Auslegung von Wärmepumpen der Praxisleitfaden für ihr Zuhause
Eine Wärmepumpe ist eine Investition in die Zukunft Ihres Zuhauses. Damit sich diese Investition jedoch auszahlt und über Jahre hinweg zuverlässig und sparsam läuft, ist ein entscheidender Schritt unerlässlich: die richtige Auslegung der Wärmepumpe.
Wer hier plant, ohne die genauen Anforderungen seines Hauses zu kennen, riskiert hohe Stromkosten, mangelnden Wohnkomfort oder sogar einen vorzeitigen Verschleiß der Anlage.
Dieser Leitfaden zeigt Ihnen, wie Sie die häufigsten und teuersten Fehler vermeiden und sicherstellen, dass Ihr neues Heizsystem wie ein Maßanzug für Ihr Zuhause passt.
Warum ist die richtige Auslegung Ihrer Wärmepumpe so entscheidend?
Anders als alte Gas- oder Ölheizungen, die oft mit großen Leistungsreserven eingebaut wurden, reagieren Wärmepumpen sehr empfindlich auf eine falsche Dimensionierung. Eine durchdachte Planung ist hier kein Luxus, sondern die absolute Notwendigkeit. Sie sichert nicht nur die Effizienz, sondern verlängert auch die Lebensdauer der gesamten Anlage. In unserem großen Ratgeber gehen wir auf alle Aspekte einer Wärmepumpe ein, die Sie kennen sollten.
Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE hat gezeigt, dass viele installierte Anlagen in Deutschland ineffizient arbeiten, weil die Planung im Vorfeld ungenau war. Das unterstreicht, wie wichtig eine sorgfältige Vorbereitung ist.
Sichern Sie sich regionale Wärmepumpe Angebote und sparen Sie bis zu 60%.
Schnell in 2 Minuten Anfrage stellen.
Erhalte bis zu 4 Angebote von Fachbetrieben in deiner Region.
Übernahme von Förderanträgen für maximale Zuschüsse.
Kostenlos & Unverbindlich inkl. Beratung.
Die Folgen falscher Dimensionierung
Eine ungenaue Planung kann schnell teuer werden und führt meist zu einem von zwei Problemen:
- Überdimensionierung: Eine zu große Wärmepumpe schaltet sich ständig kurz an und aus. Dieses sogenannte „Takten“ belastet den Kompressor, das Herzstück der Anlage, enorm. Die Folge: höherer Verschleiß und ein Stromverbrauch, der bis zu 20 % über dem Optimum liegen kann.
- Unterdimensionierung: Ist die Anlage zu klein, schafft sie es an kalten Wintertagen nicht, das Haus allein zu heizen. Dann muss der elektrische Heizstab einspringen. Da dieser wie ein riesiger Tauchsieder funktioniert, lässt er die Stromrechnung explodieren und macht den Effizienzvorteil der Wärmepumpe zunichte.
Der häufigste und teuerste Fehler in der Praxis ist die Überdimensionierung. Viele Planer gehen lieber auf Nummer sicher und wählen die Anlage zu groß, zulasten Ihrer Stromrechnung und der Lebensdauer des Geräts.
Ein wachsender Markt erfordert Sorgfalt
Der Trend zur Wärmepumpe ist ungebrochen und verändert den deutschen Heizungsmarkt fundamental. Im Rekordjahr 2023 wurden laut Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH) beeindruckende 356.000 Wärmepumpen installiert.
Dieser Boom, angetrieben durch staatliche Förderungen über die KfW und das Gebäudeenergiegesetz (GEG), macht eine fachgerechte Auslegung umso wichtiger. Nur so lässt sich das enorme Potenzial dieser Technologie wirklich ausschöpfen. Wer sich für die Marktentwicklung interessiert, findet bei ress.de spannende Einblicke.
