Wärmepumpe berechnen: Welche Leistung braucht meine Wärmepumpe?

Wie wird die Auslegung der Wärmepumpe berechnet?

Um die passende Größe und Leistung einer Wärmepumpe zu berechnen, muss zunächst der Wärmebedarf und die damit zu erwartende Heizlast ermittelt werden. Dabei handelt es sich um den Wert, den ein Heizsystem ganzjährig liefern muss, um alle Räume im Haus auf die gewünschte Temperatur zu bringen und zu halten.

Für eine erste Orientierung zur passenden Leistung und Größe einer Wärmepumpe kann die Heizlast auch mittels verschiedener Online-Programme (nach DIN EN 15278) überschlägig ermittelt werden. Die exakte Berechnung zur Dimensionierung der Wärmepumpe sollte allerdings immer vor Ort durchgeführt werden.

Heizlastberechnung nur vom Fachmann

Die Berechnung der Heizlast für Wärmepumpen ist eine komplexe Aufgabe, die nur gem. DIN EN 12831 durchgeführt werden sollte. Wir empfehlen daher, die Heizlastberechnung ausschließlich von einem Fachbetrieb wie thermondo durchführen zu lassen.

Was beeinflusst die Leitung der Wärmepumpe?

Welche Leistung eine Wärmepumpe aufbringen muss, um effizient zu arbeiten, hängt unter anderem von diesen Faktoren ab:

• Wie groß ist die zu beheizenden Fläche?
• Wie hoch sind die Vorverbräuche der Heizung?
• Über welchen Dämmzustand (z. B. Neubau, teilsaniert, ungedämmt) verfügt das Gebäude sowie die Fenster und Türen?
• Welches Klima herrscht in der Region?
• Verfügt das Haus über ausreichend große Heizkörper oder eine Fußbodenheizung?
• Wie sind die persönlichen Heizgewohnheiten?

Was passiert, wenn die Wärmepumpe nicht korrekt dimensioniert ist?

Wird die Heizlast nicht korrekt berechnet und die Leistung der Wärmepumpe bspw. zu gering dimensioniert, kann der Wärmebedarf des Hauses nicht vollständig gedeckt werden. Doch auch eine zu große Dimensionierung der Wärmepumpe birgt Risiken, da das Heizsystem ineffizient arbeitet.

Die korrekte Berechnung ist somit die Grundlage, um mit der Wärmepumpe richtig zu heizen und Kosten zu senken.

Dadurch können verschiedene Bauteile schneller verschleißen, was die Lebensdauer der Wärmepumpe verkürzen kann. Für viele Hausbesitzer noch gravierender ist allerdings der erhöhte Stromverbrauch der Wärmepumpe, der bei einer fehlerhaften Auslegung oft die Folge ist.

Dimensionierung Wärmepumpe: Gibt es einen Rechner, um Leistung und Größe zu ermitteln?

Online-Rechner und Programme können die notwendige Heizleistung der Wärmepumpe überschlägig berechnen. Dazu müssen in der Regel einige Eckdaten zum Gebäude und Wärmebedarf eingeben werden.

Online-Rechner ersetzen jedoch nicht die korrekte Berechnung eines Experten. Diese nutzen die genormte Rechnung gem. DIN EN 12831.

Um einen schnellen Überblick zu erhalten, können allerdings auch Richtwerte hinzugezogen werden. Diese orientieren sich an dem Baujahr und der Bauweise sowie der Wärmedämmung des Gebäudes und zeigen überschlägig, wie hoch der Wärmebedarf in Kilowatt (kW) pro Quadratmeter (m2) Wohnfläche ausfällt.

Welche Richtwerte gelten für die Berechnung?

Für die Dimensionierung einer Wärmepumpe können folgende Richtwerte herangezogen werden:

Wie kann die Leistung der Wärmepumpe berechnet werden?

Für die Berechnung der Heizlast kann zum Überschlagen eine Formel verwendet werden. Dabei werden die Werte des spezifischen Wärmebedarfs mit der zu beheizenden Wohnfläche multipliziert, um den Gesamtwärmebedarf zu erhalten.

Formel: Wohnfläche [m2] × spezifischer Wärmebedarf [kW/m2] = Gesamtwärmebedarf [kW]

Beispiel: Ein teilsanierter Altbau (0,08 kW/m2) weist eine zu beheizende Wohnfläche von 150 m2 auf.

Berechnung: 150 m2 x 0,08 kW/m2 = 12 kW

Ergebnis: Die Wärmepumpe muss eine Heizleistung von 12 kW aufbringen.

Hinweis: Diese Rechnung ersetzt nicht die korrekte Dimensionierung durch einen Fachbetrieb wie thermondo.

Verbrauch Wärmepumpe: Wie viel kWh pro m2 sind notwendig?

Der Stromverbrauch hängt von der Effizienz bzw. vom Wirkungsgrad der Wärmepumpe ab. Um einen ersten Eindruck zu erhalten, kann man jedoch auch mit einem mittleren Verbrauch von 30 bis 40 kWh pro m2 Wohnfläche den Stromverbrauch schätzen.

Dementsprechend verbraucht eine Wärmepumpe in einem durchschnittlichen Einfamilienhaus (150 m2) rund 5.000 kWh. Dies sind allerdings nur Richtwerte, die eine Orientierung über den künftigen Strombedarf geben sollen.

Möchten Sie von einer Gasheizung auf die Wärmepumpe umrüsten, können Sie den Stromverbrauch für eine Wärmepumpe anhand Ihres Gasverbrauchs und dem Wirkungsgrad der Wärmepumpe überschlagen.

