Wärmepumpe & Heizkörper – Auf gute Zusammenarbeit?!

• Was Wärmepumpen wollen
• Was Heizkörper für Wärmepumpen weniger geeignet macht
• Wann einer Wärmepumpe auch Heizkörper gute Partner sein können
• Wie sich die Kombination aus Wärmepumpe und Heizkörper realisieren lässt
• Fazit: Wärmepumpe mit Heizkörpern kombinierbar – wenn die Umstände stimmen
• FAQ

Im Neubau sind Wärmepumpen inzwischen die am meisten verbaute Heizungsart. Denn unter den richtigen Bedingungen lässt sich mit ihnen umweltschonend und kostengünstig Wärme erzeugen. Entscheidend hierbei sind zwei Größen: die Quelltemperatur und die Vorlauftemperatur. Je näher diese beieinander liegen, desto weniger muss das Gerät „pumpen“. Und desto geringer ist dann auch der Stromverbrauch einer Wärmepumpe.

So funktioniert eine Wärmepumpe wie ein Kühlschrank – nur andersherum. Denn während der die im Inneren anfallende Wärme nach außen ableitet, leitet sie die der Umwelt entzogene Wärme nach innen. Je nach Wärmepumpen-Art – also Luft-Wasser-Wärmepumpe, Erdwärmepumpe oder Grundwasser-Wärmepumpe – greift sie dabei auf verschiedene Wärmequellen mit unterschiedlichen hohen Temperaturen zurück. 

Während im Grundwasser und in tieferen Bodenschichten ganzjährig um die 12 °C herrschen, sind die Werte der Außenluft und im oberflächennahen Bodenbereich niedriger und weisen im Jahresverlauf größere Schwankungen auf. Allgemein gilt: Je höher die Quelltemperatur ausfällt, desto weniger Arbeit hat die Wärmepumpe.

Denn nach Aufnahme der Umweltwärme überträgt sie diese auf ein Kältemittel. Das verdampft dadurch und wird dann mittels eines strombetriebenen Kompressors so weit verdichtet, bis es die für das Heizungswasser benötigte Temperatur erreicht hat. Die Höhe dieser sogenannten Vorlauftemperatur wird von mehreren Faktoren bestimmt – insbesondere aber vom Wärmebedarf des Hauses und dem dortigen Wärmeverteilsystem.

Neubauten können meist in beiden Aspekten punkten. So wurden sie nicht nur entsprechend der aktuell geforderten Dämmvorschriften errichtet, sondern oft auch gleich mit einer Flächenheizung (z. B. Fußbodenheizung) ausgestattet. Versorgt diese den Raum doch auf sehr angenehme Weise mit Wärme. Die Gründe hierfür sind ihre großflächige Installation sowie ihr sehr hoher Strahlungsanteil. 

Denn dadurch, dass sie sich über den gesamten Raum erstreckt, kann sie diesen gleichmäßig erwärmen. Dies tut sie, indem sie zunächst den Fußboden aufheizt. Von dort aus überträgt sich dann die Wärme per elektromagnetischer Wellen auf die im Raum befindlichen Gegenstände und Personen sowie Wände und Decke. So stellt sich dann auch bereits bei geringeren Raumtemperaturen ein Wohlfühlklima ein. All das sorgt dafür, dass Fußbodenheizungen niedrige Vorlauftemperaturen reichen, um ausreichend Wärme liefern zu können.

In Altbauten dagegen kommen zur Wärmeverteilung meist Heizkörper zum Einsatz. Diese gibt es in verschiedenen Ausführungen. Gerade die im Bestand am häufigsten verwendeten Heizkörperart stellen jedoch für Wärmepumpen alles andere als ideale Partner dar.

So gelingt es Gliederheizkörpern aufgrund der kleinen Heizfläche und der größtenteils per Konvektion erfolgenden Wärmeabgabe meist erst mit einer hohen Vorlauftemperatur (70 °C oder mehr), den gesamten Raum auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Und dient einer der eher schmalen Röhrenheizkörper als alleiniger Wärmeversorger eines Bads, bedarf auch er meist recht heißen Heizwassers.

Plattenheizkörper sind da schon besser für den Wärmepumpen-Betrieb geeignet. Denn sie verfügen über eine zusammenhängende Heizfläche, über welche ein Großteil der Wärme in den Raum gestrahlt wird. So bedarf es teils nur einer leichten Überdimensionierung, um sie auch mit einer Vorlauftemperatur von unter 55 °C betreiben zu können. 

Auf noch niedrigere Vorlauftemperaturen (40–50 °C) ausgelegt sind die entsprechend benannten Niedertemperatur-Heizkörper. Da sie dadurch für die Kombination mit einer Wärmepumpe prädestiniert sind, werden sie auch als Wärmepumpenheizkörper bezeichnet. Mit ihnen lässt sich zwei- bis dreimal so viel Wärme bereitstellen wie mit einem herkömmlichen Heizkörper gleicher Größe.

