Stromverbrauch von
Wärmepumpen
Faktoren, Berechnung und Optimierungsmöglichkeiten
Die effiziente Wärmepumpe hat sich als bevorzugte Heizlösung etabliert. Für den Betrieb benötigt sie zusätzlich zur Umweltenergie Strom. Doch wie berechnet sich dieser, welche Faktoren spielen eine Rolle und unter welchen Bedingungen kann der Stromverbrauch der Wärmepumpe möglichst niedrig gehalten werden?
Stromverbrauch von Wärmepumpen - wie entsteht er und wie wird er berechnet?
Wärmepumpen sorgen dank kostenloser Umweltenergie für eine effiziente und umweltfreundliche Beheizung und Warmwassererzeugung. Sie verwenden Energie aus der Luft, dem Erdreich oder Grundwasser. Die Energie wird durch einen Kältemittelkreislauf verwertbar. Für die Umwandlung der Umweltwärme in Heizenergie nutzen Wärmepumpen einen elektrischen Kompressor. Hierfür entsteht, genau wie für die Pumpen und Ventilatoren, die den kontinuierlichen Betrieb ermöglichen, der Stromverbrauch. Bei der Wärmeerzeugung und Warmwasserbereitung nutzt die Wärmepumpe bis zu 75 Prozent Umweltenergie und rund 25 Prozent Strom. So sind die Betriebskosten der Wärmepumpe sehr gering.
Am aussagekräftigsten ist die Jahresarbeitszahl als wichtige Effizienzkennziffer. Sie verdeutlicht das Verhältnis der erzeugten Wärme zum Stromverbrauch. Anlagen mit Werten von 3 bis 4 oder mehr gelten als effizient. Sie werden staatlich gefördert. Die Leistungsgröße der Wärmepumpe wird in Kilowatt angegeben und ist ebenso entscheidend.
Für die Berechnung des jährlichen Stromverbrauchs gibt es eine Formel:
Leistung (Kilowatt) x Heizstunden / Jahresarbeitszahl
Beispiel:
Die Wärmepumpe wird pro Jahr 1.000 Stunden lang zum Heizen genutzt. Die Anlage verfügt über eine Jahresarbeitszahl von 4 und die Heizleistung beträgt 12 Kilowatt:
12 x 1.000 / 4 sind 3.000 Kilowattstunden Stromverbrauch der Wärmepumpe pro Jahr
Der Arbeitspreis und monatliche Grundpreis ist der letzten Stromrechnung zu entnehmen. So können die Kosten genauer berechnet werden. Letztendlich macht es auch einen Unterschied, ob die Anlage nur zur Wärmeerzeugung oder ebenso zur Warmwasserbereitung verwendet wird.
Wie wird der Stromverbrauch der Wärmepumpe beeinflusst?
Wie hoch der Stromverbrauch genau ausfällt, ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Am besten kennt man diese bereits vor der Anschaffung, um die Stromkosten gering zu halten. Der Gesamtstromverbrauch der Wärmepumpe richtet sich nach dem individuellen Wärmebedarf der Immobilie. Entscheidend sind beim Gebäude:
- Größe bzw. Wohnfläche
- Beschaffenheit, wie Alt- oder Neubau
- Dämmung
Mit all diesen Faktoren kann der Verbrauch grob eingeschätzt werden. Eine schlechte Dämmung und undichte Fenster können dazu führen, dass Wärme verloren geht. Die Wärmepumpe braucht dadurch mehr Energie, um die Räume warm zu halten. So ist es wichtig, dass das Gebäude mit guter Wärmedämmung wenig Wärmeverluste aufweist. Die Jahresarbeitszahl steigt in gut isolierten Gebäuden. Wärmepumpen amortisieren sich in der Kombination mit der staatlichen Förderung in der Regel schon innerhalb der ersten Jahre.
Der Wärmepumpen-Typ
Auch der Wärmepumpen-Typ spielt eine Rolle: Inverter-Wärmepumpen verbrauchen, verglichen mit herkömmlichen Varianten, weniger Strom, denn die Technologie erhöht die Effizienz der Heizung. Mit welcher Quelltemperatur die Wärmepumpe arbeiten kann, ist davon abhängig, woher sie die Energie bezieht. Sole-Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmepumpen) sind effizienter als Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen sind mit einer Jahresarbeitszahl von bis zu 5 die effizientesten Modelle der Wärmepumpenheizung. Mittels tiefer Brunnen befördern sie das Grundwasser hinauf, welchem sie die Wärme entziehen. Dieses hat das ganze Jahr über eine Temperatur von rund zehn bis zwölf Grad Celsius.
Bei einer Luft-Wärmepumpe ist der Stromverbrauch am höchsten, da die Lufttemperatur im Jahresverlauf vielen Schwankungen unterliegt. Insbesondere im Winter fällt sie niedrig aus. Luft-Wasser-Wärmepumpen lassen sich dafür fast überall aufstellen, sind kostengünstiger in der Anschaffung und Montage und brauchen keine behördliche Genehmigung.
Größe der Anlage
Eine kleine Wärmepumpe mit nur einem Kompressor verbraucht weniger Strom als eine große Wärmepumpe, die mehrere Komponenten beinhaltet. Eine zu klein dimensionierte Anlage benötigt zum Erreichen des Temperaturniveaus jedoch unverhältnismäßig viele Heizstunden.
Weitere Faktoren der Optimierung des Stromverbrauchs
Energiemanagementsysteme sind ebenfalls nützlich: Mit einem Energiemanager inklusive KI können die Stromkosten gesenkt werden. Er sorgt dafür, dass Verbraucher jederzeit den günstigsten Strom beziehen.
Je niedriger die Vorlauftemperatur ist, umso weniger Energie wird durch die Wärmepumpe verbraucht. Große Heizflächen sind daher vorteilhaft. Fußbodenheizungen benötigen beispielsweise weniger Energie als Anlagen mit Heizkörpern, denn sie können Wärme über eine größere Oberfläche abgeben.
Die Betriebskosten können dauerhaft reduziert werden durch die Kopplung einer Solaranlage. Diese kann den Strom selber erzeugen, der für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt wird. Die Funktionsweise ist einfach: Mit der Solaranlage wird das Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt. Mit einem Batteriespeicher kann der Strom zwischengespeichert und ganz nach Bedarf wieder freigegeben werden.
In Bezug auf die Bereitung von Warmwasser kann die Wärmepumpe von einer Solarthermie-Anlage ebenfalls Unterstützung erhalten. Rund 60 Prozent des Warmwasserbedarfs werden mittels Sonnenenergie erwärmt.
Um die Effizienz der Wärmepumpe zu erhalten, ist zudem eine regelmäßige Wartung unverzichtbar. Hierfür überprüft und wartet ein Fachmann mindestens einmal im Jahr die Anlage.
Die Stromkosten zu senken, ist daneben durch den Wechsel des Anbieters möglich. Hierfür kann der Online-Strompreisvergleich genutzt werden.
Fazit
Wärmepumpen benötigen Strom, den hauptsächlichen Anteil der Wärmeenergie gewinnen sie jedoch kostenlos aus der Umwelt. Effiziente Wärmepumpen werden daher immer beliebter. Wie hoch der Stromverbrauch letztendlich ausfällt, wird durch diverse Faktoren beeinflusst. Entscheidend sind beispielsweise die Jahresarbeitszahl und Leistung der Anlage, der Wärmepumpen-Typ sowie die Größe und Energieeffizienz der Immobilie. Die Integration erneuerbarer Energien kann den Strombedarf weiter senken.
