Jährlicher Stromverbrauch einer Luft Wasser-Wärmepumpe

Stromverbrauch Luft Wasser-Wärmepumpe

Die Wärmepumpe ist eine beliebte Alternative zur herkömmlichen Wärmeversorgung durch Erdöl, Erdgas oder Atomenergie. Dabei wird für effektives Heizen sowohl Strom als auch die Umgebungswärme benötigt, weshalb der Stromverbrauch einer Wärmepumpe ein ausschlaggebender Grund beim Kauf ist. Dabei nutzt eine Wärmepumpe in der Regel die Wärme aus dem Grundwasser, aus der Luft und der Erde. Die Luftwärmepumpe ist im Vergleich zu anderen Pumpen günstiger und schnell installiert. Doch wie sieht es nun mit dem Stromverbrauch aus? Lohnt sich die Anschaffung einer solchen Pumpe aus Sicht der Stromversorgung und lässt sich dieser eventuell reduzieren?

Die Wärmepumpenformel

Die Luftwärmepumpe erzeugt Wärme zum Heizen, indem sie die Umgebungswärme aufnimmt und nutzt. Sie entzieht der Umgebung mit Hilfe eines Ventilators die Luft und wandelt diese mit Hilfe von Strom in nutzbare Wärme um. Durch einen Wärmetauscher wird diese Wärme am Ende durch Gas abgegeben. Dafür ist allerdings Strom notwendig. Besonders im Winter, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist, wird mehr Strom benötigt, um Wärme zu erzeugen. Daher ist der Stromverbrauch von der Außentemperatur abhängig und wird von dieser beeinflusst. Um eine Kilowattstunde kWh zu erzeugen, werden ca. 75% der Umgebungswärme sowie 25% vom Strom verwendet und benötigt. An dieser Formel können sich Verbraucher in der Regel orientieren. Moderne Wärmepumpen arbeiten mittlerweile effizienter und mit weniger Stromverbrauch. Sie sind u.a. in Neubauten mit deutlich höherem Baustandard zu finden.

Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe

Um die Stromnutzung und den Stromverbrauch zu berechnen und im Auge zu behalten, spielt die Jahresarbeitszahl JAZ eine wichtige Rolle. Diese kann die nutzbare Umgebungswärme und den Stromverbrauch pro Jahr berechnen und angeben. Folgende Formel wird hier verwendet:

JAZ= Die nutzbare Umgebungswärme / Die zugeführte elektrische Wärme (Strom)

Liegt das Verhältnis in diesem Fall bei ca. 3 zu 1, dann liegt die JAZ bei 3.

Der Vorteil: Die JAZ einer Luftwasserwärmepumpe liegt in der Regel unter der JAZ von Grundwasser- oder Erdgaspumpen. Dennoch ist die Anschaffung und Installation deutlich günstiger und schneller.

Einflussfaktoren auf den Stromverbrauch

Der Stromverbrauch und die JAZ hängen nicht nur von der Art der Wärmpumpe ab, sondern kann diese von weiteren, bedeutenden Faktoren und Kriterien beeinflusst werden. Gut zu wissen ist, dass die JAZ im Datenblatt des Herstellers einer Wärmepumpe nicht angegeben wird. Stattdessen findet sich dort der „Coefficient of Performance“ COP. Bei diesem handelt es sich um einen Momentanwert, der angibt, wie viele Einheiten Wärme zu einem speziellen Zeitpunkt aus einer Einheit Strom gewonnen werden können. Dieser Zeitpunkt steht allerdings unter bestimmten Bedingungen, die am Ende beim Verbraucher nicht identisch sind. Daher ist dieser COP-Wert nicht besonders aussagekräftig. In Gebäuden herrschen individuelle Bedingungen, die die Effizienz und den Verbrauch der Wärmepumpe beeinflussen. Es empfiehlt sich daher, die JAZ vor Kauf zu berechnen. Dafür gibt es online bereits einige kostenlose Tools.

