Wärmepumpe: Kosten, Stromverbrauch, COP & Alternative

Luft Wasser Wärmepumpe Außeneinheit

Die Wärmepumpe wird in Deutschland häufig als eine sehr neue, effiziente sowie umweltschonende Heizung verkauft. Flüssiggas1.de hat sich das mal genauer angeschaut und die Gasheizung mit dem Energieträger Erdgas oder Flüssiggas (dort wo kein Erdgasnetz vorhanden ist) verglichen.

Die Themen im Überblick

Wärmepumpenheizung: Vergleich Luft-Luft, Luft-Wasser, Sole-Wasser, Wasser-Wasser

Hinter dem Begriff Wärmepumpe verstecken sich viele unterschiedliche Techniken. Eine Wärmepumpe ist ein sehr altes Konzept und jeder hat eine solche Zuhause – in Form eines Kühlschranks. Dort wird die Wärme aus dem Kühlschrank-Inneren nach außen gebracht. Bei einer Wärmepumpe als Heizung wird die Wärme nach Innen gebracht.

Mit Luft, Wasser und Sole werden immer die Übertragungsmedien und Energiequellen benannt. Demnach unterscheidet sich die Funktionsweise der einzelnen Geräte ein wenig.

  • Eine Luft-Luft Wärmepumpe holt Wärme aus der Umgebungsluft und gibt diese Wärme über Lüftungsschächte innen im Haus wieder ab. Da diese Art der Wärmepumpe ohne Kältemittel auskommt eignet sich diese (wenn überhaupt) nur für Häuser mit sehr niedrigem Energiebedarf.
  • Eine Luft-Wasser Wärmepumpe nimmt ebenfalls die Umweltwärme aus der Luft. In der Regel wird hier über ein Kältemittel die Wärme übertragen, damit auch bei niedrigen Außentemperaturen noch Wärme ins Haus gebracht werden kann. Hier wird die Wärme aus der Luft dann auf Wasser in Heizkörpern oder der Fußbodenheizung übertragen – also von Luft auf Wasser macht Luft-Wasser Wärmepumpe.
  • Die dritte Möglichkeit ist dann eine Sole-Wasser Wärmepumpe. Hier werden Erdsonden oder Erdkollektoren notwendig, um die Erdwärme, die unterhalb der Frostgrenze die in Deutschland bei 80 – 150 Zentimetern liegt, einzuholen. In dieser Tiefe kann man recht sicher sein, dass konstante Temperaturen zwischen 7- 12 Grad Celsius herrschen. Dafür ist diese Variante eine aufwendige und teure Variante.
  • Die vierte Möglichkeit ist eine Grundwasser Wärmepumpe. Hier wird ein Brunnen gebohrt, um dem Grundwasser die Wärme für das Haus zu entziehen. Deshalb heißt diese Wärmepumpe Wasser-Wasser Wärmepumpe. Grundwasser hat ab 10 Metern ungefähr eine Temperatur von 10 Grad Celsius und eignet sich damit sehr gut als Wärmequelle. Leider ist Grundwasser aber nicht überall in ausreichender Menge vorhanden.

Welche Verkaufszahlen haben Wärmepumpen in Deutschland?

Die Verkaufszahlen der Luft Wasser Wärmepumpe liegen um die 10 % der gesamten Heizgeräte. In den letzten 10 Jahren lag der Wärmepumpen-Absatz immer um die 10 % des Gesamtabsatzes von Heizgeräten. Zwischen dem Jahr 2008 (10,1%) und 2017 (11,0%) im Durchschnitt bei 9,12 Prozent der verkauften Heizgeräte. In Stückzahlen sind das je nach Jahr zwischen 55.000 und 75.000 Geräten. (Quelle: BDH, 2018)

Was ist der COP oder die Jahresarbeitszahl (JAZ) bei der Wärmepumpe?

COP steht für coefficient of performance, also den Wirkungsgrad der Wärmepumpe. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt den Wirkungsgrad im praktischen Gebrauch an. Dies ist die wirklich interessante Zahl für alle Hauseigentümer. Der COP und Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe sind also die Kennzahl für die Effizienz des Gerätes. Diese liegen meistens je nach Gebäude und Wärmepumpe zwischen 2 und 4.

Konkret bedeutet dieser Wert das Verhältnis von eingesetztem Strom zu produzierter Wärme. Eine Jahresarbeitszahl von 3 bedeutet eine Kilowattstunde Strom ergibt 3 Kilowattstunden Heizleistung. Oder einfacher: teilen Sie Ihren Strompreis pro Kilowattstunde durch die Jahresarbeitszahl und Sie erhalten Ihren Preis pro Kilowattstunde Wärme. Zahlen Sie also beispielsweise 27 Cent je KWh ergibt das 9 Cent pro Kilowattstunde Wärme.

