Funktioniert eine Wärmepumpe auch bei Minusgraden?

Wie funktionieren Wärmepumpen?

Zunächst ein kurzer Einblick über die Funktionsweise von Wärmepumpen: Wärmepumpen arbeiten immer nach dem gleichen Schema. Sie ziehen die Energie ihrer jeweiligen Wärmequelle aus der Umgebung – und zwar aus dem Grundwasser, der Umgebungsluft und dem Erdreich. Das Prinzip, nach dem die Wärmepumpe arbeitet, ist Ihnen mit Sicherheit bereits durch ein anderes Haushaltsgerät bekannt – nämlich dem Kühlschrank. Sie arbeitet dabei nach dem umgekehrten Prinzip, indem sie dem Außenbereich Wärme entzieht und diese in Form von Heizenergie wieder an das Haus abgibt.

Es gibt drei verschiedene Grundarten von Wärmepumpen – die Luft-Wasser-, Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Das Prinzip der Wärmepumpe ist bei allen drei Arten das gleiche. Im Inneren zirkuliert ein Kältemittel, das die Energie aus der Umgebung aufnimmt. Es erwärmt sich bei diesem Prozess und verdampft schon bei sehr niedrigen Temperaturen. Mithilfe eines elektrischen Kompressors wird das gasförmige Kältemittel verdichtet, was das Temperaturniveau nochmals erhöht. Am Ende wird das Kältemittel in einem Kondensator wieder verflüssigt. Dadurch wird die entstandene Wärme an das Heizungssystem abgegeben und der Kreislauf beginnt wieder von vorn.

Was passiert mit der Wärmepumpe, wenn draußen Minusgrade sind?

Hier erstmal die gute Nachricht: Wärmepumpen fallen nicht aus, oder heizen weniger gut, wenn es draußen sehr kalt ist. Selbst bei Außentemperaturen von bis zu minus 28 Grad wird das Haus mittels Wärmepumpe zuverlässig mit Wärmeenergie versorgt. Dafür sorgt ein elektrischer Heizstab innerhalb der Wärmepumpe, der den Betrieb auch bei solch extremen Minusgraden sicherstellt. Auch Luft-Wasser-Wärmepumpen, die in der Regel außerhalb des Hauses installiert werden, funktionieren bei Minusgraden problemlos. Dafür sorgt die automatische Abtaufunktion, die den Wärmeüberträger vor Vereisung der Wärmepumpe schützt.

Wärmepumpen verbrauchen bei strengem Frost also lediglich mehr Strom und werden ab einer bestimmten Minustemperatur weniger effizient, da sie dann etwas mehr elektrische Energie benötigen. In der Regel liefern Erdreich, Grundwasser oder Außenluft aber genug Wärmeenergie, sodass Wärmepumpen auch im Winter größtenteils ohne Heizstab arbeiten. Im Jahresdurchschnitt werden daher nur rund ein Viertel elektrische Energie, also Strom, für den Betrieb der Wärmepumpe benötigt. Die übrigen 75 Prozent stammen aus kostenloser Umweltenergie, weshalb der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe zwischen ca. 300 und 500 Prozent liegt.

Gut zu wissen: Wärmepumpen heizen im Durchschnitt rund viermal effizienter als Gasheizungen.

Effizienz bei verschiedenen Außentemperaturen

• 0 Grad: Bei einer Außentemperatur von null Grad erzielen moderne Wärmepumpen weiterhin sehr gute Effizienzen. Sie können problemlos ausreichend Wärme aus der Umgebungsluft, dem Grundwasser oder dem Erdreich gewinnen, um Gebäude effizient und sparsam zu beheizen.
• -10 Grad: Außentemperaturen von minus 10 Grad verlangen Wärmepumpen etwas mehr Leistung ab. Wobei moderne Anlagen nach wie vor effizient arbeiten, ohne den Stromverbrauch in die Höhe schnellen zu lassen. Die gewünschte Raumtemperatur kann weiterhin aufrechterhalten werden, ohne dass der integrierte Heizstab einspringen muss. Durch die höhere Leistung, die benötigt wird, steigt jedoch der Energieverbrauch leicht an.
• -15 Grad: Minus 15 Grad stellen für einige Wärmepumpen eine größere Herausforderung dar. Dies bedeutet jedoch nicht, dass ein Ausfallen der Anlage befürchtet werden muss. Lediglich der elektrische Heizstab kommt ab solchen Minustemperaturen häufig zum Einsatz, was den Stromverbrauch für diesen Zeitraum erhöht. Sehr leistungsstarke Wärmepumpen können jedoch auch bei minus 15 Grad Außentemperatur ohne elektrischen Heizstab arbeiten.

