Wärmepumpe berechnen: Welche Leistung braucht meine Wärmepumpe?

Auslegung Wärmepumpe berechnen: Heizleistung als wesentlicher Faktor

Um die passende Größe und Leistung einer Wärmepumpe zu ermitteln, muss zunächst die zu erwartende Heizleistung errechnet werden. Bei der Heizleistung handelt es sich um den Wert, den ein Heizsystem an kalten Tagen liefern muss, um alle Räume im Haus auf die gewünschte Temperatur zu bringen.

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?
• Welches Klima herrscht in der Region?
• Verfügt das Haus über ausreichend große Heizkörper oder eine Fußbodenheizung?
• Wie sind die persönlichen Heizgewohnheiten?

Wird die Heizleistung nicht korrekt bestimmt 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 die Anlage in diesem Fall ineffizient arbeitet und durch zu lange Leerlaufzeiten ins Takten geraten kann. 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.

Bereiche der Heizlastberechnung

Unter Berücksichtigung aller oben genannten Faktoren lässt sich das Verfahren zur Heizleistungsberechnung in folgende Bereiche unterteilen:

• Aufheizreserven berücksichtigen:

Bei einer Heizpause wird die gespeicherte Wärme aus Decken, Böden und Wänden an den kühleren Raum abgegeben. Ist die Heizung wieder in Betrieb, nehmen diese die freigegebene Wärme wieder auf. Das Heizsystem muss kurzzeitig mehr Energie aufbringen, um das gewünschte Temperaturniveau wieder zu erreichen. Diese zusätzliche Aufheizleistung wird bei der Berechnung der Heizlast ebenfalls berücksichtigt.

• Transmissionswärmeverluste ermitteln

Der Transmissionswärmeverlust beschreibt, wie viel Wärme ein Gebäude über Dach, Fenster, Türen und Wände verliert. Je besser die Dämmeigenschaften – auch U-Wert genannt – der Bauteile sind, umso weniger Energie geht verloren. Auch die Temperaturunterschiede zwischen Außen- und Innenbereich sowie Wärmebrücken werden bei der Ermittlung berücksichtigt.

• Lüftungswärmeverluste ermitteln

Für die Ermittlung der Lüftungswärmeverluste ziehen Experten die thermische Energie, die beim Lüften verloren geht, in die Berechnung mit ein. Darüber hinaus spielen Undichtigkeiten der Gebäudehülle ebenfalls eine Rolle zur Berechnung der Lüftungswärmeverluste. Weist ein Haus einen hohen Luftwechsel auf, steigt der Wärmeverlust.

• Warmwasserverbrauch berücksichtigen

Neben der Herstellung von Raumwärme muss das Heizsystem in der Regel auch Trinkwasser erwärmen. Wie hoch der Verbrauch ausfällt, hängt vor allem von der Art der Warmwasserbereitung ab. Wird ein Speichersystem genutzt, verbraucht dieses allgemein weniger Leistung als ein Durchlaufsystem. Da die Heizleistung bei neuen bzw. teilsanierten Gebäuden sehr gering ausfallen kann, sollte die Warmwasserbereitung hier besonders berücksichtigt werden, damit die Wärmepumpe nicht zu gering dimensioniert wird.

Dimensionierung Wärmepumpe: Rechner für Leistung und Größe

Zur korrekten Dimensionierung einer Wärmepumpe nutzen Experten eine genormte Rechnung. Mit dieser Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 lässt sich der Wärmebedarf bzw. die Heizlast bestimmen. Um einen schnellen Überblick zu erhalten, können allerdings auch Richtwerte hinzugezogen werden. Diese orientieren sich an dem Baujahr und der Bauweise des Gebäudes und zeigen überschlägig, wie hoch der Gesamtwärmebedarf pro Kilowatt (kW) und m² Wohnfläche ausfällt. Für die Dimensionierung einer Wärmepumpe gelten demnach folgende Richtwerte:

Für die überschlägige Berechnung der Heizleistung dient folgende Faustformel, in der die spezifischen Werte zum Gesamtwärmebedarf mit der zu beheizenden Wohnfläche multipliziert werden:

Wohnfläche [m²] × spezifischer Wärmebedarf [kW/m²] = Gebäudewärmebedarf [kW]

Beispiel: Ein teilsanierter Altbau weist eine zu beheizende Wohnfläche von 150 m² auf:

150 m² x 0,08 kW/m² = 12 kW

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

Wärmepumpe berechnen: Wie viel Strom braucht eine Wärmepumpe mit 12 kW?

Möchten Sie wissen, wie viel Strom eine Wärmepumpe mit 12 kW benötigt, können Sie dies anhand Ihres Gasverbrauchs und dem Wirkungsgrad der Wärmepumpe überschlagen. Während Gasheizungen bei einem Wirkungsgrad von unter 100 Prozent liegen, erreicht eine Wärmepumpe je nach Gebäude und individuellem Nutzerverhalten zwischen 300 und 500 Prozent. Dementsprechend kann das effiziente Heizsystem aus einer kWh Strom drei bis fünf kWh Wärme produzieren und ist damit im Schnitt viermal so effizient wie eine Gasheizung. Liegt Ihr durchschnittlicher Verbrauch pro Jahr bei 24.000 kWh Erdgas und Ihre Wärmepumpe hat einen Wirkungsgrad von rund 400 Prozent, verbrauchen Sie demnach nur 6.000 kWh Strom. Eine genauere Möglichkeit bietet die Berechnung mit der Jahresarbeitszahl (JAZ) oder dem COP bzw. SCOP der Wärmepumpe.

