Diese Faktoren beeinflussen den Stromverbrauch einer Wärmepumpe
Um Wärme zu erzeugen, greifen die umweltfreundlichen Wärmepumpen auf die frei zur Verfügung stehende Umweltenergie zurück. Primärquellen können dabei Luft, Wasser und die Erde sein. Die Wärmequelle zum Betrieb einer Wärmepumpe steht kostenlos zur Verfügung, was grosse Auswirkungen auf die Energiekosten hat.
Für die Wärmepumpentechnik bedarf es jedoch zusätzlicher Energie in Form von Strom. Bei einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe beispielsweise werden für den Betrieb etwa 75 Prozent Umweltwärme und 25 Prozent Strom benötigt.
Strom wird eingesetzt, um den Kältemittelkreislauf zur Erzeugung von Wärme aufrechtzuerhalten. Dieser Kältemittelkreislauf ist unabhängig vom Wärmepumpen-Typ immer gleich. Der Wärmetauscher gewinnt Wärme aus der Wärmequelle (Luft/Wasser/Erde) und überträgt sie auf das Kältemittel, so dass dieses verdampft. Erreicht der Dampf den Kompressor, wird es verdichtet, wodurch die Temperatur weiter steigt. Ein zweiter Wärmetauscher sorgt für die Weiterleitung der Wärme zum Heizsystem (Heizkörper/Fussbodenheizung/Warmwasser). Das flüssige Kältemittel kühlt ab, so dass der Kreislauf von vorne beginnt.
Für diese Wärmepumpentechnik wird Strom benötigt. Wie hoch der Stromverbrauch einer Wärmepumpe ist, hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab.
Zustand des Gebäudes
Der wohl naheliegendste Faktor, der Einfluss auf den Stromverbrauch von Wärmepumpen hat, ist der energetische Zustand eines Gebäudes. Dies betrifft vor allem die Wärmedämmung. Ist ein Haus nicht ausreichend isoliert, geht sehr viel der produzierten Wärme verloren, wodurch die Heizung mehr Leistung erbringen muss und der Stromverbrauch der Wärmepumpe in die Höhe schiesst. Effizientes Heizen ist so nicht möglich. Der Wärmebedarf ist deshalb bei Altbauten in den meisten Fällen höher als bei Neubauten.
Grundsätzlich gilt: Je grösser die zu beheizende Fläche und Anzahl der im Haus befindlichen Bewohner, desto höher ist der Energieverbrauch. Die Anzahl der Bewohner hat hierbei weniger Einfluss auf die Stromkosten in Bezug auf die Heizung, sondern vielmehr auf die erzeugten Stromkosten für Warmwasser. Ein Mehrfamilienhaus hat einen höheren Wärmebedarf als ein Einfamilienhaus und produziert deshalb höhere Stromkosten. Allerdings geht bei Mehrfamilienhäusern weniger Wärme über die Aussenwände verloren.
Richtige Planung
Vor Installation eines neuen Heizsystem spielt die korrekte Planung eine wichtige Rolle. Zu klein oder zu gross dimensionierte Wärmepumpen haben nämlich massiven Einfluss auf die Stromkosten. Ist die Leistung der Wärmepumpe zu gering gewählt, kann der Wärmebedarf nicht ausreichend gedeckt werden. Ist sie zu gross dimensioniert, erbringt sie mehr Leistung als benötigt und der Energieverbrauch steigt.
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Stromverbrauch nach Wärmepumpen-Typ
Die unterschiedlichen Wärmepumpen-Typen greifen auf verschiedene Primärquellen zurück. Je nach Primärquelle kann die Umweltwärme besser gespeichert und anschliessend auch abgegeben werden. Dies trifft in der Regel auf Erde und Wasser zu.
Die Luft-/Wasser-Wärmepumpe bezieht aus der Umgebungsluft Wärme. Die Temperatur ist – auch bedingt durch die Jahreszeiten – stärkeren Schwankungen ausgesetzt. Reicht die Wärme aus der Luft nicht aus, hat dies also unmittelbar Auswirkungen auf den Wärmepumpen Stromverbrauch.
