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Wärmepumpe im Winter

Alles, was Sie über den Betrieb bei Minusgraden wissen müssen

Bei den richtigen Grundvoraussetzungen arbeitet die Wärmepumpe ganzjährig effizient. Wie gut der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe im Winter ist, hängt unter anderem von der Umgebungstemperatur ab. 

Schon hier zeigt sich, dass es eine große Rolle spielt, welche Art von Wärmepumpenenergie genutzt wird. Doch auch andere Faktoren wie der Zustand der Gebäudedämmung oder Montagefehler können die Effizienz der Wärmepumpe im Winter negativ beeinflussen. Wir erklären Ihnen in diesem Artikel, worauf Sie bei der Nutzung achten sollten.

Wie gut funktioniert eine Wärmepumpe im Winter?

Anders als die klassische Ölheizung oder Gas-Brennwerttherme nutzt die Wärmepumpe kostenlose Umweltenergie. Sie erzeugt weder CO₂ noch andere schädliche Emissionen und ist somit auch der Biomasseheizung mit Holzpellets oder Brennholz überlegen, weil nicht einmal Feinstaub in der Nachbarschaft entsteht.

Doch viele Hausbesitzer fragen sich, wie effizient eine Wärmepumpe im Winter überhaupt sein kann, wenn die Umgebungstemperatur stark absinkt. Muss dann zusätzlich mit einer Hybridheizung oder einem elektrischen Heizstab nachgeholfen werden, wodurch die Stromkosten in die Höhe schnellen? Oder schaffen moderne Wärmepumpen es ohne Hilfe, das Gebäude effizient und kostengünstig zu beheizen?

 

Bei Sole/Wasser-Wärmepumpen (Erdwärmepumpen) und Wasser/Wasser-Wärmepumpen (Grundwärmepumpen) ist diese Sorge meist von vornherein unbegründet. Sofern keine Montagefehler oder andere Planungsprobleme der Bilanz einen Strich durch die Rechnung machen, liefern diese Wärmepumpen aufgrund der konstanten Temperaturen im Erdreich stets genügend Wärme, um das Heizsystem zu versorgen.

Bei der Luft/Wasser-Wärmepumpe (Luftwärmepumpe) kommt es hingegen darauf an, wie kalt es wirklich wird und wie effizient das Modell des jeweiligen Herstellers arbeitet. Besonders die modernen Luftwärmepumpen arbeiten bei Temperaturen von bis zu -20°C immer noch ausreichend effizient.

 

Das funktioniert deshalb, weil die Wärmepumpe während des Verdichtungsprozesses die Temperatur des Kältemittels im Wärmepumpenkreislauf durch Druckerhöhung anhebt. Reicht der Temperaturunterschied zwischen Außenluft und Wärmepumpe nicht mehr aus, um das Haus damit zu beheizen, muss die Wärmepumpe mit elektrischem Strom nachhelfen.

Wärmepumpen-Arten im Winterbetrieb

Grundsätzlich eignen sich alle Arten von Wärmepumpen auch im Winter. Es kann jedoch je nach Art der Wärmepumpe zu Unterschieden in der Effizienz und Heizleistung kommen. Daher ist es wichtig, die spezifischen Anforderungen und Eigenschaften der verschiedenen Wärmepumpen-Arten zu beachten, um die optimale Lösung für den Winterbetrieb zu finden.

Luft/Wasser-Wärmepumpe

Die Luftwärmepumpe nutzt die Wärme der Umgebungsluft, um sie für das Heizsystem zur Verfügung zu stellen. Das funktioniert auch im Winter. Probleme sind zumeist auf Installationsfehler zurückzuführen. Ein Vereisen sollten Sie unbedingt durch gute Planung vermeiden.

Icons Wärmequellen

Wasser/Wasser-Wärmepumpe

Da das Grundwasser ganzjährig die gleichen Temperaturen aufweist, bleiben Heizleistung und Effizienz der Grundwasser-Wärmepumpe im Winter ebenfalls stabil. Es wird keine zusätzliche Heizung benötigt.

Icons Luft-Wasser-Wärmepumpe

Sole/Wasser-Wärmepumpe

Die Erdwärmepumpe arbeitet ebenfalls mit Wärme aus der Tiefe. Der Erdboden ist bei entsprechend tiefen Bohrungen das ganze Jahr über frostfrei und liefert aufgrund der konstanten Temperaturen genügend Wärmeenergie.