Die Heizlastberechnung als Kernstück jeder Planung
Am Anfang jeder guten Wärmepumpenplanung steht eine entscheidende Frage: Wie viel Heizleistung benötigt mein Haus wirklich? Die Antwort darauf liefert die Heizlastberechnung. Sie ist das Fundament, auf dem alle weiteren Entscheidungen aufbauen.
Die Heizlast gibt an, wie viel Leistung Ihre neue Heizung an den kältesten Tagen des Jahres bereitstellen muss, damit es in allen Räumen angenehm warm wird. Eine exakte Berechnung ist bares Geld wert, denn sie verhindert die bereits genannten Fehler der Über- oder Unterdimensionierung.
Der Ablauf ist daher immer gleich: Zuerst kommt die genaue Analyse des Gebäudes, dann die präzise Berechnung und erst danach die Auswahl des passenden Systems.
Zwei Wege zur Heizlast: Die schnelle Schätzung und die genaue Analyse
Es gibt zwei Methoden zur Ermittlung der Heizlast. Für eine moderne und förderfähige Wärmepumpe führt jedoch kein Weg an der professionellen Analyse vorbei.
Die schnelle Schätzung über den bisherigen Energieverbrauch liefert nur einen ersten Anhaltspunkt. Die professionelle, detaillierte Berechnung nach DIN EN 12831 ist aufwendiger, aber um ein Vielfaches genauer. Wichtig zu wissen: Sie ist eine zwingende Voraussetzung für staatliche Förderungen der KfW.
Ein typischer Fehler aus der Praxis: Viele nehmen einfach die Leistung des alten Gaskessels als Maßstab. Das geht fast immer schief. Diese Geräte waren aus Sicherheitsgründen fast immer massiv überdimensioniert. Wer die alte Leistung 1:1 übernimmt, bekommt garantiert eine ineffiziente und teure Wärmepumpenanlage.
Vereinfachte Berechnung über den Energieverbrauch
Für eine erste grobe Orientierung können Sie Ihren Jahresverbrauch an Gas oder Heizöl als Basis nehmen. Die Formel teilt den Jahresverbrauch (in kWh) durch die sogenannten Vollbenutzungsstunden der alten Heizung.
- Gasverbrauch pro Jahr: 25.000 kWh
- Angenommene Betriebsstunden: ca. 2.000 Stunden (typischer Wert für ältere Gebäude)
- Berechnung: 25.000 kWh / 2.000 h = 12,5 kW Heizleistung
Das Problem bei dieser Methode: Sie ist sehr ungenau. Sie berücksichtigt weder den Anteil für die Warmwasserbereitung noch individuelle Dämmstandards oder regionale Klimaunterschiede. Die Gefahr einer Fehleinschätzung von bis zu 30 % ist enorm hoch.
Die professionelle Heizlastberechnung nach DIN EN 12831
Wer es richtig machen will, kommt an der Berechnung nach DIN EN 12831 nicht vorbei. Ein Fachplaner oder Energieberater erfasst dabei systematisch alle Faktoren, die den Wärmebedarf beeinflussen, oft unterstützt durch spezielle Software wie Hottgenroth oder Dendrit.
Zu den wichtigsten Faktoren gehören:
- Transmissionswärmeverluste: Die Wärme, die über Außenwände, Fenster, Dach und Kellerdecke verloren geht. Hier zählen der Dämmstandard (U-Wert) und die genauen Flächen.
- Lüftungswärmeverluste: Wärme, die durch den notwendigen Luftaustausch entweicht.
- Aufheizleistung: Eine kleine Reserve, damit ausgekühlte Räume schnell wieder warm werden.
- Norm-Außentemperatur: Ein entscheidender Wert, der vom Standort abhängt. Ein Haus in Garmisch-Partenkirchen braucht bei -16 °C mehr Heizleistung als ein baugleiches Haus in Köln bei nur -10 °C.
