Wärmepumpen sind umweltfreundliche Heizungen und gelten als das Heizsystem der Zukunft. Auch wenn sie als Wärmequelle ausschließlich Umweltenergie nutzen, benötigen sie dennoch Strom für ihren Betrieb. Wir zeigen Ihnen, wie Sie den Stromverbrauch einer Wärmepumpe berechnen können und welche Faktoren die Stromkosten beeinflussen.

Wieso verbrauchen Wärmepumpen Strom?

Wärmepumpen benötigen anteilig rund ein Viertel Strom, also elektrische Energie, für einen effizienten Betrieb. Die übrigen 75 Prozent Energie beziehen sie aus der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser. Unabhängig von der Energiequelle basiert die Funktion jeder strombetriebenen Wärmepumpe auf einem Kältemittelkreislauf. Dieses Kältemittel nimmt die Umweltwärme auf und verdampft bereits bei sehr geringen Temperaturen.

Auch an sehr kalten Wintertagen bieten Luft, Wasser und Erde ausreichend Wärme, um das Kältemittel verdampfen zu lassen. Mittels eines elektrischen Kompressors wird es anschließend verdichtet – an dieser Stelle verbrauchen Wärmepumpen Strom. Hiernach wird das Kältemittel in einem Kondensator wieder verflüssigt. Die dadurch entstandene Wärme wird dann an das Heizsystem abgegeben und kann als Heizungswärme und Warmwasser verbraucht werden. Dieser Vorgang wiederholt sich immer wieder, weswegen er oft als Wärmepumpenkreislauf bezeichnet wird.

Stromverbrauch Wärmepumpe: Einflussfaktoren

Wie viel Kilowattstunden (kWh) Strom eine Wärmepumpe pro Jahr verbraucht, lässt sich nicht pauschal angeben. Genau wie bei konventionellen Heizungen hängt die Effizienz von den individuellen Gegebenheiten des Hauses sowie dem Nutzer- bzw. Heizverhalten ab. Selbstverständlich spielt das jeweilige Wärmepumpenmodell ebenfalls eine entscheidende Rolle hinsichtlich der zu erwartenden Kosten.

Folgende Faktoren nehmen Einfluss auf den Stromverbrauch einer Wärmepumpe:

  • Richtige Dimensionierung: Eine zu klein dimensionierte Wärmepumpe benötigt unverhältnismäßig viele Heizstunden, um das gewohnte Temperaturniveau zu erreichen. Dies lässt den Stromverbrauch in die Höhe steigen. Allerdings sollte auch kein zu großes Modell verbaut werden. Denn wird der Wärmebedarf zu schnell gedeckt, sind die Leerlaufzeiten zu groß und die Wärmepumpe gerät ins Takten. Dies lässt sie schneller verschleißen und verkürzt die Lebensdauer.
  • Hydraulischer Abgleich: Lange hielt sich das Gerücht, dass Wärmepumpen nur in Kombination mit Fußbodenheizung stromsparend arbeiten können. Hintergrund: Beide Systeme arbeiten am effizientesten mit geringen Vorlauftemperaturen von rund 35 Grad. Doch aufgrund des technischen Fortschritts können Wärmepumpen heutzutage auch höhere Vorlauftemperaturen ausgleichen, wodurch sie gut mit herkömmlichen Heizkörpern kombiniert werden können. Dennoch müssen die Vorlauftemperaturen für einen effizienten Betrieb auf das Heizsystem abgestimmt werden. Daher sollte der Heizungsinstallateur vor Inbetriebnahme der Wärmepumpe immer einen hydraulischen Abgleich durchführen. Dieser sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung und kann die Effizienz der Wärmepumpe steigern und den Stromverbrauch minimieren. So bleiben auch bei einer Wärmepumpe ohne Fußbodenheizung die Kosten für den Betrieb im grünen Bereich.
  • Fachgemäße Installation: Die Installation von einem Fachmann durchführen zu lassen, ist nicht nur für die richtige Dimensionierung und den hydraulischen Abgleich wichtig. Denn die meisten Fehlermeldungen einer Wärmepumpe sind auf Einbau- und Einstellungsfehler zurückzuführen. Diese nehmen oftmals Einfluss auf die Effizienz der Wärmepumpe und lassen den Stromverbrauch unnötig steigen. Auch die regelmäßige Wartung sollte nur von einem Experten durchgeführt werden. Dadurch wird die Effizienz und Lebensdauer einer Wärmepumpe ebenfalls gesteigert.
  • Art der Wärmepumpe: Da sich Umgebungsluft am schnellsten abkühlt, benötigen Luft-Wasser-Wärmepumpen – auch Luftwärmepumpen genannt – in der Regel etwas mehr Strom, als Erd- oder Wasserwärmepumpen. Allerdings gibt es mittlerweile sehr leistungsstarke Luftwärmepumpen, die auch bei zweistelligen Minusgraden die volle Heizleistung bringen, ohne dass der Stromverbrauch ansteigt. Bei Erdwärmepumpen beeinflusst die Tiefe der Erdbohrung ebenfalls den Stromverbrauch. Je tiefer die Sonde einer Erdwärmepumpe gelegt wird, desto mehr muss die Pumpe arbeiten, um die Wärme nach oben zu transportieren. Dieser Vorgang beeinflusst den Stromverbrauch ebenfalls.
  • Alter der Wärmepumpe: Vor allem moderne Wärmepumpen bringen auch im Altbau gute Effizienzen. Um den Stromverbrauch gering zu halten, sollten Sie daher auf ein fortschrittliches Modell setzen.
  • Jahresarbeitszahl: Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt an, wie effizient ein Heizsystem mit einer Wärmepumpe arbeitet. Sie spielt für die staatliche Heizungsförderung eine wichtige Rolle und muss 2024 einen Mindestwert von 3,0 betragen, damit eine Wärmepumpe förderfähig ist.
  • Energieeffizienz des Gebäudes: Je besser ein Gebäude gedämmt ist, desto weniger Energie wird benötigt, um es zu beheizen. Entsprechend sinkt der Stromverbrauch der Wärmepumpe in gut isolierten Gebäuden. Schon heute sind in Deutschland über sechs Millionen Bestandsbauten für den effizienten Einsatz mit Wärmepumpe geeignet – und zwar ohne die Durchführung weiterer Sanierungsmaßnahmen.
  • Art der Nutzung: Wird die Wärmepumpe nur für die Warmwassererzeugung verwendet, wird sie pro Jahr weniger Strom benötigen als für eine kombinierte Nutzung zur Heizungsunterstützung und Warmwassergewinnung. Dennoch lohnt es sich, die Wärmepumpe als alleinige Heizung zu nutzen. In dem Falle spart man doppelte Anschaffungs-, Installations-, Wartungs- und ggf. Reparaturkosten.
  • Größe des Gebäudes: Auch die Größe des Hauses spielt hinsichtlich Stromkosten eine wichtige Rolle. Je nachdem, wie viel Energie die Wärmepumpe aufbringen muss, um es angenehm warmzuhalten, hat dies auch Auswirkungen auf den Stromverbrauch.
  • Anzahl der Hausbewohner: Diese spielt vor allem bei der Warmwassererzeugung eine Rolle.
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Stromverbrauch vorab ermitteln: Effizienz & Wirkungsgrad berücksichtigen

