Wie hoch ist der Stromverbrauch einer Wärmepumpe?

Wieso verbrauchen Wärmepumpen Strom?

Um die Umweltwärme in Heizenergie umzuwandeln, nutzen Wärmepumpen einen elektrischen Kompressor. An dieser Stelle verbrauchen Wärmepumpen Strom. Effiziente Wärmepumpen verbrauchen anteilig rund ein Viertel Strom. Die übrigen 75 Prozent beziehen sie aus Wärmeenergie, die aus der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser stammt.

Unabhängig von der Energiequelle funktionieren Wärmepumpen immer nach dem Prinzip des sog. Kältemittelkreislaufs. Dieses Kältemittel nimmt die Umweltwärme auf und verdampft bereits bei sehr geringen Temperaturen.

Auch an sehr kalten Wintertagen bieten Luft, Wasser und Erde ausreichend Wärmeenergie, um den Kältemittelkreislauf in Gang zu setzen und das Kältemittel verdampfen zu lassen. Durch den elektrischen Kompressor wird das inzwischen gasförmige Kältemittel verdichtet, wodurch es sich erhitzt. Das verdichtete und erhitzte Kältemittel wird nun an das Heizsystem übertragen und im Anschluss in einem Kondensator wieder verflüssigt. Anschließend wird der entstandene Druck im Kältemittel mit einem Expansionsventil wieder herabgesetzt und es kehrt in seinen Ursprungszustand zurück.

Wie berechne ich den Stromverbrauch meiner Wärmepumpe?

Um für Ihre Wärmepumpe den Stromverbrauch zu ermitteln, können Sie die sog. Jahresarbeitszahl (JAZ) nutzen. Die JAZ ist eine wichtige Effizienzkennziffer für Wärmepumpen und drückt das Verhältnis von erzeugter Wärme zu Stromverbrauch aus.

Die tatsächliche Jahresarbeitszahl kann frühestens ein Jahr nach Inbetriebnahme der Wärmepumpe mithilfe des Strom- und Wärmemengenzählers bestimmt werden. Da die JAZ aber auch für die staatliche Heizungsförderung eine wichtige Rolle spielt, weisen Wärmepumpenhersteller eine theoretische Jahresarbeitszahl aus, die nach den Anforderungen der VDI 4650 berechnet wird.

Um den Stromverbrauch für Ihre Wärmepumpe selbst zu ermitteln, benötigen Sie neben der JAZ auch die Leistungsgröße der Wärmepumpe (in Kilowatt) sowie die jährlichen Heizstunden.

Formel:

(Leistung in Kilowatt x Heizstunden) / Jahresarbeitszahl = Stromverbrauch pro Jahr

Beispielrechnung:

Sie nutzen Ihre Wärmepumpe pro Jahr 2.000 Stunden lang zum Heizen. Die Anlage weist eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 4 auf und verfügt über eine Heizleistung von 12 Kilowatt (kW):

(12 x 2.000) / 4 = 6.000 Kilowattstunden (kWh)

Ergebnis: Die Wärmepumpe verbraucht jährlich 6.000 kWh Strom.

Bei einem aktuellen Strompreis von durchschnittlich 25 Cent pro kWh (Neukundenpreis, Stand: Mai 2024) macht das 1.500 Euro Stromkosten für die Wärmepumpe pro Jahr.

Wärmepumpe Stromverbrauch: Diese Faktoren beeinflussen die Jahresarbeitszahl

Je höher die Jahresarbeitszahl ausfällt, umso weniger Strom verbraucht eine Wärmepumpe. Anlagen mit einer JAZ ab mindestens 3,0 gelten heutzutage als effizient und werden staatlich gefördert.

Wie hoch die tatsächliche Jahresarbeitszahl ausfällt, wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:

• Energieeffizienz des Gebäudes: Je weniger Wärmeverluste ein Gebäude aufweist, desto weniger Energie wird benötigt, um es zu beheizen. Entsprechend steigt die Jahresarbeitszahl in gut isolierten Gebäuden. Aber: Das bedeutet nicht, dass Wärmepumpen in teilsanierten Altbauten keine hohe JAZ aufweisen können. Tatsächlich sind schon heute in Deutschland über sechs Millionen Bestandsbauten für den effizienten Einsatz mit Wärmepumpe geeignet – und zwar ohne die Durchführung weiterer Sanierungs- bzw. Dämmmaßnahmen.
• Richtige Dimensionierung: Für eine hohe Effizienz der Wärmepumpe ist vor allem die passende Dimensionierung entscheidend. Zu klein dimensionierte Anlagen benötigen unverhältnismäßig viele Heizstunden, um das gewohnte Temperaturniveau zu erreichen. Dies lässt den Stromverbrauch steigen bzw. die JAZ sinken. Allerdings sollte auch kein zu großes Modell verbaut werden. Denn wird der Wärmebedarf zu schnell gedeckt, entstehen Leerlaufzeiten. Wärmepumpen arbeiten jedoch bei einem durchgehend gleichmäßigen Betrieb am sparsamsten. Zudem geraten sie bei langen Leerlaufzeiten ins Takten, wodurch sie schneller verschleißen.
• Hydraulischer Abgleich: Für eine hohe Jahresarbeitszahl müssen die Vorlauftemperaturen der Wärmepumpe auf die vorhandenen Heizkörper abgestimmt werden. Daher sollte der Wärmepumpen-Installateur vor Inbetriebnahme immer einen hydraulischen Abgleich durchführen. Dieser sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung und kann die Effizienz der Wärmepumpe steigern und den Stromverbrauch minimieren. Ein hydraulischer Abgleich nach Verfahren B ist für die Wärmepumpen-Förderung sogar Voraussetzung.

