Stromverbrauch Wärmepumpe: Kosten, Berechnung und Einsparmöglichkeiten
Wärmepumpen sind eine besonders beliebte und umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Heizsystemen wie Gas- oder Ölheizungen. Sie nutzen die Umweltwärme, um zu heizen und sind daher besonders ressourcenschonend. Wie der Stromverbrauch einer Wärmepumpe berechnet wird, welche verschiedenen Arten von Wärmepumpen es gibt und wie sie den Nutzungsgrad beeinflussen, erfährst du hier. Enter ist als unabhängige Energieberatung jederzeit für dich da.
Das Thema kurz und kompakt
Wärmepumpen gewinnen etwa 80 % ihrer Heizwärme aus der Umweltluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich. Durch besondere Wärmepumpentarife ist auch der Antriebsstrom kostengünstig.
Je höher der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe, desto effizienter und stromsparender arbeitet sie. Wärmepumpen sind umwelt- und ressourcenschonende Heizungsanlagen.
Enter berät dich rund zu den Themen Energie sparen, Heizkosten, Wärmepumpen und zum Austausch deiner alten Heizung.
Wie arbeitet eine Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe heizt ein Gebäude, indem sie die natürliche Energie aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder der Erde nutzt. Die Umgebungswärme wird mithilfe eines Kältemittels in einen geschlossenen Heizkreislauf eingeschleust und dort auf eine höhere Temperatur erhitzt. Dabei verdampft das Kältemittel. Die so gewonnene Wärme wird in das Heizsystem des Hauses geleitet. Das Kältemittel verflüssigt sich währenddessen wieder und der Kreislauf beginnt von vorn.
Damit dieser Kreislauf funktioniert, benötigt die Wärmepumpe Strom. Unter anderem wird der Kompressor, der das Kältemittel verdichtet und in Bewegung setzt, mit Strom betrieben. Der Kompressor ist der zentrale Bauteil der Wärmepumpe und erzeugt die zum Heizen benötigte Temperaturdifferenz, mit der das Kältemittel funktioniert. Je höher dabei der Unterschied zwischen Außen- bzw. Umgebungstemperatur und gewünschter Heiztemperatur ist, desto mehr Strom wird benötigt.
Der Wärmepumpen-Stromverbrauch wird außerdem von den Pumpen, Ventilatoren und Steuerungselementen der Wärmepumpe beeinflusst. Im Schnitt erzeugt eine Wärmepumpe signifikant mehr Wärme als sie Storm verbraucht – der Wirkungsgrad, also die Effizienz einer Wärmepumpe, ist das Verhältnis zwischen der nutzbaren Wärmeenergie und der eingesetzten Energie (Stromkosten) zur Wärmeerzeugung. Der Wirkungsgrad sagt aus, wie viel Wärme aus einer bestimmten Menge Storm gewonnen wird. Bei einer Erdwärmepumpe, die beispielsweise aus 5.000 kWh Strom 20.000 kWh Wärme produziert, ist der Wirkungsgrad 4 (20.000 kWh / 5.000 kWh = 4).
Wie berechnet sich der Stromverbrauch einer Wärmepumpe?
Der Wirkungsgrad ist die wichtigste Kenngröße einer Wärmepumpe. Je höher der Wirkungsgrad, desto effizienter arbeitet das Heizungssystem. Generell gilt: Eine Kilowattstunde Strom kostet immer mehr als eine Kilowattstunde Wärmeenergie. Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe ist maßgeblich für den effizienten Betrieb der Heizung.
Zur besseren Übersicht wird der Wirkungsgrad in zwei verschiedene Kennzahlen eingeteilt – die Leistungszahl (COP-Wert) und die Jahresarbeitszahl (JAZ). Die JAZ wird genutzt, um den tatsächlichen Wärmepumpen-Stromverbrauch zu errechnen. Der COP-Wert wird generell unter Laborbedingungen festgestellt und nicht im eigentlichen Betrieb, wodurch er für den wirklichen Stromverbrauch pro Jahr nicht besonders aussagekräftig ist.