Wichtig: Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe bei zweistelligen Minusgraden ist nur begrenzt aussagefähig. Für eine korrekte Effizienzermittlung ist vielmehr der durchschnittliche Jahresverbrauch ausschlaggebend.

Sind Wärmepumpen bei Minusgraden Stromfresser?

Wie bereits erwähnt, ist in fast allen Wärmepumpen für extrem kalte Tage ein Elektroheizstab verbaut. Dieser kommt zum Einsatz, wenn der Pufferspeicher der Wärmepumpe auf normalem Weg nicht mehr mit ausreichend Wärme versorgt wird. Aber auch das lässt den Stromverbrauch der Wärmepumpe nicht zwangsläufig steigen. Durchschnittlich beträgt der Anteil, an dem der Elektroheizstab zum Einsatz kommt, zwei Prozent. Dieser ist bereits in der Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe mit einberechnet. Die Jahresarbeitszahl ist die wichtigste Kennziffer zur Effizienz der Wärmepumpe. Sie arbeitet also auch bei extrem niedrigen Temperaturen noch immer effizient.

Dass Sie also allein durch die Nutzung der Wärmepumpe einen sehr hohen Stromverbrauch haben werden, ist selbst in sehr strengen Wintern unwahrscheinlich. Damit eine Wärmepumpe effizient arbeiten kann, ist vor allem der energetische Zustand Ihres Hauses entscheidend. Folgende Faktoren sind hierbei ausschlaggebend:

• eine gute Wärmedämmung des Hauses (Fenster, Türen, Fassade)
• geringe Vorlauftemperaturen (können auch durch gute Dämmung erzielt werden)
• gut gedämmte Warmwasserleitung
• Planung, Beratung und Installation durch Heizungsexperten

Tipps: Wie Sie bei Minusgraden mit Ihrer Wärmepumpe Strom sparen können

Wie bereits erwähnt, benötigen Wärmepumpen bei Minusgraden mehr Strom, um die jeweilige Energiequelle auf die notwendige Temperatur zu bringen. Wie Sie trotz starker Minusgrade mit Ihrer Wärmepumpe Strom sparen können, erläutern wir in unseren folgenden Tipps:

1. Den energetischen Zustand des Hauses prüfen lassen

Wie bereits erwähnt, ist der energetische Zustand des Hauses von großer Bedeutung, wenn es um die Effizienz der Wärmepumpe geht. Ein gut gedämmtes Haus sowie die Verwendung passender Heizkörper spart Strom und damit auch Betriebskosten. Die meisten Wärmepumpen-Anbieter prüfen vorab den energetischen Zustand Ihres Hauses und erstellen Ihnen einen individuellen Sanierungsfahrplan (iSFP).

2. Wärmepumpe mit Photovoltaik kombinieren

Eine weitere Möglichkeit ist es, den Strom für die Wärmepumpe selbst herzustellen. Die Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik macht das möglich. Photovoltaik wandelt Lichtenergie in elektrische Energie um, die dann als Strom genutzt werden kann. Mit dieser Kombination können Sie nicht nur sehr viel Betriebskosten einsparen, sondern sich auch unabhängig ggü. steigender Strompreise machen. Wenn Sie dann noch einen zusätzlichen Stromspeicher verwenden, der den produzierten und nicht benötigten Strom zwischenspeichert, kann der Autarkiegrad Ihres Hauses bis zu 70 Prozent betragen.

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Fazit: Wärmepumpen funktionieren auch bei Minusgraden noch sehr gut

Wärmepumpen haben auch bei zweistelligen Minusgraden kein Problem damit Ihr Haus ordentlich aufzuheizen. Ein Ausfall ist auch bei arktischen Temperaturen ausgeschlossen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Wärmepumpe im Haus oder außerhalb installiert ist. Lediglich der Stromverbrauch kann bei extremer Kälte steigen. Doch auch in diesem Fall können Sie mit passenden Heizkörpern und einer guten Dämmung gegensteuern. So gibt es auch nach besonders kalten Winterperioden keine böse Überraschung.

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