Wärmepumpe

Welche Voraussetzungen gibt es für eine hohe Effizienz der Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe kann hocheffizient arbeiten – oder unnötig viel Strom verbrauchen. Wovon hängt das ab? In diesem Artikel erfahren Sie, welche Faktoren die Effizienz einer Wärmepumpe bestimmen und wie Sie das Beste aus Ihrer Wärmepumpe herausholen.

🔍 Das Wichtigste im Überblick

  • Eine gute Gebäudedämmung minimiert den Wärmeverlust und senkt den Heizbedarf.
  • Eine niedrige Vorlauftemperatur erhöht die Effizienz.
  • Die Wärmequelle ist entscheidend. Erdwärme- und Grundwasserwärmepumpen arbeiten konstanter als Luftwärmepumpen.
  • Die Außentemperatur beeinflusst Luftwärmepumpen stark. Im Winter steigt ihr Stromverbrauch deutlich.
  • Ein hydraulischer Abgleich verhindert Energieverluste. Er sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung.
  • Die richtige Dimensionierung spart Strom. Eine zu große oder zu kleine Wärmepumpe arbeitet ineffizient.
  • Eine smarte Steuerung und PV-Strom senken die Kosten. Sie optimieren den Betrieb und reduzieren den Netzstromverbrauch.

Welche Voraussetzungen gibt es für eine hohe Effizienz der Wärmepumpe?

Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt vorrangig von der Gebäudedämmung, der Vorlauftemperatur, der Außentemperatur und der Wärmequelle ab. Weitere Faktoren wie die Heizflächen, der hydraulische Abgleich und die richtige Dimensionierung spielen ebenfalls eine Rolle.

Im Folgenden erhalten Sie eine Übersicht der Faktoren, die die Effizienz der Wärmepumpe beeinflussen, sowie einen Wärmepumpe-Wirkungsgrad Vergleich, der zeigt, wie sich diese Faktoren positiv oder negativ auswirken:

Faktor Positive Auswirkung Negative Auswirkung
Gebäudedämmung Gute Dämmung minimiert Wärmeverluste Schlechte Dämmung erfordert höhere Vorlauftemperaturen
Vorlauftemperatur Niedrige Temperaturen verbessern die Effizienz Hohe Temperaturen erhöhen den Stromverbrauch
Außentemperatur Milder Winter sorgt für besseren Wirkungsgrad Strenge Kälte erhöht den Wärmebedarf
Wärmequelle Grundwasser und Erdwärme liefern konstante Leistung und erreichen höhere Effizienz Luft als Wärmequelle unterliegt größere Schwankungen, die die Effizienz beeinflussen
Heizflächen Flächenheizungen und Niedertemperatur-Heizkörper ermöglichen niedrige Vorlauftemperaturen Kleine und ältere Heizkörper benötigen höhere Temperaturen
Hydraulischer Abgleich Sorgt für gleichmäßige Wärmeverteilung Fehlender Abgleich führt zu ineffizientem Betrieb
Dimensionierung Richtig dimensionierte Wärmepumpe arbeitet optimal Zu große oder zu kleine Anlage reduziert die Effizienz
Regelung und Steuerung Intelligente Steuerung passt sich dem Bedarf an Schlechte Einstellungen erhöhen den Verbrauch
Stromquelle PV-Anlage kann den Strombedarf decken Netzstrom verursacht höhere Betriebskosten

Gebäudedämmung

Eine Wärmepumpe arbeitet besonders effizient, wenn das Gebäude gut gedämmt ist. Eine hochwertige Dämmung der Außenwände, des Dachs und der Fenster hält die Wärme im Haus und reduziert die Wärmeverluste. Je geringer der Wärmebedarf, desto geringer die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage. Dadurch sinkt der Stromverbrauch der Wärmepumpe, da sie weniger Energie aufwenden muss, damit sie die gewünschte Raumtemperatur erreicht.