Und wie so oft weichen hier die Werte vom Papier häufig von den reellen Werten ab. Die gemeinnützige Beratungsgesellschaft co2online hat zusammen mit dem Fraunhofer ISE in echten Feldtests und nach wissenschaftlichen Maßstäben die Wärmepumpe untersucht und die Ergebnisse unter dem Titel „Wirksam sanieren“ veröffentlicht. Diese Studie kommt auf mittlere Jahresarbeitszahlen von Luft-Wasser Wärmepumpen im Bestand von 2,6 und im Neubau von 3,1. Auch der achtjährige Feldtest der Lokale Agenda 21 – Gruppe Energie der Stadt Lahr kommt auf Mittler Jahresarbeitszahlen von 2,8 (vorwiegend Neubau) und 2,4 (vorwiegend Altbau) und kommt zu dem Schluss, dass „Luft-Wärmepumpen kritisch zu bewerten sind“. Selbst wenn man mit einberechnet das zu diesen Studien mittlerweile Effizienzgewinne von knapp 20 Prozent erzielt worden sind, ist die mittlere Jahresarbeitszahl von 3 im Bestand noch immer nicht erreicht.

Deshalb rechnen Sie bitte gut und mit reellen Werten. Zum Vergleich: Flüssiggas kostet im November 2018 trotz enormer Preissteigerungen in den letzten 12 Monaten im bundesweiten Durchschnitt 7,19 Cent (inkl. MwSt.) je Kilowattstunde (Brennwert, 51,04 Cent je Liter), Erdgas ist mit rund 5 Cent die Kilowattstunde nochmal sehr deutlich günstiger.

Wärmepumpe: Kosten mit Einbau der Wärmepumpe im Vergleich

Kosten der Wärmpumpensysteme im Vergleich. Wir schätzen hier die Kosten für den Einbau einer Wärmepumpe mit einer Wärmeleistung von ca. 13,5 kW und sonstiger Nebenkosten für ein Einfamilienhaus oder ein kleines Zweifamilienhaus.

  • Luft-Wasser Wärmepumpe: ca. 12.000 Euro bis 14.000 Euro
  • Sole-Wasser-Wärmepumpen: 14.000 – 17.000 [ca. 9.000 bis 11.000 Euro für das Gerät + Erdkollektor / Erdsonde ca. 5.000 – 6.000 Euro]
  • Wasser-Wasser-Wärmepumpen: ca. 13.000 bis 15.000 Euro (inklusive Brunnen)

Luft-Wasser-Wärmepumpe Innengerät

Wärmepumpe: Stromverbrauch im Vergleich

Eine Wärmepumpe ist eine vergleichsweise teure Heizung in der Anschaffung. Aber auch die laufenden Kosten können nicht unwesentlich sein. Hier ist die Jahresarbeitszahl entscheidend. Angenommen man erreicht mit einer neuen Wärmepumpe eine Jahresarbeitszahl von 3 müsste der Strompreis aktuell unter 21,57 Cent je Kilowattstunde (7,19 Cent / kWh Flüssiggas * 3) liegen, um zumindest einen kleinen Vorteil bei den laufenden Kosten zu haben.

Wie berechnet man den Stromverbrauch der Wärmepumpe?

Jedes Haus hat einen bestimmten Wärmebedarf. Dieser Wärmebedarf wird meisten pro Quadratmeter berechnet. Auf dieser Basis kann man den Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnen.

Wärmepumpe Stromverbrauch Neubau

So hat ein Neubau nach KfW 55 zum Beispiel 55 kWh pro m2 an Wärmebedarf. Hat man also 150 m2 Wohnfläche ergibt sich ein Wärmebedarf von 55*150 = 8.250 kWh pro Jahr.

Deckt man diesen mit einer Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von 3,0 ergibt das einen Stromverbrauch von 8.250 kWh / 3,0 = 2.750 kWh.

Die Stromkosten für den Verbrauch für eine Wärmepumpe in diesem Neubau lägen bei: 2.750 kWh * 27 Cent = 742,50 Euro pro Jahr.

Flüssiggas liegt in diesem Falle bei 8.250 kWh * 7,19 Cent = 593,17 Euro – eine Ersparnis von immerhin 149,32 Euro im Jahr.

Wärmepumpe Stromverbrauch Altbau

Im Altbau liegt der Wärmebedarf meist deutlich höher und liegt zwischen 130 und 250 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Nehmen wir also einmal einen klassischen Altbau mit 150 Quadratmetern und einem Verbrauch von 150 kWh pro Quadratmeter an. Der Gesamtbedarf liegt bei 150 KWh * 150 m2 = 22.500 kWh. (Zum Vergleich: das entspricht ca. 2.250 Litern Heizöl).