Stromverbrauch Wärmepumpe berechnen: Formel
Um den jährlichen Stromverbrauch einer Wärmepumpe zu berechnen, benötigst du zunächst ihre Jahresarbeitszahl. Diese variiert je nach Modell und Ausführung der Pumpe. Laut Berechnungsformel teilst du die Heizleistung durch die Jahresarbeitszahl und multiplizierst das Ergebnis anschließend mit den Heizstunden.
(Heizleistung in kW / Jahresarbeitszahl) x Heizstunden = Stromverbrauch der Wärmepumpe in kWh pro Jahr
Die Heizleistung bzw. den Heizwärmebedarf des Hauses findest du auf der Heizkostenabrechnung. Bei einem Neubau steht die Heizleistung auch auf dem Energieausweis. Die Heizleistung wird in Kilowatt (kW) angegeben, während der Gesamtstromverbrauch in Kilowattstunden (kWh) gemessen wird.
Beispielrechnung
Im Schnitt liegt die JAZ von Erdwärmepumpen bei etwa 4,0. Je nach Wärmequelle unterscheidet sich der Stromverbrauch von Wärmepumpen: Erdwärmepumpen sind effizienter als Luft-Wärmepumpen und werden bei Neubauten häufig direkt verbaut. Geht man von einer Sole-Wasser-Wärmepumpe mit einer Heizleistung von etwa 12 kW und einer durchschnittlichen Heizstundenanzahl von etwa 2.000 aus, ergeben sich etwa 6.000 kWh Stromverbrauch pro Jahr.
(12 kW / 4,0) x 2.000 = 6.000 kWh pro Jahr
Mit dem errechneten Stromverbrauch kannst du jetzt abschätzen, wie viele jährliche Stromkosten auf dich zukommen: Stromverbrauch x Kosten pro kWh = Stromkosten.
Kostenübersicht der Wärmepumpenarten
Gibt es für Wärmepumpen spezielle Stromtarife?
Für Wärmepumpen gibt es bei vielen Stromanbietern besondere Stromtarife, die günstiger als Haushaltsstrom sind. Wärmepumpentarife sind deswegen so günstig, weil die Betreiber bei hoher Auslastung den Wärmepumpenstrom abschalten können. Die Wärmeversorgung des Hauses beeinträchtigt das nicht, da die Sperrzeiten sehr kurz sind. Der Pufferspeicher der Wärmepumpe übernimmt in der Zwischenzeit die Beheizung des Warmwassers und des Hauses.
Obwohl der Strom für die Wärmepumpen und der Haushaltsstrom aus den gleichen Quellen kommen, sind Wärmepumpentarife durchschnittlich etwa 10 Cent günstiger.
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Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen: Wie viel kann ich sparen?
Die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen und die damit einhergehenden Einsparungen an Heizkosten hängen mit verschiedenen Faktoren zusammen: der Größe des Gebäudes, dem Energiebedarf, der Effizienz der Wärmepumpe, dem aktuellen Strompreis und der Heizperiode.
Laut Studien des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) können Hausbesitzer und -besitzerinnen durch den Austausch einer alten Ölheizung zugunsten einer Wärmepumpe etwa 30 bis 50 % an Heizkosten sparen. Die gesparten Betriebskosten stehen bei Überlegungen zur Anschaffung einer Wärmepumpe oft im Vergleich mit den Installationskosten. Durch verschiedene Förderprogramme des BAFA und der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) werden die Anschaffungskosten eine Wärmepumpe mit bis zu 70 % übernommen und rentieren sich dabei eher. Auf diese Weise amortisieren sich Wärmepumpen bereits nach wenigen Jahren – auch bei aufwendigen Bohrarbeiten für Wasser-Wärmepumpen oder Erdwärmepumpen. Außerdem sind sie weniger anfällig und müssen entsprechend weniger häufig gewartet oder repariert werden.
Kostenvergleich mit anderen Heizsystemen
Indem du die Strompreise verschiedener Heizsysteme mit denen für eine Wärmepumpe vergleichst, findest du genauer heraus, wie effizient und kostensparend eine Wärmepumpe in der Anwendung ist. Wenn du die Gaspreise mit dem Strompreis geteilt durch die JAZ deiner gewählten Wärmepumpe vergleichst, findest du heraus, wie viel Strom du mit einer effizienten Wärmepumpe sparen kannst.
