Kurz gesagt: Eine Erdwärmepumpe verbraucht als Strom etwa ein Viertel der benötigten Heizwärme. Bei 15.000 Kilowattstunden Wärmebedarf und einer Jahresarbeitszahl von 4 sind das rund 3.750 Kilowattstunden Strom im Jahr. Die Jahresarbeitszahl ist die entscheidende Größe.
Erdwärmepumpen sind effizienter als Luftwärmepumpen, weil das Erdreich im Winter deutlich wärmer ist als die Außenluft.
Die Formel
Stromverbrauch = Wärmebedarf ÷ Jahresarbeitszahl
Der Wärmebedarf steht in der Heizkostenabrechnung oder lässt sich aus dem bisherigen Gasverbrauch ableiten. Die Jahresarbeitszahl gibt an, wie viele Kilowattstunden Wärme aus einer Kilowattstunde Strom entstehen.
Erdwärmepumpen erreichen in der Praxis Werte zwischen 3,5 und 4,5. Luftwärmepumpen liegen bei 2,8 bis 3,8.
Beispielrechnung
Ein Haus mit 150 Quadratmetern und mittlerem Dämmstandard braucht etwa 15.000 Kilowattstunden Wärme im Jahr.
Bei einer Jahresarbeitszahl von 4 ergibt das 3.750 Kilowattstunden Strom. Bei einer von 3,5 sind es rund 4.300.
Der Unterschied von 0,5 in der Jahresarbeitszahl kostet also mehrere hundert Kilowattstunden im Jahr – deshalb lohnt sich Sorgfalt bei Planung und Einstellung.
Was die Effizienz bestimmt
Die Vorlauftemperatur. Der wichtigste Faktor. Je niedriger, desto besser. Fußbodenheizung mit 35 Grad ist ideal, alte Heizkörper mit 55 Grad kosten spürbar Effizienz.
Die Wärmequelle. Erdsonden liefern über das Jahr konstantere Temperaturen als Flächenkollektoren.
Die Dämmung. Sie bestimmt den Wärmebedarf – also die Zahl im Zähler der Formel.
Die Warmwasserbereitung. Warmwasser braucht höhere Temperaturen als die Heizung und senkt die Jahresarbeitszahl.
Der Heizstab. Springt er an sehr kalten Tagen häufig an, steigt der Verbrauch stark – er arbeitet mit einer Arbeitszahl von 1.
Sonderstrom und Photovoltaik
Viele Versorger bieten günstigere Wärmepumpentarife an; Voraussetzung ist ein separater Zähler und die Möglichkeit, die Anlage kurzzeitig abzuschalten.
Eine Photovoltaikanlage deckt einen Teil des Bedarfs – allerdings vor allem im Sommer, wenn wenig geheizt wird. Der Eigenverbrauchsanteil bei der Heizung liegt daher meist unter 30 Prozent.
Sole-Wasser und Wasser-Wasser
Die meisten Erdwärmepumpen arbeiten als Sole-Wasser-Anlagen mit Erdsonden oder Flächenkollektoren, in denen ein Frostschutzgemisch zirkuliert. Erdsonden reichen je nach Bedarf 50 bis 150 Meter tief und liefern über das Jahr sehr gleichmäßige Temperaturen. Flächenkollektoren brauchen viel Grundstücksfläche, sind dafür günstiger.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen Grundwasser und erreichen die höchsten Jahresarbeitszahlen, weil die Quelle noch wärmer und konstanter ist. Sie setzen eine geeignete Wasserqualität, ausreichende Ergiebigkeit und eine wasserrechtliche Erlaubnis voraus. Eisen- und Manganwerte entscheiden häufig über die Machbarkeit.
Für den Stromverbrauch bedeutet das: Bei gleicher Heizlast liegt eine gut ausgelegte Wasser-Wasser-Anlage meist unter der Sole-Variante. Der Unterschied beträgt in der Praxis oft ein halber bis ganzer Punkt bei der Jahresarbeitszahl. Ob sich der Mehraufwand lohnt, hängt vom Standort ab.
Heizkurve und Vorlauftemperatur
Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur verbessert die Effizienz spürbar; als Faustwert werden je Grad etwa zweieinhalb Prozent genannt. Eine Flächenheizung mit 30 bis 35 Grad Vorlauf ist deshalb der ideale Partner. Klassische Heizkörper funktionieren, wenn sie groß genug dimensioniert sind.
Die Heizkurve legt fest, wie stark die Vorlauftemperatur bei sinkender Außentemperatur steigt. Ist sie zu steil eingestellt, heizt die Anlage dauerhaft über Bedarf. Die Einstellung wird schrittweise abgesenkt, bis es an kalten Tagen gerade noch reicht.
Nachtabsenkungen bringen bei Wärmepumpen wenig und können schaden, weil das Wiederaufheizen am Morgen höhere Vorlauftemperaturen erfordert. Ein gleichmäßiger Betrieb ist meist sparsamer. Bei Fußbodenheizungen gilt das besonders.
