Luftwärmepumpe: Stromverbrauch & Wirkungsgrad

Wie Sie den Stromverbrauch einer Luft-Wasser-Wärmepumpe berechnen

Inhalt:

• Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe an Beispielen
• Stromverbrauch senken
• Warmwasserbereitung mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe

Luft-Wasser-Wärmepumpe Compress 7000, Foto: Bosch Thermotechnik GmbH

Luftwärmepumpen gewinnen Energie aus der Umgebungsluft. Im Gegensatz zum Erdreich schwankt die Temperatur von Luft deutlich stärker. In der Spitze unterscheiden sich die Außentemperaturen in Deutschland zwischen Sommer und Winter um fast 50°C. Je niedriger die Außentemperatur ist, desto mehr Energie benötigt die Luftwärmepumpe, um die nötige Wärme bereitzustellen.

In der Frage, wie hoch der Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe ist, hilft die Jahresarbeitszahl (JAZ) weiter. Die Jahresarbeitszahl gibt an, wie viel Energie eine Wärmepumpe aufwenden muss, um eine bestimmte Menge Heizwärme bereitzustellen.

Eine JAZ von 4 bedeutet, dass eine Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde (kWh) Strom vier Kilowattstunden Wärme gewinnt. Dementsprechend stellt eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 3 aus einer kWh Strom 3 kWh Wärme bereit und eine Wärmepumpe mit einer JAZ von Null wäre sinnfrei und kann weg.

Die Jahresarbeitszahl gibt Auskunft über den Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe

Mit einer Faustformel können Sie den Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe gut abschätzen. Wenn Sie die nötige Heizleistung der Wärmepumpe schon kennen, teilen Sie die Heizleistung durch die voraussichtliche JAZ und multiplizieren dann mit den durchschnittlichen Heizstunden pro Jahr. Zweitausend Stunden sind ein üblicher Durchschnittswert.

Beispiel 1 - Stromverbrauch einer Luft-Wasser-Wärmepumpe im Altbau:

Eine Luftwärmepumpe mit einer Heizleistung von 8 Kilowatt und einer JAZ von 3 wird verbaut und arbeitet 2.000 Stunden im Jahr:

(8/3)*2.000=5.333 Kilowattstunden. Diese Energiemenge multiplizieren Sie mit Ihrem Stromtarif.

• Beziehen Sie zum Durchschnittspreis von 31,81 Cent / kWh, so ergäben sich aufgrund des Stromverbrauches der Luftwärmepumpe Heizkosten von 5.333 * 0,3181=1.696 Euro.

• Falls Sie einen Wärmepumpenstromtarif in Anspruch nehmen, liegen die Heizkosten etwas niedriger: gehen wir davon aus, dass Sie einen Tarif für 25 Cent / kWh beziehen, ergäbe das beim gleichen Bedarf Heizkosten mit der Luftwärmepumpe von 5.000 * 0,25=1.250 Euro. Allerdings kann Ihr Energieversorger dann zeitweise eine EVU-Sperre verhängen.

• Wenn Sie Ihre Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren, deckt die Solaranlage im Schnitt dreißig Prozent der Heizkosten einer Luftwärmepumpe ab. Das bedeutet, dass sie von den 5.333 Kilowattstunden nur noch 5.333 * 0,66 = 3.519,78 Kilowattstunden übernehmen muss. Allerdings kostet auch die Kilowattstunde aus der PV-Anlage einen bestimmten Betrag, wann man alle Kosten entsprechend umlegt. Wir gehen in diesen Beispielen von "Gestehungskosten" von 9 Cent pro Kilowattstunde aus. Das bedeutet, dass die Heizkosten der Luftwärmepumpe bei 3519,78 * 0,3181 + 1813,22*0,09=1282,8318Euro im Vergleich zu den 1.696 Euro ohne PV lägen (Wärmepumpenstrom wird aufgrund verschiedener Anforderungen selten bis gar nicht mit solarem Eigenverbrauch kombiniert).

Beispiel 2 - Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe im gut sanierten Altbau:

Obiges Beispiel bedient aber eher eine Luftwärmepumpe in einer Immobilie mit einem vergleichsweise hohen Heizwärmebedarf. In einem sanierten Altbau oder einem Neubau können Sie beispielsweise davon ausgehen, dass der Wärmebedarf und damit der Stromverbrauch deutlich geringer ausfällt.