Nimmt man nur eine Jahresarbeitszahl von 2,8 an. Ergibt sich ein Stromverbrauch von:

22.500 / 2,8 = 8.035 kWh. Nimmt man hier wiederum einen Strompreis an von 27 Cent je Kilowattstunde an ergeben sich Kosten von 8.035 kWh * 27 Cent = *0,27 = 2.169 €

Zum Vergleich die laufenden Kosten bei Flüssiggas liegen aktuell bei.

22.500 kWh * 7,19 Cent / kWh = 1.617,75 Euro. Das entspricht einer Ersparnis von über 550 Euro pro Jahr!

Fazit: Gerade im Bestand lässt sich eine Wärmepumpe nur schwierig wirtschaftlich als beste Lösung darstellen. Sowohl in den laufenden Kosten als auch in den Anschaffungskosten ist eine Gasheizung auf Erdgas oder Flüssiggas häufig besser.

Ein Vergleich mit einer Flüssiggasheizung lohnt sich immer

Im Vergleich dazu kostet eine Flüssiggasheizung in der Größenordnung 6.000 – 7.000 Euro. Hinzu kommen Gastank inklusive Anlieferung, Aufstellung und Hausanschluss für 2.700 Euro (oberirdisch, Kauf) bis 3.300 Euro (unterirdisch, Kauf) hinzu. Bei der Miete eines Flüssiggastanks rechnen Sie mit Einmalkosten zwischen 300 und 1.000 €.

Luft-Wasser-Wärmepumpe: Umweltbilanz

Die Umweltbilanz der Wärmepumpe hängt natürlich sehr davon ab, wie der genutzte Strom produziert wird. Nimmt man die 487 Gramm CO2 pro kWh des Strommixes in Deutschland aus dem Jahr 2017 entspricht das bei einer Jahresarbeitszahl von 2,8 einem Wert von 173,9 Gramm CO2 pro Kilowattstunde Wärme. Erdgas aht ein CO2-Äquivalent von 250 Gramm und Flüssiggas von 277 Gramm CO2. Nimmt man einen Wirkungsgrad im Brennwert von 95 % an, sind das ungefähr 265 Gramm bei Erdgas oder 290 Gramm bei Flüssiggas.

Das sieht auf den ersten Blick natürlich ein bisschen schlechter aus. Jedoch muss man die regionalen und saisonalen Besonderheiten beachten. Zum Beispiel ist Nordrhein-Westfalen ein Braunkohleland und hat immer noch 70 % Kohle-Strom. Bei Verstromung von Braunkohle entstehen circa 1000 Gramm CO2 je Kilowattstunde. Leben Sie also in einer kohlestarken Region wie NRW 820 Gramm CO2 im Strommix (2014) liegen Sie schon ohne einen saisonalen Effekt deutlich über der CO2 Belastung, die Sie mit Erdgas oder Flüssiggas erreichen.

Saisonale Effekte sind zum Beispiel im Photovoltaik-Strom zu sehen. So werden nur 28 % des Stroms in den Wintermonaten Oktober – März produziert und 72 % in den Sommermonaten. Bedeutet der CO2 Ausstoß je Kilowattstunde Strom ist der Heizperiode deutlich höher.

Top-Tipps bei einer Wärmepumpe

    • Achten Sie auf Schallschutz, gerade in Neubaugebieten mit kleinen Grundstücken möchte man möglichst wenig von der Außeneinheit hören und es sich auch nicht mit den Nachbarn verscherzen.
    • Rechnen Sie genau durch, was Sie die Investition kostet und mit welchen monatlichen Kosten Sie rechnen müssen.
    • Die Verbraucherzentralen empfehlen aus gutem Grund sich von dem ausführenden Unternehmen eine Mindest-Jahresarbeitszahl schriftlich garantieren zu lassen.
    • Verbauen Sie einen zweiten Zähler, damit Sie den Verbrauch messen können und notfalls reagieren können.
    • Lassen Sie sich einen eventuellen günstigen Wärmepumpenstrom am besten über 10 Jahre garantieren – sonst sollten Sie auch mit dem normalen Strompreis rechnen.
    • Lassen Sie sich eine Gasheizung im Vergleich berechnen.

Lassen Sie sich kostenlos und unverbindlich beraten, wenn Sie mit Ihrer Wärmepumpe unzufrieden sind oder Sie noch vor der Entscheidung stehen: Wärmepumpe oder Gasheizung?

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