Jahresarbeitszahl (JAZ)
Mithilfe zweier Methoden lässt sich der Stromverbrauch von Wärmepumpen berechnen. Durch die Jahreszahl (JAZ) wird ein Verhältnis zwischen eingesetzter Energie (Strom) und erzeugter Wärmeenergie hergestellt. Hierbei wird die Leistung auf ein Jahr gesehen berücksichtigt (kWh pro Jahr). Allerdings kann der exakte Wärmepumpen Stromverbrauch erst nach Inbetriebnahme des Heizsystems ermittelt werden. Ein Beispiel:
Beträgt die Jahresarbeitszahl vier (JAZ 4), produziert die Wärmepumpe vier kWh Wärmeenergie aus einem kWh Strom.
Die Jahresarbeitszahl vier ist hier jedoch nur ein theoretischer Wert. Grundsätzlich gilt: Je höher die Jahreszahl ist, desto besser. Denn das heisst, dass die Wärmepumpe effizienter arbeitet und dabei weniger Strom benötigt.
Coefficient of Performance (COP)
Alternativ zur Jahreszahl kann der Coefficient of Performance (COP) als Richtwert herangezogen werden, um die Effizienz einer Wärmepumpe zu ermitteln. Auch er beschreibt das Verhältnis von eingesetzter Energie zur Wärmeleistung. Im Gegensatz zur Jahreszahl (kWh pro Jahr) handelt es sich hierbei jedoch nur um eine Momentaufnahme.
Grundsätzlich gilt jedoch auch hier: Je höher der COP-Wert, desto besser und effizienter arbeitet das Heizgerät. Der COP-Wert ist damit ein wichtiger Faktor im Zusammenhang mit dem Stromverbrauch von Wärmepumpen.
Der Stromverbrauch der unterschiedlichen Wärmepumpe-Typen
Der Stromverbrauch von Wärmepumpen variiert je nach Typ. Unterschieden wird zwischen den nachfolgenden vier:
Luft-/Wasser-Wärmepumpe
Quelle: Vaillant
Eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe bezieht Wärme aus der Umgebungsluft. Auch wenn die Luft-/Wasser-Wärmepumpe trotz Temperaturschwankungen effizient arbeiten kann, haben eben diese Schwankungen Auswirkungen auf den Stromverbrauch der Wärmepumpe. Fällt die Temperatur, steigen die Stromkosten.
Vorteil der Luft-/Wasser-Wärmepumpe ist jedoch, dass sie sehr einfach und damit kostengünstig zu installieren ist.
Wasser-/Wasser-Wärmepumpe
Im Vergleich zu allen anderen Typen verursacht die Wasser-/Wasser-Wärmepumpe die niedrigsten Stromkosten. Der Grund hierfür: Durch das Zurückgreifen auf einen tiefen Brunnen wird Grundwasser nach oben befördert. Dieses Wasser hat ganzjährig die gleiche Temperatur von 10 °C–12 °C, was sich unmittelbar auf den Stromverbrauch der Wärmepumpe auswirkt. Im Gegensatz zur Luft-/Wasser-Wärmepumpe muss die Wasser-/Wasser-Wärmepumpe also keine Temperaturschwankungen kompensieren.
Nachteil dieser Wärmepumpen-Art: Zunächst muss geklärt werden, ob das Grundwasser genutzt werden kann. Wenn ja, muss ein tiefer Brunnen ausgehoben werden, um die Zufuhr des Grundwassers zu gewährleisten. Durch bauliche Massnahmen fallen hier also deutlich höhere Investitionskosten im Vergleich zur Luft-/Wasser-Wärmepumpe an.
Sole-/Wasser-Wärmepumpe
Quelle: Vaillant
Wärmequelle der Sole-/Wasser-Wärmepumpe ist das Erdreich. Wie beim Grundwasser sind im Erdreich ebenfalls kaum Temperaturschwankungen zu verzeichnen, was sich positiv auf den Stromverbrauch der Wärmepumpe und damit auf die Stromkosten auswirkt.
Nachteil der Sole-/Wasser-Wärmepumpe ist die aufwendige Tiefenbohrung, um die Wärme aus dem Erdreich zu gewinnen. Neben dieser kostspieligen baulichen Massnahme sind die Anschaffungskosten einer Sole/-Wasser-Wärmepumpe im Vergleich zu allen anderen Typen am höchsten.
Luft-/Luft-Wärmepumpe
Unterschieden wird grundsätzlich zwischen Luft-/Wasser- und Luft-/Luft-Wärmepumpen. Beide Heizsysteme bedienen sich der Umgebungsluft als Primärquelle. Während die Luft-/Wasser-Wärmepumpe die aus der Luft gezogene Wärme auf ein Kältemittel überträgt, nutzt die Luft-/Luft-Wärmepumpe thermische Energie verbrauchter Raumluft. Diese Energie wird zunächst auf die kühle Aussenluft übertragen, um anschliessend wieder zurück in den Raum geleitet zu werden.