Übrigens: Auch das individuelle Nutzerverhalten beeinflusst den Stromverbrauch der Wärmepumpe. Wird die Wärmepumpe auch zur Warmwasserbereitung oder nur zur Raumheizung genutzt? Auch die Größe des Gebäudes und die Anzahl der Hausbewohner haben Auswirkungen auf den Verbrauch.

Wie viel Strom verbraucht eine Wärmepumpe im Jahr?

Der jährliche Stromverbrauch einer Wärmepumpe im Einfamilienhaus beträgt bei einer zu beheizenden Fläche von 150 qm durchschnittlich 4.500 bis 6.000 kWh. Demnach verbrauchen Wärmepumpen rund 30 bis 40 kWh Strom pro qm Wohnfläche. Dies sind allerdings nur Richtwerte, durch die man eine ungefähre Einschätzung zum künftigen Stromverbrauch erhalten soll.

Stromverbrauch abhängig von Art & Wirkungsgrad

Der jährliche Stromverbrauch einer Wärmepumpe wird auch von der jeweiligen Wärmepumpen-Art beeinflusst. Zudem spielt der jeweilige Wirkungsgrad eine wichtige Rolle. In der Regel haben Wärmepumpen einen Wirkungsgrad zwischen 300 und 500 Prozent. Das bedeutet, dass sie aus einer Einheit Strom rund drei bis fünf Wärmeeinheiten erzeugen.

• Luft-Wasser-Wärmepumpe: Nutzt die Energie aus der Außenluft zur Erzeugung von Heizwärme. Sie funktioniert auch bei niedrigen Temperaturen zuverlässig, erfordert jedoch an kalten Wintertagen mehr Strom zur Wärmeaufnahme. Dennoch sind Luft-Wasser-Wärmepumpen wegen ihrer einfachen und kostengünstigen Installation die beliebteste Wärmepumpen-Art. Durch die flexible Aufstellung eignet sie sich besonders gut für die Nachrüstung in Altbauten und Bestandsgebäuden.

• Sole-Wasser-Wärmepumpe: Nutzt das Erdreich zur Energiegewinnung, indem eine Erdsonde oder Erdkollektoren verlegt werden. Die Temperaturen im Erdreich sind ganzjährig recht konstant, sodass Erdwärmepumpen auch bei Frost effizient arbeiten. Die Installation erfordert jedoch weitaus höhere Kosten und kann mehrere Monate dauern. Neben Tiefenbohrungen muss u. a. die Bodenqualität auf Eignung geprüft werden.
• Wasser-Wasser-Wärmepumpe: Nutzt Grundwasser als Wärmequelle. Die konstanten Temperaturen des Grundwassers ermöglichen ganzjährig hohe Effizienzwerte. Vorab muss das Grundwasser allerdings auf eine ausreichende Qualität und Menge überprüft werden. Denn bei einem zu geringen Grundwasserspiegel oder zu tiefen Bohrungen kann der Betrieb unwirtschaftlich sein. Auch hier ist der Installationsaufwand und die Erschließungskosten der Wärmequelle sehr hoch, Brunnenbohrungen durchgeführt und behördlich genehmigt werden müssen.

Beispiel: Jährlicher Stromverbrauch einer Luft-Wasser-Wärmepumpe

Nehmen wir an, Sie nutzen aktuell noch eine Gasheizung mit einem Jahresenergieverbrauch von 20.000 kWh, möchten aber bald auf eine Luft-Wasser-Wärmepumpe umsteigen und einen Überblick zum künftigen Stromverbrauch bekommen.

Formel:

Jahresenergiebedarf in kWh / Wirkungsgrad der Wärmepumpe = Stromverbrauch in kWh

Wichtig: Möchten Sie den jährlichen Stromverbrauch einer Wärmepumpe vor dem Kauf abschätzen, muss der Wirkungsgrad der Wärmepumpe immer in die Rechnung einbezogen werden.