Es ist also durchaus möglich, eine Wärmepumpe auch mit Heizkörpern zu betreiben. Diese müssen halt nur in der Lage sein, auch bei geringen Vorlauftemperaturen (≤ 55 °C) den jeweiligen Raum mit ausreichend Wärme zu versorgen. Dafür benötigen sie nur eine entsprechend große Heizfläche. Neben der Art des Heizkörpers sind dabei auch dessen Typ und Dimensionierung entscheidend.

So kann es durchaus sein, dass Sie bisher mit höheren Vorlauftemperaturen geheizt haben, als erforderlich gewesen wäre. Denn in früheren Zeiten ging dem Einbau von Heizkörpern nicht immer eine genaue Berechnung (Heizkörperauslegung)voraus. Oft wurde einfach einer ausgewählt, dessen Größe der Fensternische entsprach. Die Folge waren überdimensionierte Heizkörper, die zur Raumerwärmung eigentlich keine Vorlauftemperatur von 70 °C oder mehr bräuchten. 

Ob dem auch bei Ihnen so ist, können Sie herausfinden, indem Sie während der Heizperiode einfach mal die Vorlauftemperatur senken und ein paar Tage lang beobachten, ob dennoch weiterhin die gewünschten Raumtemperaturen erreicht werden. Wenn das überall im Haus der Fall ist, heißt das, dass Ihre Heizkörper groß genug sind, um die Anforderungen einer Wärmepumpe an die Vorlauftemperatur zu erfüllen.

Stellen Sie hingegen fest, dass nach Absenken der Vorlauftemperatur schrittweise auch die Raumtemperatur sinkt, bedeutet das, dass es zumindest einzelne Heizkörper gibt, deren Heizfläche zu klein ist, um den Raum auch mit kühlerem Heizwasser noch warm zu bekommen. 

Um diese zu identifizieren und herauszufinden, welche Heizleistung stattdessen erforderlich wäre, braucht es eine Heizlastberechnung. Diese lassen Sie am besten von Experten wie einem Heizungsinstallateur oder Energieberater durchführen. Dafür müssen diese zunächst allerhand Daten zu u. a. Raumgröße und Wandstärke sowie Art, Typ und Anzahl der vorhandenen Heizkörper aufnehmen. 

In den Räumen, in denen der Wärmebedarf höher ist als der dortige Heizkörper mit einer geringen Vorlauftemperatur leisten kann, lässt sich dann mit einem Heizkörpertausch Abhilfe schaffen. Wenn der Platz vorhanden ist, können Sie den bisherigen durch einen größeren bzw. breiteren ersetzen (z. B. Heizkörper Typ 33 statt Typ 22). Ist dies nicht machbar, haben Sie immer noch die Möglichkeit, auf einen Wärmepumpen-Heizkörper umzusteigen, der bei gleicher Größe mehr Wärme abgeben kann.

Unter Umständen reicht es aber auch schon, Ihren derzeitigen Heizkörper mit einem speziellen Lüfter, einem sogenannten Heizkörper-Verstärker, auszustatten. Dieser wird per Magneten unten am Heizkörper angebracht und an eine Steckdose angeschlossen. Mehrere kleine Lüfter sorgen dann durch einen leichten Luftstrom für eine schnellere und gleichmäßigere Wärmeabgabe.

Eine Wärmepumpe kann somit nur dann gut mit Heizkörpern zusammenarbeiten, wenn diese in der Lage sind, bei möglichst niedriger Vorlauftemperatur den Wärmebedarf der Räume zu decken. Sie haben daher zwei Stellschrauben, an denen Sie ansetzen können: die Heizleistung des Heizkörpers steigern (s. o.) oder den Wärmebedarf senken. Letzteres erreichen Sie auf mehrere Arten:

Am effektivsten ist es, dafür zu sorgen, dass die erzeugte Wärme im Gebäude bleibt. Denn je mehr davon nach außen entweicht, desto mehr muss zum Halten der Raumtemperatur nachgeheizt werden. Verhindern können Sie ein Entweichen der Heizwärme, indem Sie Fassade, oberste Geschossdecke bzw. Dach und Kellerdecke dämmen. Auch das Beseitigen undichter Stellen, durch z. B. das Abdichten oder den Austausch von Fenstern und Türen, sorgt dafür, dass weniger der warmen Luft das Haus gleich wieder verlässt. 

Vorteil dieser Maßnahmen ist, dass Sie dadurch nicht nur die Zusammenarbeit von Wärmepumpe und Heizkörpern ermöglichen, sondern auch langfristig Energie sparen. Denn in einem dichten und gut gedämmten Gebäude heizen Sie nicht mehr für Ihre Umwelt mit. Nachteil dagegen sind die Kosten, die mit Dämmarbeiten und Fenstertausch einhergehen. Staatliche Förderung sorgt da aber zumindest für ein wenig Preisminderung.