Warmwasser als Verbrauchstreiber
Die Warmwasserbereitung verlangt deutlich höhere Temperaturen als die Heizung und verschlechtert damit die Jahresarbeitszahl. In gut gedämmten Häusern entfällt inzwischen ein erheblicher Teil des Stromverbrauchs auf Warmwasser. Eine Speichertemperatur von etwa 45 bis 50 Grad reicht in vielen Fällen.
Für den Schutz vor Legionellen gelten je nach Anlagengröße unterschiedliche Regeln; kleine Anlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern sind von den strengen Vorgaben für Großanlagen ausgenommen. Viele Wärmepumpen bieten trotzdem eine regelmäßige Aufheizung an. Sie sollte nicht häufiger als nötig laufen.
Eine Frischwasserstation erwärmt das Trinkwasser im Durchfluss und kommt mit niedrigeren Speichertemperaturen aus. Das verbessert die Effizienz und reduziert das Legionellenrisiko. Nachrüsten ist bei bestehenden Anlagen möglich.
Der Heizstab als Kostenfalle
Jede Wärmepumpe hat einen elektrischen Heizstab, der bei Spitzenlast oder Störungen einspringt. Er arbeitet mit einer Arbeitszahl von eins, verbraucht also für jede Kilowattstunde Wärme genau eine Kilowattstunde Strom. Jede Betriebsstunde schlägt entsprechend auf die Rechnung durch.
Läuft der Heizstab häufig, stimmt etwas nicht: falsch eingestellte Heizkurve, zu klein ausgelegte Anlage, verschmutzter Filter oder eine Störung im Kältekreis. Viele Regler zeigen die Betriebsstunden getrennt an. Dieser Wert sollte regelmäßig kontrolliert werden.
Ein geringer Anteil ist normal, etwa bei sehr niedrigen Außentemperaturen. Auffällig wird es, wenn der Heizstab über Wochen mitläuft. Dann ist ein Fachbetrieb gefragt.
Verbrauch messen statt schätzen
Ein separater Stromzähler für die Wärmepumpe zeigt, wie viel tatsächlich verbraucht wird, statt es aus der Gesamtrechnung zu erraten. Viele Anlagen bringen eine eigene Energieerfassung mit, deren Werte allerdings nicht geeicht sind. Für die Beurteilung reichen sie meist aus.
Wer zusätzlich einen Wärmemengenzähler hat, kann die tatsächliche Jahresarbeitszahl berechnen, indem er die erzeugte Wärme durch den Stromverbrauch teilt. Erst dieser Wert zeigt, ob die Anlage hält, was das Datenblatt verspricht. Herstellerangaben beziehen sich auf Prüfbedingungen im Labor.
Sinnvoll ist eine monatliche Notiz der Zählerstände. Über ein Jahr entsteht daraus ein Verlauf, in dem Fehler auffallen. Ohne Messung bleibt jede Optimierung Raten.
Kühlen im Sommer
Eine Erdwärmepumpe kann im Sommer über die Erdsonden kühlen, indem das kühle Erdreich direkt genutzt wird. Dabei läuft nur die Umwälzpumpe, nicht der Verdichter, weshalb der Stromverbrauch sehr gering ausfällt. Diese passive Kühlung senkt die Raumtemperatur um einige Grad.
Voraussetzung ist eine Flächenheizung und eine Regelung, die den Taupunkt überwacht. Ohne diese Überwachung kann sich Kondenswasser am Boden bilden. Nachrüsten ist bei vorhandener Sole meist mit überschaubarem Aufwand möglich.
Nebeneffekt ist, dass die eingebrachte Wärme das Erdreich regeneriert und die Effizienz im folgenden Winter stützt. Bei knapp ausgelegten Sondenfeldern ist das ein echter Vorteil. Aktive Kühlung über den Verdichter kostet dagegen deutlich mehr Strom.
Häufige Fragen
Was ist eine gute Jahresarbeitszahl?
Für Erdwärmepumpen gelten Werte ab 4 als gut.
Wie unterscheidet sie sich vom COP?
Der COP ist ein Laborwert bei festgelegten Bedingungen, die Jahresarbeitszahl der reale Wert über ein Jahr.
Wie viel kostet der Betrieb?
Stromverbrauch mal Arbeitspreis. Bei 3.750 Kilowattstunden und einem Wärmepumpentarif ergibt das eine mittlere vierstellige Summe im Jahr.
Braucht man eine Genehmigung für Erdsonden?
Ja, Erdsonden sind wasserrechtlich genehmigungspflichtig.
Was bringt eine niedrigere Vorlauftemperatur?
Je Grad rund zweieinhalb Prozent weniger Verbrauch.
Warum ist der Heizstab teuer?
Er wandelt Strom eins zu eins in Wärme.
Lohnt sich passive Kühlung?
Ja, sie braucht kaum Strom und regeneriert das Erdreich.
Quellen
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