unwahrscheinlicher. Das Problem: Zu hohe Temperaturen können die Biozönose beeinflussen und die Reinigungsprozesse in Naturbadeteichen nachteilig verändern bzw. Nährstoffrücklösungen verstärken.
Wann ist eine Wassererwärmung am sinnvollsten? Energetisch ist es zweckmäßig, eine Erwärmung in den Frühjahrsmonaten zu planen. Damit verlängert man die Badesaison, hat aber noch einen besseren Wirkungsgrad der Heizungen, denn der steigende Sonnenstand und die ansteigenden Temperaturen führen zu weniger Wärmeverlusten als im Winter oder im Herbst. Zudem spricht der deutlich bessere Wirkungsgrad von Wärmepumpen für das Frühjahr, denn der Wirkungsgrad liegt dann mit 1:4 bis 1:6 sehr hoch, sprich für 1 x Energie erhält man das 6-fache an Wärmeleistung. Gemeinsam mit einer Solarthermieanlage sind Wärmepumpen das beste System zur Erwärmung eines Naturpools oder eines klassischen Pools.
Der Wunsch nach ganzjähriger Nutzung von Schwimmteich oder Pool ist verständlich. Ein wesentlicher Aspekt dabei ist eine gleichmäßige und angenehme Wassertemperatur, die natürlich individuell und von der Lage des Beckens sehr unterschiedlich sein kann. Zur Erwärmung von Wasser im Schwimmbad oder Naturpool gibt es einige Grundlagen zu beachten und am Ende den Kosten-Nutzeneffekt zu berechnen.
Welche Poolheizungen gibt es?
- Solarthermie (z. B. angeschlossen am Heizkreislauf des Wohnhauses)
- Solarheizschleifen (PE-Platten oder Rohrleitungen auf Dächern oder sonnigen Flächen)
- Wärmepumpen
- Durchlauferhitzer/Wärmetauscher
- Passive Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung
Um die richtige Wärmequelle zu finden, muss zuerst die Physik bemüht werden. Für die Erwärmung von Wasser benötigt man Energie. Der Begriff „Spezifische Wärmekapazität“ ist die Wärmemenge, die dazu benötigt wird, um 1 kg eines Stoffes um 1 K zu erwärmen. Je größer die spezifische Wärme eines Stoffes ist, desto mehr Energie benötigt man, um seine Temperatur zu erhöhen. Bei Wasser benötigt man 4,182 kJ (0,001 kW) um es von 14,5°C auf 15,5°C Grad Celsius zu erwärmen, das ist im Vergleich zur Erwärmung der Luft ca. die vierfache Energiemenge.
Ein Beispiel: Um einen Pool mit einem Volumen von 100 m³ um 1°C zu erwärmen, benötigt man: 100 000 x 0,001 KW = 100 kWh, für die Erwärmung von 15 ℃auf 20 ℃ werden 500 kWh benötigt.
Allerdings gibt es eine Schattenseite der Wassererwärmung. Denn obwohl Wasser ein sehr guter Wärme- und Energiespeicher, verliert auch viel von der eingetragenen Energie.
Die Gründe für diese Verluste sind
- eine erdmodellierte Bauweise,
- die Abstrahlung der Energie in die Luft,
- kaltes bzw. kühleres Nachfüllwasser
- ungedämmtes und ungeeignetes Wandmaterial (Wärmeverluste bis zu 50%)
Es gilt schon bei der Planung von Pool oder Schwimmteich an die Auswahl der Baumaterialien und deren Wärmeleitfähigkeit zu denken. So haben die für den Poolbau häufig verwendeten Kellerwandsteinen aus Beton eine Wärmeleitfähigkeit von 2,3 m/K, die alternativ dazu erhältlichen Styroporstein eine Wärmeleitfähigkeit von 0,40 m/K, sind als rund 6 x besser gedämmt als die Betonvariante und damit benötigt der Pool später weniger Energie zur Wassererwärmung.
Eine Wärmedämmung gegen das Erdreich ist also immer sinnvoll, noch wichtiger ist jedoch die Abdeckung der Wasserfläche, um die nächtliche Wärmeabstrahlung zu verringern. So liegt der Wärme- und Wasserverlust (Verdunstung) im Pool ohne Abdeckung bei ca. 3 °C/Tag und kann mit einer entsprechenden Abdeckung s auf bis zu 0,54°C reduziert werden. Tipp: Besonders hoch ist der Wärmeverlust in den Nächten, hier helfen automatische schließende Abdeckungen, möglichst aus einem hochwertigen Polycarbonatmaterial.
Ein Sonderfall bei der Wassererwärmung sind die Schwimm- und Badeteiche. Besonders bei den Schwimmteichen der Typen 1-3 kann es durch die langsame Durchströmung zu Temperaturschichtungen kommen, die durch eine Wassererwärmung noch beschleunigt werden. Bei den Typen 4-5 (Naturpools) ist das aufgrund der dauerhaften und schnellen Durchströmung unwahrscheinlicher. Das Problem: Zu hohe Temperaturen können die Biozönose beeinflussen und die Reinigungsprozesse in Naturbadeteichen nachteilig verändern bzw. Nährstoffrücklösungen verstärken.
Wann ist eine Wassererwärmung am sinnvollsten? Energetisch ist es zweckmäßig, eine Erwärmung in den Frühjahrsmonaten zu planen. Damit verlängert man die Badesaison, hat aber noch einen besseren Wirkungsgrad der Heizungen, denn der steigende Sonnenstand und die ansteigenden Temperaturen führen zu weniger Wärmeverlusten als im Winter oder im Herbst. Zudem spricht der deutlich bessere Wirkungsgrad von Wärmepumpen für das Frühjahr, denn der Wirkungsgrad liegt dann mit 1:4 bis 1:6 sehr hoch, sprich für 1 x Energie erhält man das 6-fache an Wärmeleistung. Gemeinsam mit einer Solarthermieanlage sind Wärmepumpen das beste System zur Erwärmung eines Naturpools oder eines klassischen Pools.
