Wärmepumpen haben sich im Neubaubereich als favorisierte Heizlösung durchgesetzt und die Gasheizung überholt. Für Ihren Betrieb benötigen Wärmepumpen Strom. Lesen Sie in diesem Beitrag, unter welchen Bedingungen der Stromverbrauch von Wärmepumpen minimal und die Heizkosten unschlagbar niedrig ausfallen und wie Sie den Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnen können.
Typ der Wärmepumpe bestimmen
Um den richtigen Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnen zu können, muss man zunächst die richtige Art der Wärmepumpe bestimmen. Folgende Arten existieren:
- Luftwärmepumpe (Luft-Luft-Wärmepumpe oder Luft-Wasser-Wärmepumpe)
- Sole-Wasser-Wärmepumpe (auch Erdwärmepumpe)
- Wasserwärmepumpe (auch Wasser-Wasser-Wärmepumpe)
Die verschiedenen Wärmepumpen unterscheiden sich in ihrer Jahresarbeitszahl, welche die Effizienz einer Wärmepumpe unter realen Bedingungen beschreibt. Die Kennzahl hängt direkt mit dem Stromverbrauch der Wärmepumpe zusammen, da sie angibt, wie viele Einheiten Wärmeenergie aus einer Einheit elektrischer Energie (Strom) gewonnen werden.
Jahresarbeitszahl (JAZ) bestimmen
Um den Stromverbrauch der Wärmepumpen effektiv zu kontrollieren, ist ein Vergleich der Jahresarbeitszahlen (JAZ) essenziell. Diese Kennzahl gibt die Effizienz der Wärmepumpen unter realen Bedingungen an, indem sie angibt, wie viele Einheiten Wärmeenergie aus einer Einheit elektrischer Energie (Strom) gewonnen werden.
- Die JAZ von Luftwärmepumpen liegt bei durchschnittlich 3,1, wobei der Stromverbrauch im Vergleich zu anderen Arten am höchsten ist. Trotzdem sind Luftwärmepumpen aufgrund ihrer einfachen Installation und relativen Kosteneffizienz weit verbreitet.
- Sole-Wasser-Wärmepumpen erreichen im Schnitt eine JAZ von 4,1, was eine mittlere Effizienz im Vergleich zu anderen Arten bedeutet. Sie benötigen weniger Strom als Luftwärmepumpen, jedoch mehr als Wasserwärmepumpen, um die gleiche Menge Wärme bereitzustellen.
- Wasserwärmepumpen können beeindruckende JAZ-Werte von bis zu 5 erreichen. Obwohl die Installationskosten hoch sind, lohnen sich diese Geräte besonders in Umgebungen mit hohem Wärmebedarf, da sich die anfänglichen Ausgaben leichter amortisieren lassen.
Zusammengefasst zeigt sich, dass unter gleichen Bedingungen der Stromverbrauch bei Luftwärmepumpen am höchsten und bei Wasserwärmepumpen am niedrigsten ist. Trotzdem ist es wichtig, nicht nur den Stromverbrauch, sondern auch andere Faktoren in Betracht zu ziehen, um die optimale Wärmelösung zu finden.
Coefficient of Performance (COP) und Jahresarbeitszahl (JAZ)
Als Maß für die Effizienz einer Wärmepumpe dient der COP-Wert („Coefficient of Performance“). Das ist eine im Labor unter Standardbedingungen ermittelte Kennzahl, die das Verhältnis von erzeugter Wärmeleistung und der dazu erforderlichen Antriebsenergie (Strom) angibt. Über den COP-Wert lassen sich somit verschiedene Wärmepumpen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit untereinander vergleichen. Für die Praxis ist der Wert allerdings eher wenig aussagekräftig.
Um die Effizienz einer Wärmepumpe unter realen Bedingungen anzugeben, wird deshalb die Jahresarbeitszahl (JAZ) verwendet. Die Kennzahl hängt direkt mit dem Stromverbrauch zusammen, da sie angibt, wie viele Einheiten Wärmeenergie aus einer Einheit elektrischer Energie (Strom) gewonnen werden. Die Jahresarbeitszahl einer konkreten Wärmepumpe kann allerdings erst im Betrieb ermittelt werden (genauer: nach einem Jahr). Daher verwendet man für die Auslegung aus der Praxis bekannte JAZ, die häufig auch als Spanne oder Durchschnittswert angegeben werden.
Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnen
Der Stromverbrauch pro Jahr für eine Wärmepumpe kann, wie bereits erwähnt, ermittelt werden, indem der Bedarf an Heizenergie in Kilowattstunden durch die Jahresarbeitszahl geteilt wird. Allerdings ist es wichtig, die Jahresarbeitszahl für Warmwasser und Heizung separat zu ermitteln. Das liegt daran, dass Warmwasser stärker als Heizungswasser erhitzt werden muss und sich daher eine niedrigere JAZ (= geringere Effizienz) ergibt.
In einem Beispiel berechnen wir den Stromverbrauch für eine Luftwärmepumpe, mit der ein Bedarf von 12.000 Kilowattstunden Heizenergie gedeckt werden soll. In unserem Beispiel gehen wir von folgenden Werten aus:
- Jahresarbeitszahl für Warmwasserbereitung: 2,8
- Jahresarbeitszahl für Heizung: 3,0
- Anteil Energie für Heizung: 8.000 von 12.000 Kilowattstunden
- Anteil Energie für Warmwasser: 4.000 von 12.000 Kilowattstunden
Wir teilen nun die benötigte Heizenergie durch die JAZ, um den Stromverbrauch der Wärmepumpe zu berechnen:
- Heizung: 8.000 kWh ÷ 3,0 = 2.667 kWh pro Jahr
- Warmwasser: 4.000 kWh ÷ 2,8 = 1.429 kWh pro Jahr
Insgesamt ergibt sich ein Stromverbrauch von 4.096 Kilowattstunden pro Jahr für die Wärmepumpe. Den Stromverbrauch der Wärmepumpe pro Tag zu ermitteln, ist wenig sinnvoll, da das individuelle Heizverhalten, die Jahreszeit, die Außentemperatur und weitere Umstände (etwa Urlaubsreisen) zu starken Schwankungen führen. Zielführender ist es, die gesamten Stromkosten pro Jahr zu berechnen und diese in das monatliche Budget einzukalkulieren.
Bei einem derzeitigen Strompreis von 29 Cent pro Kilowattstunde (Stand: Januar 2024, mit Strompreisbremse) ergeben sich in unserem Beispiel Kosten von 4.096 × 0,29 € = 1.187,84 €. Hinzu kommt ein eventueller Grundpreis für den Stromtarif.
Stromverbrauch Wärmepumpe: Verbrauchswerte im Vergleich
Der Heizspiegel hat für den durchschnittlichen Stromverbrauch von Wärmepumpen im Jahr 2022 folgende Werte ermittelt:
- niedrig: bis 27 kWh pro Jahr und Quadratmeter Wohnfläche
- mittel: bis 43 kWh pro Jahr und Quadratmeter Wohnfläche
- erhöht: bis 96 kWh pro Jahr und Quadratmeter Wohnfläche
- zu hoch: ab 97 kWh pro Jahr und Quadratmeter Wohnfläche
Diese Werte gelten für Wohnflächen zwischen 100 und 250 Quadratmetern. Insbesondere wenn auch Warmwasser mithilfe der Wärmepumpe erwärmt werden soll, muss die Anzahl der Personen im Haus zusätzlich berücksichtigt werden.