Ohne ausreichende Dämmung entweicht die Wärme schneller aus dem Gebäude. Dadurch muss die Wärmepumpe mit einer höheren Vorlauftemperatur betrieben werden und mehr Energie verbrauchen, was die Effizienz verringert und den Stromverbrauch erhöht.

Ist die Dämmung unzureichend, können Sie mit gezielten Maßnahmen nachbessern. Oft genügt es, die oberste Geschossdecke oder die Kellerdecke zu dämmen. Auch der Austausch alter Fenster und Türen gegen energieeffiziente Modelle reduziert den Wärmeverlust und verbessert die Effizienz der Wärmepumpe.

Vorlauftemperatur

Die Wärmepumpe erreicht ihre höchste Effizienz bei einer Vorlauftemperatur von rund 35 °C und sollte maximal 55 °C betragen. Pro Grad Celsius Erhöhung der Vorlauftemperatur über 55 °C sinkt der COP (Coefficient of Performance) um etwa 2 bis 2,5 %. Ergo: Je niedriger die Vorlauftemperatur ist, desto weniger Strom verbraucht die Wärmepumpe.

Im Folgenden finden Sie einen Beispielvergleich der Effizienz von Luftwärmepumpe je nach Vorlauftemperatur:

Vorlauftemperatur °C COP Unterschied
30 °C 3,94 +12,6 %
35 °C 3,85 +10,0 %
40 °C 3,76 +7,4 %
45 °C 3,68 +5,1 %
50 °C 3,59 +2,6 %
55 °C 3,50 0,0 %
56 °C 3,41 −2,6 %
60 °C 3,15 −10,0 %
65 °C 2,79 −20,3 %

Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen arbeiten mit diesen niedrigen Temperaturen und sorgen für eine gleichmäßige Wärmeverteilung. Ist Ihr Haus mit Heizkörpern ausgestattet, prüfen Sie, ob diese ausreichend dimensioniert sind, etwa mit der automatischen Heizkörpererkennung von autarc. Falls nicht, können Sie Niedertemperatur-Heizkörper installieren.

Außentemperatur

Die Effizienz einer Wärmepumpe ist am höchsten, wenn die Außentemperatur konstant mild bleibt. Erdwärme- und Grundwasserwärmepumpen bieten hier Vorteile, da ihre Temperatur über das Jahr konstant zwischen 5 und 14 °C liegen. Luft-Wasser-Wärmepumpen wiederum reagieren stark auf kalte Wintertemperaturen. Für sie gilt: Je geringer die Außentemperatur, desto höher der Stromverbrauch.

Wärmepumpentyp COP Sommer
(Außentemperatur ca. 20 °C)
COP Winter
(Außentemperatur ca. 0 °C)
Luftwärmepumpe 4.0 2.8
Erdwärmepumpen 4.5 4.0
Grundwasserwärmepumpen 5.0 4.8

Wärmequelle

Die Effizienz der Wärmepumpe hängt von der Wärmequelle ab. Erd- und Grundwasserwärmepumpen nutzen konstante Temperaturen und arbeiten besonders effizient. Luft-Wasser-Wärmepumpen sind von der Außentemperatur abhängig und verlieren im Winter an Leistung.

Auch die Betriebsweise beeinflusst die Effizienz. Monovalente Systeme wie Erd- und Grundwasserwärmepumpen decken die Heizlast allein und arbeiten ganzjährig effizient. Monoenergetische Luftwärmepumpen benötigen bei Außentemperaturen unter - 10 °C einen elektrischen Heizstab als Unterstützung, was den Stromverbrauch erhöht. Bivalente Systeme kombinieren eine Wärmepumpe mit einem Gas- oder Pelletkessel, damit sie an sehr kalten Tagen effizient arbeiten.

Heizflächen

Wärmepumpen arbeiten besonders effizient mit großflächigen Heizsystemen wie Fußboden- oder Wandheizungen. Große Heizflächen verteilen die Wärme effizienter und ermöglichen niedrigere Vorlauftemperaturen, sodass die Wärmepumpe weniger Energie verbraucht.