Vorteil der Luft-/Luft-Wärmepumpe: Es sind keine baulichen Massnahmen oder Prüfungen des Grundwassers erforderlich.
Stromverbrauch Wärmepumpe – so lässt er sich kalkulieren
Mithilfe der Jahresarbeitszahl lässt sich der voraussichtliche Stromverbrauch einer Wärmepumpe berechnen. Gehen wir von einer 12-kW-Leistung der Wärmepumpe und 2000 Betriebsstunden aus, ergibt sich bei einer Jahresarbeitszahl von vier folgendes Ergebnis: 12 kW/JAZ 4 * 2000 = 6000 kWh.
Der voraussichtliche durchschnittliche Strompreis für die Schweiz beträgt im Jahr 2023 27 Rappen/kWh. Multipliziert man nun die 6000 kWh mit den 27 Rappen, ergeben sich daraus Energiekosten in Höhe von CHF 1620.– pro Jahr.
4 Tipps, um eine Wärmepumpe preiswert zu betreiben
Verschiedene Faktoren haben Einfluss auf den Stromverbrauch einer Wärmepumpe. Diese haben wir bereits weiter oben behandelt. Nachfolgend möchten wir Ihnen ein paar Tipps mitgeben, wie Sie bei Ihrer Wärmepumpe den Stromverbrauch reduzieren können.
1. Bewusst heizen und lüften
Die wohl einfachste Variante, bei Ihrer Wärmepumpe den Stromverbrauch zu reduzieren, ist bewusstes Heizen. Hier kommt es ganz auf Ihre Heiztechnik an: Muss die Raumtemperatur beispielsweise dauerhaft 21 °C oder mehr betragen oder reichen auch 20 °C aus? Sie können 5 Prozent Ihres Energiebedarfs einsparen, wenn Sie die Raumtemperatur um 1 °C senken.
Lüften Sie lieber einmal kurz grosszügig, anstatt dauerhaft das Fenster gekippt zu lassen. Wenn die Räume auskühlen, steigert dies den Energieverbrauch Ihrer Wärmepumpe und damit die Stromkosten.
2. Zustand Gebäude prüfen
Prüfen Sie, ob mehr Wärmeenergie als nötig aufgrund fehlender Isolierungen oder Dämmungen Ihres Gebäudes produziert werden muss. Ist der Dachstuhl beispielsweise nicht ausreichend gedämmt oder sind die Fenster veraltet, kann dies dazu führen, dass der Energieverbrauch deutlich höher als bei sanierten Objekten ausfällt.
Zudem ist es insbesondere bei Mehrfamilienhäusern immer sinnvoll, einen hydraulischen Abgleich durchzuführen, um eine gleichmässige Beheizung des gesamten Gebäudes sicherzustellen.
3. Wärmepumpe mit PV-Anlage kombinieren
Schliessen Sie Ihre Wärmepumpe an eine PV-Anlage an, um sie mit eigens produziertem Öko-Strom zu betreiben. Die Anschaffungskosten der PV-Anlage amortisieren sich je nach Kostenhöhe nach einigen Jahren. Die Stromkosten für die Wärmepumpe sinken auf null.
4. Vergleich der Wärmepumpen-Stromtarife
Vergleichen Sie regelmässig die Stromanbieter und wechseln Sie gegebenenfalls zu einem anderen Wärmepumpen Stromtarif, um so die Stromkosten zu reduzieren.
FAQ
Kann man den Stromverbrauch der Wärmepumpe mit Photovoltaik decken?
Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe kann mit Photovoltaik gedeckt werden, wenn die Photovoltaik-Anlage den Stromverbrauch der Wärmepumpe abfängt. Je nach Wärmepumpen-Typ variiert der Stromverbrauch, wodurch die Wärmepumpe mehr oder weniger Strom von der Photovoltaik-Anlage abzapfen muss.
Wie kann ich den Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnen?
Den Stromverbrauch Ihrer Wärmepumpe können Sie mithilfe der Jahresarbeitszahl (JAZ) berechnen. Dazu können Sie folgende Formel als Grundlage nehmen: Heizung in kW/JAZ * 2000 Betriebsstunden.
Wie hoch ist der Durchschnittsverbrauch einer Wärmepumpe?
Der Durchschnittsverbrauch einer Wärmepumpe liegt zwischen 27 und 42 kWh.