Folgende Kriterien beeinflussen den Stromverbrauch:

– JAZ 

– Beheizte Fläche

– Heizsystem

– Klima vor Ort

– Dämmung des Hauses

– Individuelle Heizgewohnheiten

Den Stromverbrauch einfach berechnen

Wenn einem die Jahresarbeitszahl bekannt ist, lässt sich nun der Stromverbrauch der Wärmepumpe pro Jahr ermitteln. Dafür wird die jährliche Heizstunde sowie die Heizleistung der Pumpe mit einbezogen. Das bedeutet, folgende Formel wird für die Berechnung des Stromverbrauchs benötigt:

Stromverbrauch = (Heizleistung / JAZ) x Heizstunden

Eine Beispielrechnung für ein Einfamilienhaus

Stromverbrauch = (9 kW / 3,8) x 2000 h

Stromverbrauch = 4736,84 kWh werden pro Jahr verbraucht

Einen deutlich geringeren Stromverbrauch haben Wärmepumpen, die zur Brauchwassererwärmung dienen. Diese nutzen zum Beispiel sogenannte Abwärme aus einer Ölheizung.


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Die Stromkosten im Jahr

Um die jährlichen Stromkosten einer Wärmepumpe herauszufinden, muss der berechnete Stromverbrauch schließlich mit dem jeweiligen Stromtarif multipliziert werden. Dabei haben Verbraucher auch die Möglichkeit, einen wesentlich günstigeren Wärmepumpentarif zu bekommen. Oder aber die Wärmepumpe wird mit einer Photovoltaikanlage kombiniert, was die Kosten ebenfalls reduziert.

Eine Beispielrechnung für die jährlichen Stromkosten bei 34 ct/kWh:

(9 kW / 3,8) x 2000 h = 4736, 84 kWh pro Jahr

4736,84 kWh x 34 ct/kWh = 1611 Euro pro Jahr

Viele Stadtwerke ermöglichen einen günstigeren Strompreis bei der Nutzung einer Wärmepumpe, also einen vergünstigten Wärmepumpentarif. In der Regel liegt dieser bei rund 20 ct/kWh. Dann ergibt sich nach der oben erwähnten Rechnung ein jährlicher Strompreis von 1421 Euro. Es werden also fast 200 Euro eingespart. Während vor einigen Jahren der Markt für solche Tarife sehr klein war, lohnt sich mittlerweile ein Vergleich der verschiedenen Stromtarife. Wenn die Pumpe mit Wärmepumpenstrom arbeitet, ist sie zusätzlich noch wirtschaftlicher. 

Aktuell liegt der staatliche Zuschuss für die Investition in eine Wärmepumpe bei rund 35%, wenn sie in Bestandsgebäude eingebaut wird. Wenn eine Ölheizung durch eine Wärmepumpe ersetzt wird, erhöht sich die staatliche Förderung auf bis zu 45% der Investitionskosten einer Wärmepumpe.

Stromverbrauch reduzieren

Für den Stromverbrauch ist das Verhältnis von Aufwand und Nutzen einer Wärmepumpe ganz entscheidend. Je größer dabei die Differenz der Temperatur zwischen der Wärmequelle und dem Heizwärmebedarf ist, desto höher ist der Stromverbrauch und am Ende die Stromkosten. Allerdings ist es besonders bei der Luftwärmepumpe schwierig, da die schwankenden Außentemperaturen die Leistung extrem beeinflussen. Zudem wird in den einzelnen Räumen eines Gebäudes unterschiedlich stark geheizt, besonders während der kalten Jahreszeiten. Demnach empfiehlt sich in jedem Fall eine zusätzliche Heizung.