Auch das Heizungssystem selbst kann ein Grund für hohe Vorlauftemperaturen sein. So werden in einem Großteil der deutschen Haushalte nicht alle Heizkörper gleichmäßig mit Heizungswasser versorgt. Dies hat zur Folge, dass jene, die weiter vom Wärmeerzeuger weg sind, nicht genug davon erhalten und somit nicht ausreichend warm werden. Um dennoch überall im Haus für optimale Raumtemperaturen zu sorgen, bedarf es daher einer höheren Vorlauftemperatur. Durch die wiederum werden die näher gelegenen Heizkörper dann aber überversorgt. Sie verschwenden also Energie.  

Indem Sie einen hydraulischen Abgleich durchführen lassen, bringen Sie wieder Balance in die Wärmeverteilung. Und dann können Sie auch die, nur wegen einzelner Heizkörper erhöhte, Vorlauftemperatur wieder senken.

Die Art, wie Sie heizen, kann sich ebenfalls auf die Höhe der Vorlauftemperatur auswirken. So mag es energiesparend klingen, Räume, die Sie nicht nutzen, auch nicht zu heizen. Dieser Gedanke hat jedoch zwei Haken: Zum einen holen sie sich dann aus den beheizten Nachbarzimmern die Wärme (Schließlich sind die Innenwände nicht gedämmt und zwischen Tür und Boden ist häufig ein Schlitz.). Diese fehlt dort somit. Damit dort trotzdem die Raumtemperatur gehalten werden kann, ist also mehr Wärme – sprich eine höhere Vorlauftemperatur – erforderlich.

Zum anderen braucht es auch zum Aufheizen der heruntergekühlten Räume jedes Mal kurzzeitig eine hohe Wärmemenge. Auch dies setzt entweder einen sehr leistungsstarken Heizkörper oder eine hohe Vorlauftemperatur voraus. Daher sollten Sie auch nachts und bei Abwesenheit die Heizung nicht ausstellen, sondern moderat weiterheizen. Das ist letztlich energiesparender und wirkt auch Schimmelbildung entgegen.

Es lässt sich also festhalten, dass Fußbodenheizungen deshalb so gut zu Wärmepumpen passen, weil sie aufgrund ihrer großen Fläche und der größtenteils per Strahlung abgegebenen Wärme mit einer niedrigen Vorlauftemperatur auskommen. Die viel kleineren Heizkörper, die oft zu 50 oder mehr Prozent auf Konvektion setzen, brauchen dagegen meist heißeres Heizwasser, um einen Raum auf die gewünschte Temperatur zu bringen. 

Dennoch ist es möglich, eine Wärmepumpe mit Heizkörpern zu betreiben. Vielleicht haben Sie Glück und diese sind aufgrund einer Überdimensionierung beim Einbau bereits in der Lage, auch mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur (max. 55 °C) zurechtzukommen. Ansonsten haben Sie die Option eines Heizkörpertauschs. Wenn Sie den Platz haben, kommt ein größer dimensionierter Flachheizkörper infrage. Wenn nicht, bieten Wärmepumpenheizkörper auch auf kleiner Fläche ausreichend Leistung. Alternativ können Sie den Wärmebedarf Ihres Hauses durch eine energetische Sanierung der Gebäudehülle senken. 

Wenn Ihnen all das zu aufwändig ist, besteht noch die Möglichkeit, statt einer herkömmlichen eine Hochtemperatur-Wärmepumpe zu wählen. Denn die ist in der Lage, die von den alten Heizkörpern geforderten Vorlauftemperaturen (70 °C oder mehr) bereitzustellen. Da sie dafür aber zweimal Kältemittel verdichten muss, fällt ihre Jahresarbeitszahl geringer und damit ihr Stromverbrauch höher aus.

Eine weitere Alternative stellt die Hybridheizung dar. Hierbei kombinieren Sie eine herkömmliche Wärmepumpe mit einem weiteren Wärmeerzeuger. Das kann Ihr bestehender Gaskessel oder aber ein Pelletofen sein. Letzterer übernimmt dann die Wärmeversorgung an besonders kalten Tagen. Da bei weniger niedrigen Außentemperaturen auch weniger stark geheizt werden muss, kann die Wärmepumpe den Rest des Jahres dann auch mit niedrigerer Vorlauftemperatur und Heizkörpern meistern. 

Heizkörper sind für Wärmepumpen nicht die perfekten Partner, die sie in Flächenheizungen finden. Eine gute Zusammenarbeit ist mit ein paar Anpassungen jedoch möglich. Lassen Sie sich diesbezüglich am besten von einem Fachbetrieb beraten.