Das Ergebnis ist eine exakte Heizlast für jeden einzelnen Raum. Für eine erste, unverbindliche Einschätzung der Leistung und der Kosten können Sie auch unseren Heizungsrechner nutzen.
Vergleich der Methoden zur Heizlastberechnung
| Kriterium | Vereinfachte Methode (Verbrauchsbasiert) | Detaillierte Berechnung (DIN EN 12831) |
|---|---|---|
| Genauigkeit | Gering, nur ein grober Schätzwert | Sehr hoch, raumgenaue Ermittlung |
| Aufwand | Gering, wenige Daten erforderlich | Hoch, erfordert Fachwissen (Kosten: ca. 300-800 €) |
| Grundlage | Vergangener Energieverbrauch | Physikalische Eigenschaften des Gebäudes |
| Eignung | Nur für eine erste, grobe Orientierung | Grundlage für eine effiziente und förderfähige Anlagenauslegung |
| Risiko | Hohe Gefahr der Über- oder Unterdimensionierung | Minimiertes Risiko, optimale Anlagengröße |
| Förderfähigkeit | Nicht ausreichend für BEG-Förderung | Zwingende Voraussetzung für die meisten Förderprogramme |
Die professionelle Berechnung ist somit die entscheidende Grundlage für eine effiziente Auslegung der Wärmepumpe und den späteren hydraulischen Abgleich.
Wie wählt man die passende Wärmepumpenleistung und den richtigen Typ?
Sobald die Heizlast sauber ermittelt ist, geht es an die Auswahl der richtigen Wärmepumpe. Diese Entscheidung hat direkten Einfluss auf die Effizienz und die laufenden Kosten für die nächsten 15 bis 20 Jahre.
Lieber etwas kleiner als zu groß
Für die Auslegung von Wärmepumpen gilt eine klare Regel: Besser eine leichte Unterdimensionierung in Kauf nehmen als eine Überdimensionierung riskieren. Moderne Anlagen werden so geplant, dass sie den Großteil des Jahresbedarfs (ca. 95-98 %) vollständig allein decken.
Nur an den wenigen eiskalten Tagen im Jahr springt ein integrierter elektrischer Heizstab zur Unterstützung an. Das ist unterm Strich deutlich wirtschaftlicher, weil die Anlage die meiste Zeit in ihrem optimalen Effizienzbereich läuft. Die wenigen Einsätze des Heizstabs fallen über das Jahr kaum ins Gewicht, während eine ständig taktende, zu große Pumpe dauerhaft zu viel Strom verbraucht.
Die Betriebsweisen im Vergleich
Je nach Dämmstandard des Gebäudes und den örtlichen Klimabedingungen kommen verschiedene Betriebskonzepte infrage.
- Monovalenter Betrieb: Die Wärmepumpe deckt den gesamten Bedarf für Heizung und Warmwasser zu 100 % ab. Dies ist die Ideallösung für sehr gut gedämmte Neubauten.
- Monoenergetischer Betrieb: Die gängigste Variante im Bestand. Die Wärmepumpe erhält Unterstützung von einem elektrischen Heizstab, der nur an den kältesten Tagen anspringt (am sogenannten Bivalenzpunkt).
- Bivalenter Betrieb: Die Wärmepumpe arbeitet mit einem zweiten Wärmeerzeuger zusammen, meist einer bestehenden Gas- oder Ölheizung. Dies ist eine mögliche Lösung für unsanierte Altbauten mit sehr hohem Wärmebedarf.
Luft-Wasser, Sole-Wasser oder Wasser-Wasser?
Stehen Leistung und Betriebsweise fest, bleibt die Frage nach der Wärmequelle. Jeder Typ hat eigene Vor- und Nachteile bezüglich Kosten, Aufwand und Effizienz.
