Luftwärmepumpe und Stromverbrauch: Berechnung, Richtwerte & Optimierungstipps

Wozu benötigt eine Luftwärmepumpe überhaupt Strom?

Grundsätzlich fließt Wärme immer vom höheren zum tieferen Temperaturniveau. Eine Wärmepumpe wirkt diesem Phänomen entgegen, benötigt dafür jedoch Strom. Wofür genau dieser notwendig ist, zeigt ein Blick auf die Funktion der Wärmepumpe.  

Kompressor benötigt Strom

Im Fall der auch als Luftwärmepumpe bezeichneten  Luft-Wasser-Wärmepumpe  saugt zunächst ein Ventilator Umgebungsluft an. Die darin gespeicherte Wärmeenergie wird über ein Kältemittel aufgenommen, das bereits bei niedrigen Temperaturen verdampft. Das funktioniert grundsätzlich auch bei sehr geringen Außentemperaturen. Während eines Kompressionsvorgangs wird das Gas verdichtet, wodurch dessen Temperatur steigt. Der dafür notwendige Kompressor ist maßgeblich für den Stromverbrauch der Luftwärmepumpe verantwortlich. Ist es im Winter draußen sehr kalt, benötigt er entsprechend mehr Strom. Anschließend erfolgt über einen Wärmetauscher die Abgabe der Wärme an den Heizkreis. Ist dies erfolgt, sinkt der Druck über das sogenannte  Expansionsventil  auf sein Ausgangsniveau.

Übrigens:  Genau wie bei Luft-Wasser-Systemen handelt es ich auch bei  Luft-Luft-Wärmepumpen um klassische Wärmepumpen. Während erstere die nutzbar gemachte Umweltwärme an das Heizungswasser abgeben, heizen letztere damit hingegen die Raumluft auf. Zu unterscheiden sind Lüftungsanlagen mit Wärmerückgewinnung. Diese übertragen Wärme von der verbrauchten Abluft auf die frische Zuluft, um diese vorzuwärmen. Anders als bei Wärmepumpen kann das Temperaturniveau der Zuluft dabei ohne Nachheizfunktion nie über dem Niveau der Abluft liegen.  

Stromverbrauch der Wärmepumpe variiert nach Energiequelle

Grundsätzlich richtet sich bei Wärmepumpen der Stromverbrauch nach der Wärmequelle, die genutzt wird. Dabei kommen entweder das Erdreich, das Grundwasser oder – wie bei der Luftwärmepumpe – die Umgebungsluft infrage. Boden und Grundwasser geben relativ gleichmäßig hohe Temperaturen über das gesamte Jahr ab. Bei der Außenluft schwanken diese stärker. Gerade in heizintesiven Phasen muss daher mit einem erhöhten Stromverbrauch gerechnet werden. Aber: Anschaffungs- und Montagekosten fallen bei der Luftwärmepumpe vergleichsweise niedrig aus. Insbesondere im Zuge der Sanierungsmaßnahmen ist diese Technologie sinnvoll, da weder Erdbohrungen noch Grabungen wie etwa bei der Sole-Wasser-Wärmepumpe notwendig sind.

Durchschnittlicher Stromverbrauch der Luftwärmepumpe

Um bei einer Luftwärmepumpe den Stromverbrauch besser einschätzen zu können, ist die Jahresarbeitszahl (JAZ) zu berücksichtigen. Diese Kennzahl drückt das Verhältnis zwischen erzeugter Heizenergie und eingesetzter elektrischer Energie aus. Das bedeutet: Wie viele Einheiten Wärme lassen sich aus einer Einheit Strom erzeugen.

JAZ-Richtwerte im Vergleich  

Die Jahresarbeitszahl gilt für die gesamte Heizungsanlage über ein komplettes Jahr gesehen. Dabei fließen sowohl das Nutzerverhalten als auch die klimatischen Verhältnisse mit ein. Gängige Werte, um den Stromverbrauch einer Luftwärmepumpe zu bemessen, liegen zwischen 2,4 und 2,8. Liegt der Wert darunter, besteht Prüfungs- und Handlungsbedarf. Ein Installateur ist in dieser Situation der richtige Ansprechpartner. Er macht sich vor Ort ein Bild und berät Sie zum weiteren Vorgehen. Zum Vergleich: Bei Erdwärme- und Wasserwärmepumpen liegt die JAZ häufig zwischen vier und fünf.  

Übrigens: Auch der Wirkungsgrad der Wärmepumpe setzt Nutzen und Aufwand ins Verhältnis. Umweltheizungen erreichen Werte von weit über 100 Prozent.    