Nach Bundesnetzagentur lag der durchschnittliche Preis für Haushaltsstrom 2021 bei 30,44 Cent pro kWh. Der spezielle Wärmepumpentarif lag bei 23,8 Cent pro kWh.
Von welchen Faktoren hängt der Stromverbrauch ab?
Anhand der Formel zur Berechnung des Stromverbrauchs wird deutlich, dass die Heizstunden eine der entscheidenden Variablen sind. Das bedeutet: Je größer die zu beheizende Fläche, desto höher ist der Verbrauch. Abhängig von der Anzahl der Personen im Haushalt des Hauses ändert sich der Heizwärmebedarf. Der Stromverbrauch in einem 4-Personen-Haushalt wird immer höher ausfallen als in einem 2-Personen-Haushalt.
Auch die gewünschte Temperatur und der Zustand des Hauses haben Auswirkungen auf den Verbrauch. In einem unsanierten Bestandsgebäude wäre eine Wärmepumpe durch die fehlende Dämmung ineffizient. Sanierte Altbauten und Neubauten hingegen können von einer Wärmepumpe profitieren. Wärmepumpen arbeiten mit großen Heizflächen am besten. Wärmeverteilsysteme wie Bodenheizungen eignen sich ideal, um eine geringe Vorlauftemperatur zu halten. Auf diese kann der Aufwand beim Bereitstellen der Wärme gering gehalten werden.
Die Jahreszeit ist ein weiterer Faktor, der den Stromverbrauch im Haus mit Wärmepumpe beeinflusst. Im Winter wird durchschnittlich mehr geheizt als im Sommer. Mit einer guten Wärmepumpe steigt allerdings der Aufwand zur Wärmebeschaffung nicht.
Tipps zum Stromsparen
Der erste und wichtigste Punkt für effizientes Arbeiten einer Wärmepumpe ist die korrekte Planung des Heizsystems. Dazu gehören auch andere geplante Sanierungsmaßnahmen am Haus – wenn beispielsweise in Zukunft die Wärmedämmung des Gebäudes modernisiert werden soll, ist es lohnenswerter, erst danach auf eine Wärmepumpe umzusteigen. Durch bessere Isolierung ändert sich der Heizwärmebedarf und die Anlage kann kleiner geplant werden. Unabhängige Energieberater von Enter können dir dabei helfen, einen individuellen Sanierungsfahrplan für deine Immobilie zu erstellen. So bekommst du nicht nur die besten Modernisierungen aufgelistet, sondern auch eine sinnvolle Reihenfolge der Baumaßnahmen.
Besitzt du bereits eine Wärmepumpe und hast das Gefühl, dein Stromverbrauch ist zu hoch, lohnt sich ein hydraulischer Abgleich. Deine Wärmepumpe muss individuell auf deine Bedürfnisse eingestellt sein, damit sie effektiv arbeiten kann. Ein weiterer Punkt sind die richtigen Heizkörper. Obwohl Wärmepumpen auch mit herkömmlichen Heizkörpern gut funktionieren, sind großflächige Heizungsverteilsysteme zu empfehlen. Eine Fußbodenheizung oder große Wandflächenheizungen ermöglichen eine geringe Vorlauftemperatur. Diese ist notwendig, damit der Kältekreislauf der Wärmepumpe stromsparend arbeiten kann. Je geringer der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizwärme ist, desto optimaler funktioniert die Wärmepumpe.
Für einen hohen Wirkungsgrad solltest du dich für eine Wärmepumpe mit möglichst hoher Jahresarbeitszahl entscheiden. Erdwärmepumpen und Grundwasser-Wärmepumpen sind dabei die erste Wahl. Auch wenn die Installation durch verschiedene Bohrarbeiten kostenintensiver wird, lohnt sich die Wahl langfristig. Das Grundwasser und auch das Erdreich haben ab einer bestimmten Tiefe auch im Winter eine konstante Temperatur von etwa 10 °C, was für den Kältekreislauf der Wärmepumpe besonders günstig ist. Darüber hinaus lassen sich Wärmepumpen jeder Art auch mit einer Photovoltaik-Anlage kombinieren.