Mit JAZ oder COP den Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnen

Möchten Sie den Stromverbrauch der Wärmepumpe selber ermitteln, muss neben der Heizleistung auch der Wirkungsgrad berücksichtigt werden. Die Angabe dazu erfolgt seitens des Wärmepumpenherstellers durch den sog. Coeffcienct of Performance (COP) bzw. Seasonal Coefficient of Performance (SCOP). Dieser 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: Seit 2024 müssen Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von mindestens 3,0 aufweisen, um staatliche Förderung erhalten zu können.

Für alle Effizienz-Werte gilt: Je höher die Zahl 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 12 Kilowatt und nutzen die Wärmepumpe 2.000 Stunden lang:

(12 kW / 4 JAZ) x 2.000 h = 6.000 kWh

Ergebnis: Ihre Wärmepumpe würde in diesem Fall 6.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr benötigen. Bei einem Strompreis von 25 Cent/kWh wären das 1.500 Euro.

Auslegung der Wärmepumpe nach Gasverbrauch berechnen

Die benötigte Leistung Ihrer Wärmepumpe können Sie auch anhand Ihres bisherigen Gasverbrauchs berechnen. Geht man von einem durchschnittlichen Gasverbrauch im Einfamilienhaus von 24.000 kWh und 2.000 Heizstunden aus, können Sie die notwendige Leistung der Wärmepumpe anhand einer einfachen Rechnung ermitteln.

Berechnung für die Auslegung der Wärmepumpe anhand des Gasverbrauchs:

Gasverbrauch / Heizstunden = erforderliche Leistung der Wärmepumpe

Beispielrechnung: 24.000 kWh / 2.000 h = 12 kW

Dementsprechend müsste die erforderliche Leistung der Wärmepumpe 12 kW betragen. Dies gilt jedoch nur als Richtwert, da eine Berechnung auf dieser Basis in der Regel nicht üblich ist und nicht die professionelle Heizlastberechnung eines Fachmanns ersetzt.

Wie berechne ich die Größe des Pufferspeichers?

Die Wahl des richtigen Pufferspeichers ist von einigen Faktoren abhängig. Um die notwendige Größe zu berechnen, ist nicht nur die Dimensionierung der Wärmepumpe wichtig. Pufferspeicher können auch zur Überbrückung der EVU-Sperrzeit genutzt werden. Soll ein Hybridspeicher die Trinkwasserbereitung übernehmen, muss vor allem das individuelle Nutzerverhalten der im Haushalt lebenden Personen beachtet werden.

In Kombination mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe wird ein Pufferspeicher meist dazu verwendet, um die Laufzeit 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: Leistung einer Wärmepumpe berechnen

Wer vorab eine Vorstellung hinsichtlich Verbrauch und Leistung einer Wärmepumpe bekommen möchte, kann dies anhand von Überschlagswerten und Formeln ermitteln. Die korrekte Dimensionierung der Wärmepumpe spielt eine große Rolle hinsichtlich Effizienz und ist in der Regel sehr komplex. Wurde eine falsche Größe gewählt, fällt der Stromverbrauch unnötig hoch aus oder das Haus wird nicht ausreichend warm. Bevor Sie sich für eine Wärmepumpe entscheiden, sollte die Berechnung der Leistung jedoch immer von einem Fachmann durchgeführt werden.

FAQ - Größe und Leistung einer Wärmepumpe berechnen

Luft-Wasser-Wärmepumpe inkl. Heizlastberechnung von thermondo

Wenn Sie sich für die Luft-Wasser-Wärmepumpe von thermondo entscheiden, begleiten wir Sie von Anfang an bei allen notwendigen Schritten. Bereits bei der ersten Begehung prüfen unsere Experten, welche Größe und Leistung Ihre Wärmepumpe haben sollte. Im Anschluss erstellen wir Ihnen ein Festpreisangebot, dass für die Beantragung der Wärmepumpen-Förderung beim Förderinstitut eingereicht werden kann.

Unser Komplettpaket beinhaltet alle Arbeiten, die für den erfolgreichen Umstieg auf die Wärmepumpe nötig sind. Darunter fallen auch Elektroarbeiten, Fundamenterstellung und eine Schallberechnung für die Wärmepumpe. Neben der Installation übernehmen wir auch gerne die regelmäßigen Wartungen der Wärmepumpe sowie ggf. anfallende Reparaturen für Sie. So bekommen Sie alles aus einer Hand und das bei voller Kostenkontrolle.

Nutzen Sie einfach unseren Heizungsplaner und erhalten zeitnah einen Rückruf, um einen persönlichen Beratungstermin inkl. Festpreisangebot zu vereinbaren.