Sind nur kleine oder veraltete Heizkörper vorhanden, benötigen sie eine höhere Vorlauftemperatur von 55 °C oder mehr. Das reduziert die Effizienz der Wärmepumpe erheblich. In diesem Fall können Sie auf Niedertemperatur-Heizkörper umsteigen. Diese sind speziell für Wärmepumpen ausgelegt und arbeiten effizient bei 35 bis 45 °C.

Hydraulischer Abgleich

Ein hydraulisch abgeglichenes Heizsystem sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung in allen Räumen. Ohne Abgleich bekommen einige Heizkörper zu viel oder zu wenig Wärme. Das führt zu unnötig hohen Vorlauftemperaturen und senkt die Effizienz. Achten Sie darauf, dass bei der Installation einer Wärmepumpe ein hydraulischer Abgleich durchgeführt wird. Das stellt ihren effizienten Betrieb sicher.

Dimensionierung

Eine genau auf den Wärmebedarf abgestimmte Wärmepumpe arbeitet effizient und verbraucht weniger Strom. Eine richtig dimensionierte Anlage läuft gleichmäßig und ohne häufiges Takten (ständiges Ein- und Ausschalten).

  • Eine zu große Wärmepumpe schaltet sich ständig an und aus. Das führt nicht nur zu einem ineffizienten Betrieb, sondern auch zu einem höheren Verschleiß.
  • Eine zu kleine Wärmepumpe kann bei sinkender Außentemperatur das Gebäude nicht ausreichend beheizen, wodurch die Zusatzheizung einschaltet und die Stromkosten steigen.

Vor der Installation einer Wärmepumpe sollte ein Fachbetrieb eine Heizlastberechnung durchführen. Somit stellen Sie sicher, dass die Wärmepumpe zur Gebäudegröße passt.

Regelung und Steuerung

Eine moderne Wärmepumpensteuerung passt sich automatisch an den Heizbedarf an. Eine intelligente Steuerung optimiert den Betrieb, indem sie Nachtabsenkung, Außentemperatur und Nutzerverhalten berücksichtigt, während eine falsch eingestellte Wärmepumpe ineffizient läuft und unnötig viel Strom verbraucht.

Nutzen Sie eine smarte Steuerung und stellen Sie Ihre Wärmepumpe optimal ein. Eine Verbindung mit Wetterdaten oder einer PV-Anlage kann die Effizienz weiter verbessern.

Stromquelle

Für den Betrieb von Wärmepumpen gibt es gesonderte Stromtarife, sogenannter Wärmepumpenstrom. Sie bieten günstigere Arbeitspreise und sinken die Stromkosten. Wenn Sie die Betriebskosten erheblich senken wollen, empfiehlt sich die Kombination mit einer PV-Anlage. Somit können Sie den selbst erzeugten Strom direkt nutzen und so den Stromverbrauch aus dem Netz reduzieren.

Wie erreicht man eine hohe Effizienz?

Eine hohe Effizienz erreichen Sie mit einer niedrigen Vorlauftemperatur, einer guten Gebäudedämmung und der richtigen Wärmepumpenart. Erd- und Grundwasserwärmepumpen arbeiten konstanter, während Luftwärmepumpen von der Außentemperatur abhängen. Großflächige Heizflächen, ein hydraulischer Abgleich und eine intelligente Steuerung senken den Stromverbrauch. Ein PV-System kann die Betriebskosten weiter reduzieren.

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Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt von mehreren Faktoren ab. Erfahren Sie, welche Voraussetzungen eine hohe Effizienz gewährleisten.

Geschrieben von
Stefano Fonseca
Freelancer

Stefano Fonseca ist Ingenieur für Energie und Umwelt mit über sechs Jahren Erfahrung in der technischen Gebäudeausrüstung (TGA). Er kombiniert technisches Fachwissen mit einer Leidenschaft für verständliche Kommunikation. Seit mehr als fünf Jahren schreibt er als freiberuflicher Redakteur über erneuerbare Energien und nachhaltiges Wohnen, insbesondere über Photovoltaik und Wärmepumpen.

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