Studie: Viele Wärmepumpen arbeiten unter ihren Möglichkeiten – so holst du mehr raus

Wärmepumpen gelten als klimafreundlich und effizient. Eine aktuelle Untersuchung bestätigt das, zeigt aber, dass viele Geräte derzeit nicht ihr volles Potenzial entfalten. Doch meist kannst du schon mit einigen einfachen Maßnahmen die Effizienz verbessern.

Wärmepumpen sind eine Schlüsseltechnologie für die Wärmewende und den Weg zum klimaneutralen Heizen. Sie nutzen Umweltwärme und sind, wenn sie richtig arbeiten, um ein Vielfaches effizienter als herkömmliche Gas- oder Ölheizungen.

Doch eine groß angelegte Studie der ETH Zürich, veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift “Nature Communications”, zeigt nun: In der Realität laufen viele Anlagen weniger effizient, als sie eigentlich könnten. Das kann für Hausbesitzer:innen zu unnötig hohen Stromkosten führen.

Für die bisher größte Feldstudie dieser Art analysierten die Forschenden über zwei Jahre hinweg die Echtzeitdaten von 1.023 Wärmepumpen in zehn europäischen Ländern, darunter Deutschland, Österreich und Frankreich. Die Ergebnisse sind teils ernüchternd: Es gab signifikante Leistungsunterschiede zwischen den Anlagen.

Wärmepumpe in der Praxis: Große Unterschiede in der Effizienz

In der Studie fanden die Forschenden heraus, dass jede sechste untersuchte Wärmepumpe die Mindesteffizienzstandards unterschritt. 17 Prozent der Luft-Wasser-Wärmepumpen und 2 Prozent der Erdwärme-Wärmepumpen verfehlten die aktuell geltenden Effizienzvorgaben.

Das mag auf den ersten Blick alarmierend klingen, doch gleichzeitig bestätigen die Daten das hohe Potenzial der Technologie: Korrekt eingestellte Anlagen erreichen beeindruckende Effizienzwerte. Beim sogenannten Seasonal Coefficient of Performance (SCOP), dem Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom über die ganze Heizperiode, kamen die besten Erdwärmepumpen auf Werte über 7, während die besten Luft-Wasser-Wärmepumpen über 5 lagen. Das bedeutet: Aus einer Kilowattstunde Strom erzeugen die besten Anlagen fünf bis sieben Kilowattstunden Heizwärme.

Die Spanne zwischen den leistungsstärksten und ineffizientesten Geräten ist allerdings groß und kann einen Faktor von zwei bis drei erreichen.

Falsche Einstellungen und Planung sind die größten Probleme

Die mangelnde Effizienz liegt laut der Studie oft nicht an der Technologie selbst, sondern an der Installation und den Einstellungen.

• Ein Hauptproblem sind falsch konfigurierte Heizkurven. Bei knapp 40 Prozent der untersuchten Geräte war die Heizkurve zu hoch eingestellt. Eine zu hoch eingestellte Heizkurve zwingt die Wärmepumpe, unnötig hohe Vorlauftemperaturen zu erzeugen, was ihre Effizienz senkt.
• Auch andere Einstellungsprobleme waren laut Studie weit verbreitet: Bei einem Drittel der Anlagen führte die Nachtabsenkung dazu, dass Räume stark auskühlten, was wiederum ein mehr Energie zum Nachheizen am Morgen erforderte.
• Ein weiteres Viertel der Wärmepumpen lief unnötigerweise weiter, obwohl die Außentemperaturen bereits ausreichend hoch waren, die Heizgrenze war also zu hoch angesetzt.
• Darüber hinaus zeigte sich ein bereits bekanntes Problem: Oft wird bei der Planung die Wärmepumpe nicht optimal für den Heizbedarf dimensioniert. Jede zehnte Wärmepumpe in der Analyse war überdimensioniert. Das senkt die Effizienz. Nur rund 1 Prozent der Geräte war unterdimensioniert. Die Forschenden merken an, dass “eine unangemessene Dimensionierung von Wärmepumpen in der Praxis ein größeres Problem darstellen könnte“, als bisher beschrieben.

„Auch wenn uns bekannt war, dass fehlerhafte Planungen und Einstellungen bei Wärmepumpen keine Seltenheit sind, hat uns überrascht, wie stark sich dies im tatsächlich erzielten Effizienzniveau widerspiegelt“, zitiert die ETH Zürich Thorsten Staake, Co-Leiter des Bits to Energy Labs der Hochschule.

Großes Einsparpotenzial

Die Studie zeigt aber nicht nur Probleme auf: Das ermittelte Optimierungspotenzial ist groß. Schon geringfügige Anpassungen, wie beispielsweise eine Absenkung der Heizkurve um nur ein Grad Celsius, können die Energieeffizienz signifikant verbessern (Energieeinsparung von 2,6 Prozent).

Dass dieses Potenzial oft nicht genutzt wird, liegt laut der Forschungsgruppe unter anderem an mangelnden Standards und mangelnder Überprüfung nach der Installation, fehlendem Service und zu komplizierter Handhabung für die Besitzer:innen.

Obwohl die meisten Wärmepumpen Echtzeitdaten liefern können, geben die Hersteller meist nur Warnungen bei schwerwiegenden Fehlern aus. Suboptimale Einstellungen bleiben oft unentdeckt und müssen manuell korrigiert werden. Es fehle noch an praxistauglichen Strategien.

Forschungsteam: Digitale Tools und Standards als Lösung

Um die Effizienz von Wärmepumpen im realen Betrieb zu steigern, plädieren die Studienautor:innen für intelligente Lösungen und europaweite Standards zur Überwachung der Anlagen. Sie betonen “den Bedarf an standardisierten Verfahren zur Leistungsbewertung nach der Installation und an digitalen Werkzeugen, die Nutzer:innen und Installateur:innen verwertbares Feedback geben, um die betriebliche Effizienz zu verbessern und künftige Installationen zu steuern.“

Digitale Tools wie smarte Sensoren, internetfähige Heizgeräte und Smart Meter könnten Verbraucher:innen direktes Feedback zur Leistung ihrer Anlage geben. Dies sei entscheidend, damit Wärmepumpen ihr volles Potenzial entfalten.

Drei Tipps für bessere Effizienz

Schon heute aber können Eigentümer:innen selbst aktiv werden. Forschenden der ETH Zürich geben drei wichtige Tipps:

1. Halte die Vorlauftemperatur möglichst niedrig und konstant, idealerweise unter 55 °C.
2. Strebe eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von über 3 an. Dieser Wert sollte sich am Steuerungsgerät oder per App ablesen lassen.
3. Lass die Wärmepumpe möglichst gleichmäßig laufen und vermeide häufiges Abschalten (Stichwort: Nachtabsenkung).

Die Studie macht deutlich: Wärmepumpen sind eine vielversprechende Technologie auf dem Weg zur Klimaneutralität. Ihr Erfolg und ihre Akzeptanz hängen jedoch maßgeblich davon ab, ob sie ihr Effizienzpotenzial im praktischen Betrieb voll ausschöpfen können. Eine verbesserte Planung, korrekte Einstellungen und smarte Überwachung sind dafür entscheidend.

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