Wärmepumpen arbeiten sehr effizient und können aus einer geringen Menge Energie viel Wärme erzeugen. Für die Erzeugung von 1 kWh Heizenergie werden in etwa nur 0,3 bis 0,5 kWh Strom verbraucht. Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe liegt daher zwischen 300 und 500 Prozent und damit deutlich über dem einer konventionellen Heizung. Zum Vergleich: Gas- und Ölheizungen haben einen Wirkungsgrad von max. 90 bis 100 Prozent.

Möchten Sie den jährlichen Stromverbrauch einer Wärmepumpe anhand Ihrer Vorverbräuche ermitteln, muss der hohe Wirkungsgrad bei der Berechnung berücksichtigt werden.

Beispiel: Nutzen Sie aktuell noch eine Gasheizung, die 20.000 kWh im Jahr verbraucht, wird die neue Wärmepumpe – je nach Wirkungsgrad – nur 6.500 bis 4.000 kWh Strom verbrauchen.

Bei Wärmepumpen wird häufig fälschlicherweise der Begriff "Wirkungsgrad" synonym für die Jahresarbeitszahl (JAZ) oder den Coefficient of Performance (COP) verwendet. Diese Begriffe sind jedoch unterschiedliche Messgrößen, die alle die Effizienz einer Wärmepumpe ausdrücken.

Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der zugeführten Energie in nutzbare Leistung umgewandelt werden kann, während der COP angibt, wie viel Strom für die Erzeugung einer bestimmten Wärmemenge benötigt wird. Die JAZ hingegen gibt an, wie viel Strom tatsächlich für die Erzeugung einer bestimmten Wärmemenge verbraucht wird und kann in der Regel erst ein Jahr nach Inbetriebnahme der Wärmepumpe ermittelt werden.

Stromverbrauch der Wärmepumpe mit der Jahresarbeitszahl berechnen

Um die JAZ zu berechnen, muss die erzeugte Wärmemenge durch die dafür eingesetzte Strommenge geteilt werden. Effiziente Wärmepumpen weisen eine JAZ von 3 bis 4 auf. Je höher die Jahresarbeitszahl, desto geringer die Stromkosten.

Um den Stromverbrauch Ihrer Wärmepumpe überschlagsweise zu berechnen, können Sie folgende Formel anwenden:

Heizleistung / Jahresarbeitszahl 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 2.200 Stunden lang zum Heizen.