Stromverbrauch der Luft-Wasser-Wärmepumpe berechnen

Um den Stromverbrauch einer Wärmepumpe berechnen zu können, benötigen Sie grundsätzlich die folgenden Angaben:

• Heizleistung in Kilowatt (kW)
• Jahresarbeitszahl
• Volllast-Heizstunden im Jahr

Die Formel sieht wie folgt aus:

• Heizleistung (kW) / JAZ x Volllast-Heizstunden pro Jahr (h) = Stromverbrauch (kWh)
  

Beispiel: 12 kW / 3 x 2.200 = 8.800 kWh   

Auf Grundlage dieser Daten können Sie ebenfalls die Stromkosten berechnen. Dazu benötigen Sie zusätzlich die Konditionen des Wärmepumpentarifs beziehungsweise den Strompreis.

• Heizleistung (kW) / JAZ x Vollast-Heizstunden pro Jahr (h) x Stromkosten (Euro) = Stromkosten pro Jahr (Euro) 
  

Beispiel: 12 kW / 3 x 2.200 x 0,30 Euro = 2.640 Euro

Tarife für Wärmepumpen prüfen

Viele Stromanbieter haben etwas günstigere Tarife für Wärmepumpen im Angebot. Bis vor ein paar Jahren war der Markt ziemlich begrenzt. Doch mittlerweile lohnt sich ein Vergleich. Im Optimalfall arbeitet die Wärmepumpe mit vergünstigtem Wärmepumpenstrom und somit noch wirtschaftlicher. Die Tarife lohnen sich aber nicht immer. Mehr zu den Konditionen und Voraussetzungen erfahren Sie in unserem Ratgeber über Wärmepumpentarife.

Wie lassen sich Stromverbrauch und Kosten reduzieren?

Wie bereits erwähnt, sollte  die Temperaturdifferenz zwischen der Wärmequelle und der Vorlauftemperatur im Heizsystem nicht zu groß sein, um den von der Luftwärmepumpe verursachten Stromverbrauch niedrig zu halten. Durch die Abhängigkeit von der Außentemperatur ist das bei Luftwärmepumpen aber gar nicht so einfach. Es gibt jedoch auch hier Stellschrauben, um den Verbrauch zu reduzieren.    

Stellschrauben für einen niedrigen Stromverbrauch im Überblick

Um bei einer Luft-Wärmepumpe den Stromverbrauch niedrig zu halten, können Sie selbst ein paar Bedingungen anpassen. Neben einer guten Dämmung des Gebäudes und der Leitungen kann das zum Beispiel über den Einsatz von großflächigen Heizkörpern, speziellen Niedertemperaturheizkörpern oder Flächenheizungen geschehen. Diese arbeiten mit einer eher niedrigen Vorlauftemperatur. Sinnvoll ist es außerdem, vor dem Kauf auf die Ergebnisse einer  Luftwärmepumpe im Test  zu schauen. Zusammengefasst sollten Sie auf Folgendes achten:

• ausreichend gute Dämmung der Wände, Decken und Rohrleitungen
• zwei- bis dreifach-verglaste Fenster
• Niedrigtemperaturheizkörper oder Flächenheizungen
• Raum-Wunschtemperatur an individuelle Bedürfnisse angepasst
• regelmäßige Wartung der Luftwärmepumpe

Strom für die Wärmepumpe selbst produzieren  

Um die Kosten für den Stromverbrauch der Wärmepumpe zu senken, bietet sich die Kombination mit einer Photovoltaikanlage an. So können Sie die Wärmepumpe teilweise mit eigenem Strom betreiben. Je nach Auslegung der Anlage lässt sich der Verbrauch zu einem nennenswerten Teil mit Solarstrom decken, wenn Sie die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage koppeln. In Kombination mit Stromspeicher und Energiemanagementsystem steigt die Deckungsrate sogar weiter. Das bedeutet gleichzeitig eine Kostensenkung.    

CO₂-Bilanz und Stromverbrauch der Luftwärmepumpe

Im Gegensatz zur Stromerzeugung verursacht die Wärmepumpe selbst kein Kohlenstoffdioxid. Doch den Verbrauch weitestgehend zu reduzieren, ist nicht nur gut für den eigenen Geldbeutel, sondern lohnt sich vor allem im Hinblick auf die CO₂-Bilanz. Denn der Anteil der erneuerbaren Energien an der im Inland erzeugten und eingespeisten Strommenge lag im März 2023 zwar bei rund 46 Prozent (Quelle: Statistisches Bundesamt), der restliche Strom stammt aber nach wie vor aus konventionellen Energieträgern wie Kohle und Erdgas.