Experten-Tipp: Die Jahresarbeitszahl (JAZ), auch SCOP genannt, ist die entscheidende Kennzahl für die Effizienz. Sie zeigt das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom über ein ganzes Jahr. Eine JAZ von 4 bedeutet: Aus 1 kWh Strom werden 4 kWh Wärme. Je höher, desto besser.
| Wärmepumpen-Typ | Vorteile | Nachteile | Typische JAZ |
|---|---|---|---|
| Luft-Wasser | Einfache Installation, geringere Anschaffungskosten | Effizienz sinkt bei tiefen Außentemperaturen, Außengerät hörbar | 3,5 – 4,5 |
| Sole-Wasser (Erdwärme) | Sehr hohe, konstante Effizienz, kein Außengerät | Hohe Erschließungskosten (Bohrung/Kollektoren), genehmigungspflichtig | 4,5 – 5,5 |
| Wasser-Wasser (Grundwasser) | Höchste Effizienz aller Systeme | Hohe Anforderungen an Geologie und Wasserqualität, genehmigungspflichtig | über 5,0 |
Der Einfluss der Netzdienlichkeit (§ 14a EnWG)
Ein wichtiger Punkt sind die Regelungen zur Netzdienlichkeit nach § 14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG). Energieversorger können bei drohender Netzüberlastung die Leistung von Wärmepumpen vorübergehend auf bis zu 4,2 kW drosseln, aber nicht mehr komplett abschalten. Diese Phasen müssen bei der Auslegung des Pufferspeichers berücksichtigt werden, damit es im Haus auch während einer Drosselung warm bleibt.
Warmwasser- und Pufferspeicher: So finden Sie die richtige Größe
Eine Wärmepumpe benötigt die passenden Speicher an ihrer Seite. Der Warmwasserspeicher und der Pufferspeicher sind entscheidend dafür, dass die Anlage effizient arbeiten kann. Den alten Speicher einer Gasheizung weiter zu nutzen, ist fast immer ein Fehler, der die Effizienzvorteile zunichtemacht.
Warmwasserspeicher: Warum eine große Tauscherfläche entscheidend ist
Wärmepumpen arbeiten mit viel niedrigeren Vorlauftemperaturen als fossile Heizungen, oft nur mit 45 bis 55 °C. Ein normaler Speicher für eine Gasheizung hat eine zu kleine Wärmetauscherfläche, um mit diesen niedrigen Temperaturen das Wasser effizient zu erwärmen. Die Folge wäre ein ineffizienter Betrieb oder der ständige Einsatz des teuren Heizstabs.
Ein spezieller Wärmepumpen-Warmwasserspeicher ist daher ein Muss. Er benötigt eine extra große Wärmetauscherfläche von mindestens 0,25 m² pro kW Heizleistung der Wärmepumpe. Nur so funktioniert die Wärmeübertragung reibungslos.
So berechnen Sie das Volumen des Warmwasserspeichers
Die Größe des Speichers hängt von der Personenzahl im Haushalt ab. Als Faustregel rechnet man mit einem täglichen Bedarf von 30 bis 50 Litern warmem Wasser (ca. 45 °C) pro Person.
Für eine vierköpfige Familie ergibt sich folgende Beispielrechnung:
- Personen: 4
- Durchschnittlicher Bedarf: 40 Liter pro Person
- Sicherheitsfaktor für Spitzenlast: 2 (damit auch der Letzte noch warm duschen kann)
- Rechnung: 4 Personen x 40 l/Person x 2 = 320 Liter
Ein Speicher mit rund 300 Litern ist für eine vierköpfige Familie eine gute Wahl. Modelle wie der Stiebel Eltron SBB 301 WP sind speziell für diesen Zweck konzipiert.
Braucht man wirklich immer einen Pufferspeicher?
Kaum ein Bauteil wird bei der Auslegung einer Wärmepumpe so intensiv diskutiert wie der Pufferspeicher. Ob man einen braucht, hängt stark von der Anlage und dem Gebäude ab.