Gehen wir davon aus, dass ein Haus mit besserem Effizienzstandard mit einer Wärmepumpe beheizt wird, sieht die Rechnung besser aus. Nehmen wir an, das Haus hat einen Heizwärmebedarf von 8500 Kilowattstunden im Jahr ( ein Neubau nach Gebäudeenergiegesetz GEG hätte einen Heizwärmebedarf von 6.000 kWh bei einer Wohnfläche von 120 Quadratmetern). Die Luftwärmepumpe hat eine JAZ von 3. Die Wärmepumpe muss also 8500 / 3= 2833 Kilowattstunden aufwenden, um das Gebäude zu beheizen.

• Heizkosten Luftwärmepumpe Haushaltsstrompreis: 2833 * 0,3181=901,18 Euro

• Heizkosten Luftwärmepumpe Wärmepumpenstrom: 2833 * 0,25=708,25 Euro

• Heizkosten Luftwärmepumpe + Photovoltaik:1886 * 0,3181 + 947 * 0,09 = 685,16 Euro

Den Stromverbrauch einer Luft-Wasser-Wärmepumpe senken

Weitere Einflussfaktoren auf Stromverbrauch und Wirkungsgrad: Gegenstände, die die Lüftungsflächen der Wärmepumpe verdecken oder den Luftstrom beeinflussen, haben einen höheren Stromverbrauch zur Folge. Auch die Art des Wärmeverteilsystem hat Einfluss auf den Wirkungsgrad der Luft-Wasser-Wärmepumpe. Besonders effektiv arbeitet die Wärmepumpe mit Flächenheizungen. Es empfiehlt sich daher der Einsatz von Fußboden- oder Deckenheizungen oder speziellen Niedertemperatur-Heizkörpern, um dem Nachteil, den die Wärmequelle mit sich bringt, zu begegnen.

• Wie gut ist das Haus gedämmt?
• Wie groß ist die zu heizende Fläche?
• Gibt es eine Fußbodenheizung oder großflächige Heizkörper?
• Wie ist die Umgebungstemperatur?
• Wie steht es um die Heizgewohnheiten und den Warmwasserbedarf im Haus?

Genauere Informationen zum Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe und den Kosten und Förderungen finden Sie in unseren Artikeln zu Wärmepumpen im Neubau und Wärmepumpen im Altbau. Generell lässt sich sagen: je besser der energetische Standard einer Immobilie ist, desto eher ist eine Wärmepumpe das Heizsystem der Wahl. Wenn die Immobilie viel Energie benötigt und eine Sanierung nicht praktikabel ist, sollte man sich nach Alternativen umsehen - beispielsweise einem Gas-Wärmepumpe-Hybrid, einer Gasheizung mit Solarthermie oder einer Pelletheizung.

Warmwasserbereitung mit einer Wärmepumpe

In den Beispielen haben wir nur den Heizwärmebedarf behandelt. Bedenken Sie, dass auch für die Warmwasserbereitung noch Kosten entstehen. Pro Person kann man im Schnitt von einem Bedarf von 600 bis 800 Kilowattstunden pro Person und Jahr ausgehen. Auch diese Menge muss die Wärmepumpe ganzjährig bereitstellen! Zusätzlich bereiten Wärmepumpen das Warmwasser generell mit einer etwas geringeren Jahresarbeitszahl als sie im Heizbetrieb leisten.

Zusätzlich ist anzumerken, dass gerade in Altbauten eine Luft-Wasser-Wärmepumpe eher selten die alleinige Heizarbeit übernimmt. Oft werden diese Wärmepumpe in Form einer Hybridheizung an ein bestehendes System gekoppelt - beispielsweise ein Gasheizung-Wärmepumpe-Hybrid. In diesem Fall übernähme die Gasheizung dann die Spitzenheizlasten und die Warmwasserbereitung, wenn es nötig wird. So spielt jedes System seine Stärken jeweils voll aus. Alternativ kann eine zusätzliche Brauchwasserwärmepumpe bei der Warmwasserbereitung aushelfen.

Generell ist vor allem bei Altbauten und / oder wenn ein hoher Warmwasserbedarf vorliegt bei der Planung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe das detaillierte Gespräch mit einem Fachbetrieb anzuraten.