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Wärmepumpe und Stromverbrauch: Einflussfaktoren, Berechnung & Tipps

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Die Funktionsweise einer Wärmepumpe basiert auf einem Kältekreisprozess, bei dem die Wärme der angezapften Umwelt auf das erforderliche Temperaturniveau angehoben wird. Um dies zu ermöglichen, kommen Scroll- oder Kolbenverdichter zum Einsatz. Diese arbeiten effizient und sind kaum hörbar, verbrauchen in der Regel aber Strom. Wie hoch der Heizstromverbrauch einer Wärmepumpe ist, von welchen Faktoren dieser abhängt und wie Sie den Stromverbrauch berechnen, erfahren Sie in den folgenden Abschnitten.  

Verschiedene Faktoren beeinflussen den Stromverbrauch einer Wärmepumpe

Je nach Wärmequelle benötigt eine Wärmepumpe etwa 20 bis 25 Prozent Strom als Antriebsenergie, um aus Luft, Erdreich oder Wasser Wärme zu erzeugen. Das bedeutet, für die Produktion von zehn Kilowattstunden nutzbarer Wärme werden etwa zwei Kilowattstunden (kWh) Strom benötigt. Der jährliche Verbrauch einer Wärmepumpe hängt von verschiedenen Einflussfaktoren ab. Zu den Wichtigsten zählen:

  • Art der Wärmepumpe
  • Jahresarbeitszahl
  • Wärmebedarf

In Abhängigkeit davon, auf welche Wärmequelle eine Wärmepumpenheizung zurückgreifen kann, verursacht sie unterschiedlich hohe Stromkosten. Grundsätzlich gilt: Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe hat im Vergleich zur Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpe einen höheren Stromverbrauch. Das liegt daran, dass Boden und Wasser über das Jahr hinweg verhältnismässig gleichmässig Wärme abgeben. Die Temperaturen der Umgebungsluft schwanken stärker. Es wird insbesondere im Winter mehr Energie benötigt, um den Wärmebedarf zu decken. Dafür lassen sich Luft-Wasser-Wärmepumpen nahezu überall aufstellen, benötigen keine behördliche Genehmigung und sind günstiger in Anschaffung und Montage. Denn für die Wärmegewinnung müssen weder Bohrungen noch Grabungen durchgeführt werden. 

Um überschlägig den Stromverbrauch einer Wärmepumpe zu berechnen, muss die Jahresarbeitszahl (JAZ) vorliegen. Diese setzt die erzeugte Heizenergie ins Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Energie. Bei einer Jahresarbeitszahl von vier produziert die Wärmepumpe zum Beispiel vier kWh Wärmeenergie aus einem kWh Strom. Je höher die JAZ, desto effizienter und stromsparender arbeitet also die Wärmepumpe. 

Hinweis: Bei der berechneten Jahresarbeitszahl handelt es sich um eine theoretische Zahl. Die Berechnung geht von Standardwerten wie Raumtemperatur, Warmwasserverbrauch, Klimazonen und Lüftungsgewohnheiten aus. In der Praxis kann die JAZ vom theoretisch ermittelten Wert abweichen.  

Neben der Jahresarbeitszahl wird oft auch der sogenannte Coefficient of Performance (COP) für Wärmepumpen angegeben. Dieser stellt ebenfalls das Verhältnis von zu- und abgeführter Energie dar. Der COP gilt allerdings nur für einen bestimmten Zeitpunkt, etwa für eine Lufttemperatur von 15 Grad Celsius und eine Vorlauftemperatur von 35 Grad Celsius. Es handelt sich also nur um eine Momentaufnahme.

 

Neben der Jahresarbeitszahl und der Wärmequelle ist der individuelle Wärmebedarf ein entscheidender Faktor beim Stromverbrauch einer Wärmepumpe. Wie hoch der Wärmebedarf ist, hängt vom individuellen Nutzerverhalten der Bewohner und von dem energetischen Zustand des Gebäudes ab. Weniger unsanierte Altbauten verzeichnen etwa einen höheren Wärmebedarf als gut isolierte Neubauten. Nicht zuletzt macht es einen Unterschied, ob die Wärmepumpe nur zur Erzeugung von Raumwärme oder auch zur Warmwasserbereitung genutzt wird. Eine pauschale Angabe ist daher kaum möglich.

Den Stromverbrauch einer Wärmepumpe berechnen

Um für eine Wärmepumpe den Stromverbrauch grob zu ermitteln, werden drei Grössen benötigt: Heizleistung, Jahresarbeitszahl und Betriebs- bzw. Heizstunden. Die Berechnung erfolgt über diese Formel:

Stromverbrauch der Wärmepumpe = Heizleistung / JAZ x Betriebsstunden

Beispielrechnung: Wenn eine Sole-Wasser-Wärmepumpe mit 10 Kilowatt und einer JAZ von 4,0 im Jahr 2.000 Stunden läuft, benötigt sie 5.000 Kilowattstunden (10 / 4,0 * 2.000 = 5.000 kWh).

Möchten Anlagenbesitzer die jährlichen Stromkosten berechnen, können sie die Summe mit dem Kilowattpreis multiplizieren:

Stromkosten der Wärmepumpe = Stromverbrauch x Kosten pro kWh

Der Energieverbrauch einer Wärmepumpe lässt sich beeinflussen

Ein Grossteil der im Haushalt benötigten Energie wird zum Beheizen der Räume und des Brauchwassers verwendet. Indem Hausbesitzer ihren veralteten Heizkessel gegen eine Wärmepumpe oder ein Hybridsystem austauschen, senken sie den Energiebedarf um bis zu 30 Prozent. Greifen sie neben der Heizungsmodernisierung zu weiteren Massnahmen wie dem hydraulischen Abgleich oder dem Austausch der Thermostate, verbessert sich der Erfolg noch weiter. Um den Energieverbrauch zu minimieren, sollten aber auch die Heizkörper auf das Heizsystem abgestimmt sein. Um einen effizienten Verbrauch der Wärmepumpe zu gewährleisten, wird diese im Idealfall mit einer Flächenheizung kombiniert.  

Kann ich eine Wärmepumpe nur mit einer Fussbodenheizung betreiben?

Eine Fussbodenheizung ist eine sogenannte Flächenheizung, welche die Wärme über Strahlung an den Raum abgibt. Die thermische Energie verteilt sich auf diese Weise gleichmässig über grosse Flächen und setzt ihre Wirkung erst beim Auftreten auf feste Körper wie Wände oder Personen frei. Dank der grossen Fläche kommt eine Fussbodenheizung mit Vorlauftemperaturen von circa 35 Grad Celsius aus.

Im Vergleich dazu benötigt ein Radiator Temperaturen von bis zu 70 Grad Celsius. Die neue Generation Wärmepumpen Vitocal 25X-X ist für die Sanierung entwickelt worden und ermöglicht den Einsatz auch in Kombination mit bestehenden Radiatoren.

Den Strombedarf der Wärmepumpe selbst decken

Der Verbrauch einer Wärmepumpe lässt sich auch günstig mit Solarstrom vom eigenen Dach decken. Denn Photovoltaikanlagen erzeugen aus frei verfügbarer Sonnenenergie Strom. Speicher sorgen dafür, dass dieser auch dann zur Verfügung steht, wenn die Sonne gerade einmal nicht scheint. Der Verbrauch des selbst erzeugten Stroms sorgt so für mehr Unabhängigkeit vom Energieversorger. Um diese Vorteile nutzen zu können, ist die richtige Auslegung jedoch wichtig. Weitere Informationen erhalten Sie in unserem Artikel zu Photovoltaik.

 

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