In diesen Fällen ist ein Pufferspeicher, meist mit 50 bis 100 Litern, unverzichtbar:
- Überbrückung von Netzdienlichkeits-Phasen: Wenn der Energieversorger die Leistung drosselt, versorgt der Puffer das Haus weiter mit Heizwärme.
- Sicherstellung des Mindestdurchflusses: Wenn zu viele Thermostate an den Heizkörpern schließen, sichert der Puffer den nötigen Umlauf und verhindert das Takten.
- Bereitstellung von Abtauenergie: Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe zieht die Energie zum Abtauen aus dem Puffer, ohne die Wärme aus den Wohnräumen zu „stehlen“.
- Hydraulische Entkopplung: Bei komplexen Systemen, z.B. mit Heizkörpern und Fußbodenheizung, sorgt der Puffer für einen stabilen Betrieb.
Moderne Anlagen mit Inverter-Technologie von Herstellern wie Daikin oder Mitsubishi Electric können ihre Leistung so weit herunterregeln, dass bei einer reinen Fußbodenheizung (die selbst als Puffer wirkt) manchmal darauf verzichtet werden kann. Dies muss aber ein Fachbetrieb prüfen.
Heizflächen und Hydraulik: Holen Sie das Maximum heraus
Die beste Wärmepumpe ist nur so gut wie das System, das die Wärme im Haus verteilt. Der entscheidende Faktor für eine sparsame Auslegung einer Wärmepumpe ist eine möglichst niedrige Systemtemperatur (Vorlauftemperatur).
Die Faustregel lautet: Jedes Grad, um das die Vorlauftemperatur gesenkt wird, steigert die Effizienz um rund 2,5 %. Der Weg dorthin führt über große Heizflächen und eine optimal eingestellte Hydraulik.
Großflächige Heizsysteme: Der beste Freund der Wärmepumpe
Je größer die Fläche ist, die Wärme abgibt, desto niedriger kann die Wassertemperatur im System sein.
- Fußbodenheizung: Sie ist der Champion für den Wärmepumpenbetrieb und kommt oft mit Vorlauftemperaturen von nur 30 bis 35 °C aus.
- Wand- oder Deckenheizungen: Sie funktionieren nach demselben Prinzip und sind genauso effizient.
- Niedertemperatur-Heizkörper: Auch bestehende Heizkörper können fit für die Wärmepumpe gemacht werden. Spezielle Wärmepumpenheizkörper, wie der Kermi therm-x2, sind größer dimensioniert oder nutzen kleine Ventilatoren, um die Wärme besser im Raum zu verteilen.
Ein weit verbreiteter Irrtum ist, dass man pauschal alle alten Heizkörper rausreißen muss. Oft reicht es völlig aus, nur an strategisch wichtigen Stellen, etwa im Wohnzimmer, die Heizkörper gegen größere Modelle zu tauschen.
Der hydraulische Abgleich: Der oft vergessene Effizienz-Turbo
Der hydraulische Abgleich ist ein unverzichtbarer Schritt für eine effiziente Auslegung der Wärmepumpe. Dabei stellt ein Fachbetrieb sicher, dass durch jeden Heizkörper genau die richtige Menge an Heizwasser fließt. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Wärme im ganzen Haus, keine gluckernden Geräusche und eine Wärmepumpe, die entspannter und sparsamer läuft.
Dieser Abgleich, der für ein Einfamilienhaus zwischen 600 und 1.200 € kosten kann, ist nicht nur eine Effizienzmaßnahme mit bis zu 15 % Einsparpotenzial, sondern auch eine zwingende Voraussetzung für staatliche Förderungen (BEG/KfW). Besonders clever wird es, wenn Sie die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage kombinieren und so die Effizienz weiter steigern, indem Sie Ihren eigenen Sonnenstrom zum Heizen nutzen.