Dann sähe die Rechnung so aus:

(12 Kilowatt/ 4) x 2.200 h = 6.600 kWh

Ihre Wärmepumpe würde in diesem Fall 6.600 Kilowattstunden Strom pro Jahr benötigen. Bei einem Strompreis von 30 Cent/kWh wären das 1.980 Euro.

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Stromverbrauch Wärmepumpe: Effizienz vor dem Kauf erfragen

Neben der Jahresarbeitszahl gibt es weitere Kennzahlen zur Effizienzbestimmung einer Wärmepumpe. Diese dienen auch als Vergleichswert und helfen Ihnen bei der Entscheidung, bevor Sie die Wärmepumpe kaufen.

  • COP/SCOP:

Der COP (Coefficient of Performance) gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe unter vergleichbaren Betriebsbedingungen arbeitet. Wie bei der JAZ wird zur Berechnung das Verhältnis aus der durch die Wärmepumpe erzeugten Wärme zu der dazu benötigten Strommenge ermittelt. Der Unterschied zur JAZ ist, dass der COP im Labor und unter konstanten Testbedingungen ermittelt wird.

Noch etwas genauer als der COP ist der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). Hier fließen zusätzlich noch die klimatischen Verhältnisse in die Berechnung mit ein. Der SCOP setzt sich aus dem COP-Wert in Relation zur Außentemperatur zusammen. Eine effiziente Wärmepumpe sollte einen SCOP von 3,5 bis 5 aufweisen. Wichtig ist dabei auch immer die Außentemperatur, unter der der SCOP ermittelt wurde – diese sollte möglichst gering sein.

Gut zu wissen: Die Luft-Wasser-Wärmepumpe von thermondo weist einen SCOP von 3,75 bis 5,23 auf.

  • ETAs/ ηs-Wert:

Die Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) ist vor allem für die staatliche Förderung nach BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) relevant. Um sie zu ermitteln, wird der Primärenergiefaktor – der in Europa bei 2,5 liegt – durch den SCOP geteilt. Die ETAs wird in Prozent angegeben und sollte möglichst hoch sein.

Übrigens: Die Luft-Wasser-Wärmepumpe von thermondo ist mit bis zu 70 Prozent komplett förderfähig.

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Tipps, um den Stromverbrauch der Wärmepumpe zu senken

Eine effektive Möglichkeit, um Strom zu sparen, ist es, diesen einfach selbst herzustellen. Mit einer Photovoltaik-Anlage können Sie Lichtenergie in elektrische Energie umwandeln und diese als Strom nutzen. Mit einem zusätzlichen Batteriespeicher kann der erzeugte Strom zwischengespeichert und zur gewünschten Zeit wieder freigegeben werden. Damit sparen Sie nicht nur erheblich Stromkosten ein, sondern machen sich quasi unabhängig gegenüber steigender Strompreise.

  • Energetischen Zustand des Hauses prüfen

Zwar erfüllen bereits jetzt viele Alt- und Bestandsbauten die Anforderungen für eine Wärmepumpe, jedoch lohnt es vor der Anschaffung auch immer den energetischen Zustand des Hauses prüfen zu lassen. Gut gedämmte Türen und Fenster sowie passend dimensionierte Heizkörper wären mögliche Maßnahmen. Im Übrigen ist es ratsam, die Überprüfung zur Eignung der Heizkörper einem Fachmann zu überlassen. Wenn Sie sich für unsere Luft-Wasser-Wärmepumpe von LG interessieren, ist dieser Service ebenfalls Teil unseres Komplettpakets.

Fazit: Moderne Wärmepumpen verbrauchen weniger Strom

Wärmepumpen wurden in der Vergangenheit oft als Stromfresser betitelt. Durch den großen Technologiesprung der letzten Jahre ist dies jedoch nicht mehr der Fall. Mittlerweile sind die meisten Modelle selbst in Altbauten effizient einsetzbar und mit einigen Tipps kann man sogar zusätzlich Strom sparen. Wichtig ist es daher, auf eine moderne Wärmepumpe zu setzen, da diese selbst bei Minusgraden noch effizient heizt, ohne dass der Stromverbrauch stark steigt. In jedem Fall ist es ratsam, bereits in der Planungsphase Fachleute hinzuzuziehen, da diese den energetischen Zustand Ihres Hauses am besten beurteilen können.

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Nutzen Sie einfach unseren Heizungsplaner und wir melden uns innerhalb kurzer Zeit bei Ihnen und vereinbaren einen kostenlosen Termin bei Ihnen Vorort.

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Franziska Reiche Franziska ist Autorin dieses Artikels und unsere Expertin auf den Gebieten Heizsysteme, Heizungsförderung und Wärmewende. Wenn Sie Fragen zum Artikel oder Ihrem Heizungswechsel haben, schreiben Sie ihr: fragen@thermondo.de.