Um den Stromverbrauch möglichst gering zu halten, sollten ein paar Arbeitsbedingungen angepasst werden. Die Anlage bzw. das Gebäude und die Leitungen sollten gut gedämmt sein. Zudem empfehlen sich Flächenheizungen, da sie mit einer niedrigen Anlauftemperatur arbeiten. In jedem Fall sollten die verschiedenen Luftwärmepumpen verglichen, Bewertungen durchgelesen und Tests angeschaut werden. Bei einem solchen Vergleichstest sollten folgende Punkte beachtet werden:

– Flächenheizungen oder Heizkörper mit Niedrigtemperatur

– Wände, Leitungen und Decken ausreichend gedämmt

– Wärmepumpe unbedingt regelmäßig warten und prüfen

– mindesten zweifach verglaste Fenster, idealerweise dreifach verglast

– Raumtemperatur an die individuellen Bedürfnisse anpassen

Tipp: Es können staatliche Mittel der „Bundesförderung für effiziente Gebäude“ beantragt werden, um die Kosten für neue Fenster oder die Flächenheizung möglichst gering zu halten. Verbraucher werden also für eine effiziente Wärmedämmung finanziell unterstützt.

Die CO2-Bilanz

Einer der größten Vorteile einer Wärmepumpe ist die Einsparung von Kohlenstoffdioxid. Denn die Wärmepumpe erzeugt keinerlei CO2, im Gegensatz zur Stromerzeugung. Damit der CO2-Verbrauch umfassend und möglichst viel reduziert wird, sollte jeder ein Blick auf die CO2-Bilanz werfen, was zudem gut für die eigenen Kosten ist. Der Anteil der erneuerbaren Energien in Deutschland liegt bei ca. 25%. Der restliche Strom wird komplett auf dem bisher herkömmlichen Weg gewonnen, aus Kernenergie, Erdgas und Kohle. Um den CO2-Ausstoß zu verringern, lohnt sich der Gedanke, inwiefern die Wärmepumpe mit eigenem Strom betrieben werden könnte. Die Photovoltaikanlage wäre hier eine ideale Lösung, um mit Solarenergie einen Teil des notwendigen Stroms für die Pumpe nachhaltig und selbstständig zu produzieren.

Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaikanlage

Die Möglichkeit, eine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage zu kombinieren, unterstütz den Nachhaltigkeitsaspekt. Solcher Photovoltaikstrom kann deutlich günstiger erzeugt werden, bereits ab 8 ct. Die Anlage kann also den Strombedarf einer Wärmepumpe teilweise decken. Dabei sind bis zu 30% Deckung des Strombedarfs durch eine solche Photovoltaikanlage möglich. Wenn zudem ein Batterie- bzw. Stromspeicher installiert wird, kann die selbst erzeugte Energie gespeichert werden und die Strombilanz verbessert sich zusätzlich. Da die Sonne nur tagsüber scheint und ein Gebäude meist abends oder in der Nacht Wärme benötigt, gleicht ein Speicher die Differenz aus. Strom und Wärme werden während des Tages aufgenommen und gespeichert. Die Eigenverbrauchsquote steigt somit.

Fazit

Die Wärme einer Wärmepumpe hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehört u.a. die stark schwankende Außentemperatur, die sich auf die Wärme und den Stromverbrauch der Pumpe auswirkt. Die Pumpe nimmt Umgebungswärme auf und je niedriger diese ist, desto mehr Strom wird benötigt und verbraucht. Bevor eine Pumpe allerdings gekauft wird, sollten nicht nur die verschiedenen Modelle und Marken miteinander verglichen werden, sondern auch die Stromtarife. Zudem kann eine finanzielle Unterstützung beim Staat bzw. bei den regionalen Stadtwerke beantragt werden. Es ist sinnvoll, bereits vor dem Kauf der Pumpe den jährlichen Stromverbrauch grob zu berechnen, um Kosten und Nutzen zu planen.

Quelle: bigstockphoto.com / LariBat

Andreas Treufelsberger
Andreas Treufelsberger ist 41 Jahre jung ;-) und überzeugter Handwerker. Vor 17 Jahren hat er seinen Traum erfüllt und einen Meisterbrief zum Heizungsbauer und Energieberater erhalten. Seitdem ist er bemüht sein Wissen im Job als auch im Internet weiterzugeben. Heizsysteme sowie auch moderner Umweltschutz beim Hausbau faszinieren ihn schon immer. In seiner Freizeit befasst er sich mit Sport, gesundem Lebensstil und schreibt Artikel auf Onlineportalen wie heizungshelden.com und der taz.