Während Gasheizungen einen Wirkungsgrad von ca. 90 Prozent erzielen, erreicht eine Wärmepumpe im Durchschnitt 400 Prozent. Dementsprechend kann das effiziente Heizsystem aus einer Kilowattstunde Strom rund vier Kilowattstunden Wärme produzieren und ist damit rund viermal so effizient wie eine Gasheizung.

Beispiel: Liegt Ihr jährlicher Wärmeenergiebedarf bei 20.000 kWh, benötigt die Gasheizung rund 22.250 kWh Erdgas und die Wärmepumpe 5.000 kWh Strom. Die Heizkosten lägen dementsprechend bei 1.800 Euro für die Wärmepumpe sowie 2.670 Euro für die Gasheizung, bei einem Strompreis von 36 Cent/kWh und einem Gaspreis von 12 Cent/kWh.

Eine genauere Möglichkeit bietet die Berechnung mit der Jahresarbeitszahl (JAZ) oder dem COP bzw. SCOP der Wärmepumpe.

Kann mit der JAZ oder dem COP der Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnet werden?

Ja, die Jahresarbeitszahl (JAZ) oder der COP bzw. SCOP der Wärmepumpe bieten eine genauere Möglichkeit, um den Stromverbrauch vorab zu berechnen.

Die Angabe des Wirkungsgrades erfolgt seitens des Wärmepumpenherstellers durch den sog. Coeffcienct of Performance (COP) bzw. Seasonal Coefficient of Performance (SCOP).

Der COP wird unter Laborbedingungen ermittelt und gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe unter vergleichbaren Betriebsbedingungen arbeitet. Der SCOP ist dabei etwas genauer, da er zusätzlich noch die klimatischen Verhältnisse in die Berechnung mit einbezieht.

Ist die Wärmepumpe ein Jahr in Betrieb, kann die effektive Leistungszahl – die sog. Jahresarbeitszahl (JAZ) – bestimmt werden. Effiziente Wärmepumpen sollten eine Jahresarbeitszahl zwischen 3 und 4 aufweisen.

Gut zu wissen: Wärmepumpen müssen eine rechnerische Jahresarbeitszahl von mindestens 3,0 aufweisen, um eine staatliche Förderung für die Wärmepumpe zu erhalten. Dazu wird die Jahresarbeitszahl gem. der VDI-Norm 4650 von einem Fachbetrieb ermittelt.

Für alle Effizienz-Zahlen gilt: Je höher der Wert ausfällt, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe und verbraucht demzufolge weniger Strom.

Faustformel zur Berechnung des Stromverbrauchs:

Heizleistung / Effizienzwert (JAZ/COP/SCOP) x Heizstunden = Stromverbrauch pro Jahr

Beispiel: Sie nutzen eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 4, benötigen eine Heizleistung von 10 Kilowatt und nutzen die Wärmepumpe 2.000 Stunden lang:

(10 kW / 4 JAZ) x 2.000 h = 5.000 kWh

Ergebnis: Ihre Wärmepumpe würde in diesem Fall 5.000 kWh Strom pro Jahr verbrauchen.

Wie kann die Größe der Wärmepumpe berechnet werden?

Die benötigte Größe bzw. Leistung Ihrer Wärmepumpe können Sie auch anhand Ihres jährlichen Jahresenergieverbrauchs berechnen.

Dazu benötigen Sie eine einfache Formel: Jahresenergieverbrauch / Heizstunden = erforderliche Leistung der Wärmepumpe.

Geht man von einem durchschnittlichen Jahresverbrauch eines Einfamilienhauses von 20.000 kWh und 2.000 Heizstunden aus, benötigt die Wärmepumpe eine Leistung von 10 kW.

Beispielrechnung: 20.000 kWh / 2.000 h = 10 kW

Dies gilt jedoch nur als Richtwert. Eine präzise Dimensionierung der Wärmepumpe auf Basis dieser Formel ersetzt nicht die professionelle Berechnung der Norm-Heizlast durch einen Fachmann.

Wie berechne ich die Größe des Pufferspeichers?

Die Berechnung der richtigen Größe des Pufferspeichers für die Wärmepumpe ist von einigen Faktoren abhängig. Dabei ist nicht nur die Dimensionierung der Wärmepumpe wichtig. Soll ein Hybridspeicher auch Warmwasser bereiten, muss auch das individuelle Nutzerverhalten der im Haushalt lebenden Personen berücksichtigt werden.

In Kombination mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe wird ein Pufferspeicher meist dazu verwendet, um mit der gespeicherten Wärme die Laufzeiten der Wärmepumpe zu verlängern. Dazu kann in einem Einfamilienhaus schon ein Speicher mit einem Fassungsvermögen von 100 Liter ausreichen.

Gut zu wissen: Für die genaue Berechnung der notwendigen Größe Ihres Pufferspeichers ziehen Sie am besten einen Fachbetrieb zurate.

Fazit: Kann die Leistung einer Wärmepumpe selbst berechnet werden?

Ja, wer vorab eine Vorstellung hinsichtlich Verbrauch und Leistung einer Wärmepumpe bekommen möchte, kann dies anhand von Überschlagswerten und Formeln ermitteln. Die finale Leistungsgröße sollte jedoch immer von einem Fachbetrieb ermittelt werden.

Die korrekte Dimensionierung der Wärmepumpe spielt eine große Rolle hinsichtlich Effizienz und ist in der Regel sehr komplex. Wird eine falsche Größe gewählt, fällt der Stromverbrauch unnötig hoch aus oder das Haus wird nicht ausreichend warm.

FAQ - Größe und Leistung einer Wärmepumpe berechnen

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