Beispielrechnung:

Gasheizungen mit Brennwerttechnik weisen in der Regel einen Wirkungsgrad von max. 100 Prozent (bzw. 1) auf. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe Ihrer Wahl hat einen Wirkungsgrad von 400 Prozent (bzw. 4):

20.000 kWh / 4 = 5.000 kWh

Der künftige Stromverbrauch der Luft-Wasser-Wärmepumpe würde 5.000 kWh pro Jahr betragen.

Stromverbrauch Wärmepumpe: Kosten mit Wärmepumpen-Stromtarif senken?

Netzbetreiber sind berechtigt, den Stromfluss für Wärmepumpen während Spitzenlastzeiten zu drosseln, was als EVU-Sperre bekannt ist und seit dem 1. Januar 2024 für Wärmepumpenbesitzer verpflichtend ist. Als Ausgleich erhalten Verbraucher eine Vergünstigung auf den Strompreis der Wärmepumpe. Dieser kann entweder als pauschale Erstattungssumme oder als prozentuale Reduzierung des Stromtarifs genutzt wird.

Übrigens: Dank der Ausstattung von Wärmepumpen mit einem Pufferspeicher oder Warmwasserspeicher bleibt während dieser Sperrzeiten ausreichend Heizwärme oder Warmwasser verfügbar.

Die prozentuale Reduzierung des Stromtarifs setzt jedoch den Kauf eines separaten Stromzählers, der ausschließlich den Verbrauch der Wärmepumpe erfasst, voraus. In einigen Fällen wird zusätzlich ein zweiter Zählerschrank benötigt, da der vorhandene nicht genügend Platz für einen zweiten Stromzähler bietet. Daher rentiert sich die prozentuale Vergünstigung des Wärmepumpen-Stromtarifs in der Praxis oft nicht. Denn die anfänglichen Investitionskosten machen eine Amortisierung oft nicht, oder nur schwer möglich.

Gut zu wissen: Bis Ende 2023 mussten Verbraucher den Netzbetreiber zur zeitweisen Drosselung ihrer Anlage autorisierten, bevor sie einen günstigeren Wärmepumpen-Stromtarif nutzen konnten. Voraussetzung war ebenfalls die Anschaffung eines zweiten Stromzählers. Ein großer Nachteil bestand darin, dass Netzbetreiber die Anschaffung der Wärmepumpe nach eigenem Ermessen untersagen konnten. Dies ist nun nicht mehr möglich. Falls Sie dadurch jedoch bereits über einen zweiten Stromzähler verfügen, konnte sich die Variante der prozentualen Reduzierung allerdings lohnen.

Stromverbrauch Wärmepumpe vs. Verbrauch einer Gasheizung

Auch in einem teilsanierten Einfamilienhaus (Altbau) mit einem Wärmebedarf von 20.000 kWh sind Wärmepumpen immer noch effizienter als Gasheizungen. Denn wie wir bereits erläutert haben, sind Wärmepumpe extrem effizient in der Wärmeerzeugung und, erreichen Wirkungsgrade zwischen 300 und 500 Prozent. Bei einer Gasheizung finden wir einen Wirkungsgrad von knapp unter 100 Prozent.

Für unser Beispiel nehmen wir einen Wirkungsgrad von 4 (400 Prozent) für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe und einen Wirkungsgrad von 1 (100 Prozent) für ein Gasbrennwert-Gerät an.

Wie Sie in folgender Grafik erkennen können, sparen Wärmepumpen rund 600 Euro Heizkosten pro Jahr im Vergleich mit einer Gasheizung ein:

Stromverbrauch der Wärmepumpe mit eigener PV-Anlage abdecken

Eine effektive Möglichkeit, um Strom zu sparen, ist es, diesen einfach selbst herzustellen. Mit einer Photovoltaik-Anlage können Sie Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln und diese als Strom nutzen. Mit einem zusätzlichen Batteriespeicher kann der erzeugte Strom zwischengespeichert und zur gewünschten Zeit wieder freigegeben werden. Damit sparen Sie nicht nur erheblich Stromkosten ein, sondern machen sich quasi unabhängig gegenüber steigender Strompreise.

-> Hier erfahren, wie Sie Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren

Fazit: Moderne Wärmepumpen verbrauchen weniger Strom

Wärmepumpen wurden in der Vergangenheit oft als Stromfresser betitelt. Durch den großen Technologiesprung der letzten Jahre ist dies jedoch nicht mehr der Fall. Mittlerweile sind die meisten Modelle selbst in Altbauten effizient einsetzbar und mit einigen Tipps kann man sogar zusätzlich Strom sparen. Wichtig ist es daher, auf eine moderne Wärmepumpe zu setzen, da diese selbst bei Minusgraden noch effizient heizt, ohne dass der Stromverbrauch stark steigt. In jedem Fall ist es ratsam, bereits in der Planungsphase Fachleute hinzuzuziehen, da diese den energetischen Zustand Ihres Hauses am besten beurteilen können.

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