Kann ich Strom für die Wärmepumpe selbst produzieren?
Mit der zusätzlichen Unterstützung durch eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach kannst du einen Teil des Betriebsstroms selbst erzeugen. Eine Photovoltaik-Anlage produziert Solarenergie, welche direkt für den Betrieb einer Wärmepumpe genutzt werden kann. Du kannst also gleichzeitig deine Stromkosten reduzieren und einen weiteren Beitrag zum Klimaschutz leisten: Durch die Verwendung von Umweltwärme und selbst produziertem Strom aus erneuerbaren Energien verringert sich der Verbrauch von fossilen Brennstoffen immens. Im Endeffekt sinken also auch die CO₂-Emissionen.
Die Kosten für die Installation einer Photovoltaik-Anlage im Neubau werden durch den Bund gefördert. Für Bestandsgebäude entfällt ab 2023 für kleine Photovoltaik-Anlagen bis zu 30 kW Leistung die Mehrwertsteuer. Mit einer Energieberatung kannst du im Voraus klären, ob deine Dachfläche für Solarpaneele geeignet ist und kannst dich auf Unterstützung bei der Planung und Ausführung verlassen.
Energieberatung und Förderservice mit Enter
Enter ist der ideale Ansprechpartner für dich, wenn du deine alte Heizungsanlage gegen eine umweltschonende Wärmepumpe austauschen willst. Unsere dena-zertifizierten Energie-Experten wissen, worauf sie beim Energie-Check achten müssen und beraten dich zuverlässig während der gesamten Planungs- und Bauphase. Wir erstellen dir einen individuellen Sanierungsfahrplan und beantragen für dich die Förderung für deine Wärmepumpe. So bekommst du garantiert die maximale Fördersumme ausgezahlt – und schützt das Klima.
Häufig gestellte Fragen
Wie teuer ist eine Kilowattstunde Wärmepumpenstrom?
In Deutschland liegen die durchschnittlichen Kosten für 1 kWh Wärmepumpenstrom bei etwa 25 bis 30 Cent. Den genauen Stromverbrauch kannst du mit einer einfachen Formel errechnen, indem du die Heizleistung durch die Jahresarbeitszahl deiner Wärmepumpe teilst und anschließend mit den Heizstunden und deinem Wärmepumpenstromtarif multiplizierst.
Wovon hängen die Stromkosten bei Wärmepumpen ab?
Die Kosten für eine Kilowattstunde Wärmepumpenstrom sind generell abhängig von dem gewählten Stromtarif, dem Stromanbieter, der Art und der Größe der Wärmepumpe. Auch die Effizienz der Wärmepumpe hat einen Einfluss auf die Stromkosten – je höher der Wirkungsgrad der Pumpe, desto effizienter und stromsparender arbeitet sie. Die JAZ (die Jahresarbeitszahl) gibt an, wie viel Teile Wärme aus einem Teil Strom gewonnen werden können.
Warum kann das Heizen mit der Wärmepumpe kostenintensiv werden?
Wenn die Anlage nicht optimal auf deine Bedürfnisse abgestimmt ist oder richtig betrieben wird, können hohe Kosten für das Heizen mit einer Wärmepumpe anfallen. Eine richtige Wärmedämmung des Gebäudes ist neben der richtigen Planung der Anlage essenziell. Die Vorlauftemperaturen sollten so niedrig wie möglich gehalten werden, damit der Heizaufwand gering ausfällt. Eine Energieberatung im Vorfeld der Installation und Inbetriebnahme kann dir helfen, mögliche Probleme zu erkennen und zu vermeiden.
Wie berechnen sich Stromkosten und Stromverbrauch von Wärmepumpen?
Die Stromkosten und der Stromverbrauch von Wärmepumpen werden unterschiedlich berechnet. Der Stromverbrauch wird in Kilowattstunden (kWh) gemessen. Dafür wird die Heizleistung durch die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe geteilt und dann mit den Heizstunden multipliziert. Um anschließend die Stromkosten zu errechnen, kannst du den Stromverbrauch (in kWh) mit dem Preis aus deinem Stromtarif (in € pro kWh) multiplizieren.