Icon Sole-Wasser-Wärmepumpe

Pauschal lässt sich allerdings nicht festlegen, welche Wärmepumpe für ein Gebäude geeignet ist, weil viele individuelle Faktoren hinzukommen.

Am besten funktionieren sie in Kombination mit Flächenheizungen wie der Fußbodenheizung, die mit niedrigeren Vorlauftemperaturen arbeiten. Inzwischen gibt es aber auch moderne Heizkörper, die ohne hohe Temperaturen auskommen. 

 

Während das bei einem Neubau von vornherein beachtet werden kann (ebenso wie den Standard bei der Gebäudedämmung), können in Bestandsgebäuden Sanierungsarbeiten hinzukommen. Teilweise reicht es jedoch bereits aus, lediglich einzelne Heizkörper auszutauschen. Wie umfangreich die nötigen Sanierungsmaßnahmen ausfallen, hängt vom Einzelfall ab und erfordert eine eingehende Beratung durch einen Experten.

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Wie sieht es mit dem Stromverbrauch der Wärmepumpe im Winter aus?

Alle Wärmepumpen benötigen Strom für den Antrieb. Die Effizienz von Wärmepumpen lässt sich direkt anhand der sogenannten Jahresarbeitszahl oder JAZ ablesen. Je höher die JAZ, desto mehr Wärmeenergie wird aus einer bestimmten Menge elektrischen Stroms erzeugt. Das bedeutet, dass die Heizkosten sinken, wenn die Wärmepumpe weniger Strom benötigt. Beträgt die JAZ beispielsweise 5, dann benötigt die Wärmepumpe eine Kilowattstunde Strom, um fünf Kilowattstunden Heizwärme zu erzeugen.

 

Da die Heizleistung und die Heizstunden über das Jahr naturgemäß variieren, müssen Faktoren wie die tatsächlichen Temperaturen im Heizsystem, die Umgebungsbedingungen (Gebäudedämmung, Lüftungsverhalten) und die Qualität der Montage ebenfalls einbezogen werden.

 

Stromverbrauch der Wärmepumpe im Winter: Beispielrechnung

Ein Beispiel: Sie nutzen eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 4 und einer Heizleistung von 10 kW. Dann schauen wir uns den Durchschnitt der jährlichen Heizstunden an. Diese können witterungsbedingt natürlich schwanken, weil im Sommer (abgesehen von der Warmwasserbereitung) nicht geheizt wird und die Winter unterschiedlich kalt werden können.

 

Gehen wir von einem Durchschnitt von ca. 2.500 Heizstunden für ein Einfamilienhaus aus, multiplizieren wir diese mit dem Wert 2 und kommen auf etwa 5.000 kWh Strom im Jahr. Das entspricht etwa dem Jahresstromverbrauch eines Haushalts. Dem gegenüber stehen Einsparungen bei Brennstoffen (inklusive der zeitweise starken Preisschwankungen für Öl und Gas). Viele Stromanbieter haben inzwischen spezielle Wärmepumpen-Tarife im Programm, die das Heizen günstiger machen.

 

Wenn Sie außerdem über eine Photovoltaikanlage eigenen Solarstrom erzeugen und Wärme in einem Puffersystem zwischenspeichern können, heizen Sie erheblich günstiger. Tatsächlich amortisieren sich viele Wärmepumpenheizungen irgendwann, etwas, das fossile Heizungsanlagen niemals schaffen.

 

eingeschneites Haus

Wärmepumpe im Winter: Fehler, die Sie vermeiden sollten

Damit Ihre Wärmepumpe im Winter zuverlässig funktioniert und eine optimale Heizleistung erbringt, sollten Sie folgende Fehler vermeiden:

Die Wärmepumpe ist zu klein dimensioniert.

Die Wärmepumpen-Art ist ungeeignet für die individuellen Anforderungen.

Schlecht gedämmte Verbindungsleitungen können bei der Luftwärmepumpe vereisen.

Der Standort der Wärmepumpe ist ungeeignet.

Es liegen anderweitige Installationsfehler vor.

So steigern Sie die Effizienz der Wärmepumpe im Winter

Die technischen Daten der Wärmepumpe sind die eine Seite der Medaille. Auf der anderen Seite stehen weitere individuellen Einflussfaktoren. Es gibt einige Stellschrauben, anhand derer Sie die Effizienz Ihrer Wärmepumpe im Winter erheblich verbessern können.