Ist der Stromverbrauch einer Wärmepumpe von der Aussentemperatur abhängig?
Ja, die Aussentemperatur hat Einfluss auf den Stromverbrauch einer Wärmepumpe. Zum Beispiel muss die Wärmepumpe bei niedriger Temperatur mehr Leistung erbringen, um Wärme zu produzieren.
Wie viel Strom verbraucht die Wärmepumpe?
Eine Wärmepumpe verbraucht etwa 25 Prozent des gesamten Energiebedarfs an Strom zur Erzeugung von Wärme. Die übrigen 75 Prozent werden durch Energiequellen (Luft/Wasser/Erde) aus der Umwelt gewonnen.
Wie hoch ist der Wärmepumpe Stromverbrauch für ein Einfamilienhaus?
Der Wärmepumpe Stromverbrauch pro Quadratmeter Wohnfläche liegt bei Einfamilienhäusern bei etwa 27 bis 42 kWh. Bei einem 120 m2 grossen Haus kann man deshalb von etwa 3240 bis 5040 kWh Stromverbrauch ausgehen.
Wie hoch ist der Wärmepumpe Stromverbrauch im Monat?
Der Wärmepumpe Stromverbrauch im Monat variiert je nach Art der Wärmepumpe und der vorhandenen Wohnsituation. So verbraucht eine grösser dimensionierte Wärmepumpe für ein Mehrfamilienhaus mehr Strom als eine kleiner dimensionierte Wärmepumpe für ein Einfamilienhaus. Wie hoch der genaue Stromverbrauch ist, müsste deshalb individuell auf Ihre Wohnsituation angepasst berechnet werden.
Zudem verbraucht eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe beispielsweise mehr Strom als eine Sole-/Wasser- oder Wasser-/Wasser-Wärmepumpe, da die Umgebungsluft höheren Temperaturschwankungen ausgesetzt ist als das Erdreich oder Grundwasser.
Übrigens: Zwar hat die Luft-/Wasser-Wärmepumpe einen höheren Stromverbrauch, doch ist sie deutlich günstiger in der Anschaffung. Der Stromverbrauch könnte ausserdem mit einer PV-Anlage kompensiert werden.
Wann braucht eine Wärmepumpe Strom?
Eine Wärmepumpe benötigt immer Strom zur Wärmeerzeugung. 75 Prozent zur Erzeugung werden aus der Umwelt kostenlos gezogen und 25 Prozent durch Hinzufügung von Strom. Um das Gebäude zu erwärmen und Warmwasser aufzubereiten, muss die aus der Umwelt gewonnene Energie weiter erwärmt und dem Gebäude zugeführt werden. Dafür wird Strom benötigt.
Warum verbraucht eine Wärmepumpe so viel Strom?
Eine Wärmepumpe verbraucht Strom, um die aus der Umgebungsenergie gewonnene Wärme auf das Kältemittel mithilfe eines Verdampfers zu übertragen und es weiter durch einen Kompressor zu erhitzen. Durch das Erhitzen verflüssigt sich das Kältemittel und wird durch einen Wärmetauscher zu den Heizkörpern transportiert. Verdampfer, Kompressor und Wärmetauscher benötigen dafür Strom.
Welche Wärmepumpe verbraucht am wenigsten Strom?
Sole-/Wasser- und Wasser-/Wasser-Wärmepumpen verbrauchen am wenigsten Strom. Dies liegt daran, dass die Wärmequellen Grundwasser und Erdreich die stabilste Temperatur aufweisen. Dafür sind diese Wärmepumpen-Typen in der Anschaffung die teuersten und mit dem grössten Installationsaufwand verbunden. Zudem benötigen sie baulicher Genehmigungen bzw. einer Grundwasserprüfung.
Eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe ist stärker schwankender Temperatur ausgesetzt, doch dafür in der Anschaffung deutlich kostengünstiger.
Verbraucht eine Wärmepumpe im Altbau mehr Strom?
Eine Wärmepumpe verbraucht in einem Altbau nicht zwingend mehr Strom. Dies hängt jedoch davon ab, in welchem Zustand sich das Gebäude befindet. Ein unsanierter Altbau benötigt eine höhere Vorlauftemperatur als ein Neubau und hat wegen schlechter Dämmung einen höheren Energiebedarf. Bevor eine neue Wärmepumpe angeschafft wird, sollte deshalb in jedem Fall der Zustand des Altbaus geprüft werden.