Einfluss der Vorlauftemperatur auf die Effizienz (JAZ)
Diese Tabelle zeigt beispielhaft, wie die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit sinkender Vorlauftemperatur ansteigt.
| Vorlauftemperatur | Typische Heizfläche | Beispielhafte JAZ |
|---|---|---|
| 55 °C | Ältere, kleine Rippenheizkörper | 2,8 – 3,2 |
| 45 °C | Größere Plattenheizkörper (Typ 22/33) | 3,5 – 4,0 |
| 35 °C | Fußbodenheizung / Wandheizung | 4,2 – 5,0+ |
Die Optimierung von Heizflächen und Hydraulik ist also die Grundlage dafür, dass sich Ihre Investition durch niedrige Heizkosten und maximalen Wohnkomfort auszahlt.
Sichern Sie sich regionale Wärmepumpe Angebote und sparen Sie bis zu 60%.
Schnell in 2 Minuten Anfrage stellen.
Erhalte bis zu 4 Angebote von Fachbetrieben in deiner Region.
Übernahme von Förderanträgen für maximale Zuschüsse.
Kostenlos & Unverbindlich inkl. Beratung.
Was oft gefragt wird: Antworten aus der Praxis zur Wärmepumpen-Auslegung
Auch nach einer detaillierten Planung bleiben oft Fragen offen. Hier beantworten wir die häufigsten Anliegen aus dem Beratungsalltag.
Kann ich meine alten Heizkörper mit einer Wärmepumpe weiter nutzen?
Ja, in den meisten Fällen ist das möglich. Der Mythos, dass eine Wärmepumpe zwingend eine Fußbodenheizung braucht, ist falsch. Entscheidend ist, ob Ihre Heizkörper das Haus auch mit einer Vorlauftemperatur von maximal 55 °C warm bekommen.
Tipp aus der Praxis: Ein Fachbetrieb kann dies im Rahmen eines Heizkörper-Checks schnell prüfen. Oft reicht es schon, nur ein bis zwei Heizkörper in den kältesten Räumen gegen größere Modelle zu tauschen, um die Systemtemperatur für das ganze Haus entscheidend zu senken.
Ist eine überdimensionierte Wärmepumpe nicht besser als Sicherheitspuffer?
Nein, ganz im Gegenteil. Eine zu große Auslegung ist einer der teuersten Fehler. Das ständige An- und Ausschalten („Takten“) führt zu diesen Problemen:
- Höherer Verschleiß: Der Kompressor wird extrem belastet, was seine Lebensdauer verkürzt.
- Hoher Stromverbrauch: Jeder Startvorgang verbraucht viel Energie und treibt die Stromrechnung in die Höhe.
- Geringere Effizienz: Die Wärmepumpe erreicht nie ihren optimalen Betriebszustand. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) sinkt.
Eine leicht unterdimensionierte Anlage, die an wenigen kalten Tagen vom Heizstab unterstützt wird, läuft über das Jahr gesehen viel wirtschaftlicher.
Wann brauche ich wirklich einen Pufferspeicher?
Nicht immer, aber in vielen Fällen ist er unverzichtbar, um einen ruhigen und stabilen Betrieb zu gewährleisten.
Ein Pufferspeicher ist zwingend nötig, um:
- Netzdienlichkeits-Phasen zu überbrücken: Er stellt sicher, dass die Heizung auch bei einer Leistungsdrosselung durch den Netzbetreiber weiterläuft.
- Den Mindestvolumenstrom sicherzustellen: Er verhindert, dass die Zirkulation abreißt, wenn Heizkörperthermostate schließen.
- Energie für den Abtauvorgang zu liefern: Er stellt die nötige Wärme für das Abtauen der Außeneinheit bereit, ohne die Wohnräume auszukühlen.
Die endgültige Entscheidung sollte immer ein Fachbetrieb nach einer genauen Analyse Ihres Systems treffen. Noch mehr Antworten auf Detailfragen finden Sie in unserem umfassenden Wärmepumpen-FAQ-Bereich.