 

1) Kombination mit PV

Durch die Kombination mit einer Photovoltaikanlage können Sie die Effizienz Ihrer Wärmepumpe steigern. Neben der Erhöhung der Energie-Eigenleistung Ihres Hauses sinken damit auch die Betriebskosten, weil Sie weniger Strom für den Betrieb der Wärmepumpe extern zukaufen müssen. Fragen Sie hierzu Ihren Fachbetrieb.

 

2) Schneefall kann die Wärmepumpe beeinträchtigen

Wenn Ihre Wärmepumpe sowohl über eine Innen- als auch über eine Außeneinheit verfügt, sollten Sie darauf achten, dass die Außeneinheit weder durch Laub und Schmutz verdreckt noch durch Schnee zugedeckt wird. Neben einer eventuellen Beschädigung der Anlage ist auch eine geringere Effizienz die mögliche Folge. Dieses Problem lässt sich durch eine geschickte Standortwahl (z. B. unter einem geschützten Vordach oder im Carport) vermeiden.

Außerdem gibt es spezielle Schutzgehäuse für Wärmepumpen, die Sie unter Beachtung der Montagevorgaben des Wärmepumpen-Herstellers aufstellen können. Sofern Sie das Gerät am gewählten Standort nicht vollständig schützen können, sollten Sie Schnee, Laub und andere Störeinflüsse immer so rasch wie möglich von der Wärmepumpe entfernen. Dies gilt vor allem für die Ansaug- und Ausblasöffnungen von Ventilatoren sowie für Filter von Luftwärmepumpen.

 

3) Schützen Sie die Wärmepumpe im Winter vor Vereisung

Dies betrifft insbesondere die Luft/Wasser-Wärmepumpe. Die äußeren Komponenten der Geräte sowie die Zu- und Ableitungen des Kältemittelkreislaufs sollten auf keinen Fall vereisen. Das passiert vor allem dann, wenn die Temperaturen unter 0°C fallen und eine hohe Luftfeuchtigkeit herrscht. Besonders anfällig hierfür ist der Verdampfer der Wärmepumpe. Besondere Schutz-Features mancher Geräte beugen einer Vereisung vor, aber auch elektrische Heizstäbe kommen zum Einsatz.

 

4) Wann ist ein elektrischer Heizstab erforderlich?

Sinken die Temperaturen so weit ab, dass der Pufferspeicher die Warmwasserbereitung und/oder den Wärmebedarf des Hauses nicht mehr aus eigener Kraft decken kann, schafft ein elektrischer Heizstab Abhilfe. Dies ist vor allem für Luftwärmepumpen relevant, wenn die Außentemperaturen entsprechend niedrig sind.

Ob Ihre Wärmepumpe einen Heizstab verbaut hat oder für eine Nachrüstung geeignet ist, hängt vom jeweiligen Hersteller bzw. Modell ab. Die CHA-Monoblock von WOLF verfügt beispielsweise ab Werk über eine solche Einrichtung, die überdies vor Vereisung schützt.

 

 

WOLF Wärmepumpe

Die CHA-Monoblock von WOLF

Diese moderne Luft/Wasser-Wärmepumpe schont nicht nur die Umwelt, weil sie keine fossilen Brennstoffe nutzt und effizient heizt. Sie verwendet auch das natürliche Kältemittel Propan beziehungsweise R290, dessen Treibhauspotenzial deutlich geringer ist als andere Kältemittel.

Kann eine Wärmepumpe bei Minusgraden ausreichend heizen?

Wärmepumpen haben viele Vorteile gegenüber traditionellen Heizsystemen. So sind sie unter anderem umweltfreundlich und stoßen keine schädlichen Emissionen aus.

Außerdem heizen sie sehr effizient und amortisieren sich schnell. Zu beachten sind die Besonderheiten der jeweiligen Wärmepumpen-Art sowie individuelle Voraussetzungen im Gebäude, am Heizungssystem sowie einem geeigneten Aufstellort. Für eine ganzjährige Heizlösung eignen sich moderne Wärmepumpen auch bei Minusgraden – vorausgesetzt, es gab eine gute Planung und eine eingehende Beratung von Experten.

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Top Beratung bei WOLF

Wenn Sie eine effiziente Wärmepumpe für Ihr Bestandsgebäude oder einen Neubau suchen, sollten Sie sich eingehend beraten lassen. Die richtige Dimensionierung und eine sorgfältige Planung sind entscheidend für eine effiziente Heizung. Die Experten von WOLF Heiztechnik helfen Ihnen gerne weiter.

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