Wer ein älteres Haus besitzt, zweifelt oft, ob eine Wärmepumpe wirklich effizient und klimafreundlich heizen kann. Eine vierjährige Langzeitstudie des Fraunhofer ISE gibt jetzt Entwarnung und zeigt: Selbst ohne Vollsanierung kann man die Technologie optimal nutzen.
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) hat im Rahmen des Projekts „WP-QS im Bestand“ vier Jahre lang 77 Wärmepumpenheizungen im Betrieb detailliert überwacht. Beteiligt waren außerdem neun große Wärmepumpenhersteller und zwei Energieversorger.
Wärmepumpen im Altbau: Was genau hat die Studie untersucht?
Die Forschung konzentrierte sich auf die Effizienz (ausgedrückt durch die Jahresarbeitszahl, kurz JAZ), die CO2-Emissionen, Langzeit-Schallmessungen und die Kombination mit Photovoltaik-Anlagen.
Die untersuchten Wärmepumpen befinden sich in Ein- bis Dreifamilienhäusern mit Baujahren zwischen 1826 und 2001. Einige der Heizungen wurden bereits in einer früheren Langzeituntersuchung des Fraunhofer ISE zwischen 2015 und 2019 untersucht.
👉 Die zentrale Botschaft aus den neuesten Erkenntnissen: Wärmepumpen arbeiten auch im Altbau klimaschonend und effizient, ohne dass das Gebäude auf Neubaustandard saniert werden muss.
Wie effizient sind Wärmepumpen in älteren Gebäuden?
Die gemessenen Effizienzwerte sind größtenteils überzeugend. Die JAZ – die das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom angibt – reichte im gesamten Pool von 2,6 bis 5,4.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen, die häufigste Wärmepumpen-Art, erreichten im Durchschnitt eine JAZ von 3,4. Das bedeutet, sie erzeugen aus einer Kilowattstunde Strom im Mittel 3,4 Kilowattstunden Wärme.
- Erdwärmepumpen waren im Schnitt noch effizienter und kamen auf eine mittlere JAZ von 4,3.
👉 Für Besitzer:innen älterer Häuser ist besonders wichtig: Die Studie konnte keinen Zusammenhang zwischen dem Baujahr des Gebäudes und der Effizienz der installierten Wärmepumpe feststellen.
Die Untersuchung bestätigt auch, dass man ausreichend dimensionierte Heizkörper im Mittel mit ähnlich niedrigen Temperaturen betreiben kann wie Flächenheizungen. Ein teurer Komplettumbau auf Fußbodenheizung ist meist also gar nicht notwendig.
An sehr kalten Tagen unterstützt in der Regel ein Elektroheizstab die Wärmepumpe, der Stromverbrauch ist dann vergleichsweise hoch. Doch die Untersuchung zeigt: Die Heizstäbe kommen sehr selten zum Einsatz. Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen lag ihr Anteil nur bei rund 1,3 Prozent der elektrischen Arbeit, bei Erdreich-Wärmepumpen bei nahezu null Prozent.
CO2-Ersparnis: So klimafreundlich sind Wärmepumpen im Bestand
Wärmepumpen sind auch in Bestandsbauten laut den Ergebnissen der Studie deutlich klimafreundlicher als Erdgasheizungen.
Die Forschenden des Fraunhofer ISE nutzten erstmals eine Bilanzierungsmethode, die Schwankungen des deutschen Strommixes und der Wärmepumpeneffizienz viertelstündlich berücksichtigt. Das Ergebnis für 2024: Der CO2-Ausstoß der untersuchten Wärmepumpen lag im Schnitt um 64 Prozent niedriger als bei Gasheizungen.
Günstige Kombination aus Wärmepumpe und Photovoltaik
Noch besser wird die Klimabilanz in Kombination mit Photovoltaik (PV). Die Kopplung der beiden Systeme bietet zudem große Potenziale, die Energie-Autarkie zu steigern und Kosten zu senken, da Solarstrom günstiger ist als Netzstrom.
Die Untersuchung von sechs Wärmepumpen-PV-Kombinationen für die Fraunhofer-Studie zeigte:
- Ohne Batteriespeicher erreichten die Gebäude einen Autarkiegrad von 25 bis 40 Prozent und einen Solarstrom-Eigenverbrauch von 22 bis 37 Prozent.
- Mit Batteriespeicher verschoben sich diese Werte deutlich nach oben: Der Autarkiegrad lag bei 32 bis 62 Prozent und der Eigenverbrauch bei 40 bis 83 Prozent.
Der PV-optimierte Betrieb wie etwa die Anhebung der Solltemperatur der Heizung bei Stromüberschuss kann die Solaranlage nicht nur günstiger und klimafreundlicher betreiben, sondern entlastet auch das Stromnetz.
Häufige Effizienz-Bremsen: So vermeidest du Planungsfehler – laut den Fraunhofer-Expert:innen
Trotz der guten Gesamtergebnisse zeigten die Forscher:innen des Fraunhofer ISE auch typische Schwachstellen im Prozess auf. Hier sind die wichtigsten Punkte, auf die du als Hausbesitzer:in bei der Planung achten solltest:
1. Überdimensionierung und Takten vermeiden: Viele untersuchte Wärmepumpen waren im Verhältnis zum tatsächlichen Wärmeverbrauch überdimensioniert. Das Problem zeigten bereits frühere Untersuchungen. Dies führt bei einigen Anlagen zu häufigem Aus- und Anschalten (Takten), was eine unnötige Belastung für die Bauteile darstellt und die Lebensdauer der Wärmepumpe verkürzt. Achte bei der Planung auf eine korrekte Dimensionierung und stelle sicher, dass die Heizkurve sorgfältig eingestellt wird, um längere Betriebszeiten anzustreben.
2. Tücken bei Kombispeichern: Bei Anlagen mit Kombispeichern gab es teilweise keine zuverlässige Trennung der Temperaturniveaus für Raumheizung und Trinkwassererwärmung. Dies kann die Effizienz mindern, da unnötig hohe Temperaturen erzeugt werden. Achte auf die Auswahl von hochwertigen Kombispeichern und eine wirksame Zonentrennung sowie die Vermeidung von Hydraulikfehlern.
3. Wärmepumpen-Lautstärke verringern: Langzeit-Schallmessungen an fünf Wärmepumpen zeigten, dass der Betrieb von Luft-Wasser-Wärmepumpen die Lärmgrenzwerte vor allem nachts überschreiten kann. Allerdings lagen die gemessenen Geräusche auch in diesen Fällen unterhalb des Umgebungslärms. Du kannst die Lautstärke durch die Auswahl besonders leiser Geräte und eine kluge Platzierung der Außeneinheit wirksam minimieren.
