Wärmepumpe vs. Heizkörper: Reale Effizienz weicht ab

Wärmepumpe oder Heizkörper: Wenn die reale Leistungszahl nicht zum Datenblatt passt

Drei Wärmepumpenanlagen, gleiche Quadratmeterzahl, gleiche Zieltemperatur, gleicher Zeitraum und Außentemperaturen zwischen 0 und 10 Grad. Das Ergebnis, gemessen vom Nutzer zu Hause und nicht im Labor, zeigt einen Stromverbrauch, der kaum von dem eines elektrischen Strahlungsheizkörpers abweicht. Diese Daten stellen das Versprechen infrage, dass aus jedem Kilowatt Strom drei bis vier Kilowatt Wärme werden, und werfen die Frage auf, die sich viele Eigentümer vor der Investition stellen: Hat sich die Effizienz von Wärmepumpen in den letzten zwei Jahrzehnten wirklich verbessert, oder verkaufen wir dieselbe Maschine mit einem anderen Kältemittel?

Die kurze Antwort lautet: Ja, es gab Verbesserungen, aber nicht so, wie das Datenblatt suggeriert. Die ausführliche Antwort hängt von der Maschine, der Dämmung und vor allem von der Außentemperatur ab. Und von einem Detail, das fast niemand beachtet: dem Verbrauch der Kurbelgehäuseheizung des Kompressors im Standby-Betrieb.

Was der COP einer Wärmepumpe wirklich misst

Der COP (Coefficient of Performance) ist das Verhältnis zwischen der abgegebenen Wärmeleistung und der aufgenommenen elektrischen Leistung. Ein modernes Gerät mit R32- oder R410A-Kältemittel kann zwischen 4 und 6 thermische Kilowatt pro elektrischem Kilowatt liefern, aber diese Zahl wird unter Laborbedingungen mit milden Temperaturen und Dauerbetrieb gemessen. Wenn das Thermometer unter 5 Grad fällt, sinkt die Leistungsfähigkeit. Bei -7 Grad kann ein Gerät mit 16 thermischen Kilowatt nur noch 9 liefern, nicht weil es weniger verbraucht, sondern weil es schlicht nicht mehr leisten kann.

Der entscheidende Punkt ist, dass eine Wärmepumpe keine Wärme erzeugt, sondern sie transportiert. Sie entzieht der Außenluft Energie und führt sie dem Innenraum zu. Je kälter die Außenluft ist, desto schwieriger wird dieser Transport und desto mehr Strom wird für das gleiche Ergebnis benötigt. Bei Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt treten Abtauzyklen auf: Der Kreislauf wird invertiert, um die Außeneinheit zu erwärmen und Eis zu schmelzen, was praktisch bedeutet, dass die Heizung für einige Minuten pausiert.

Warum die Dämmung wichtiger ist als die Maschine

In der Branche herrscht ein unbequemer Konsens: Die rentabelste Investition ist nicht die Wärmepumpe, sondern die Gebäudedämmung. Wer mit Mineralwolle, expandiertem Polystyrol und hochwertigen Fenstern saniert hat, berichtet, dass er im Sommer bei großer Hitze 24 Grad hält und der Verbrauch drastisch sinkt. Die Maschine wird zur Ergänzung, nicht zum Hauptverbraucher.

Das Problem ist, dass die meisten Anlagen für den schlechtesten Tag des Jahres dimensioniert werden, nicht für den Durchschnittstag. Dies führt zu überdimensionierten Geräten, die alle paar Minuten starten und stoppen, was den COP ruiniert und die Lebensdauer des Kompressors verkürzt. Eine Anlage mit 5 thermischen Kilowatt und Fußbodenheizung im Dauerbetrieb ist effizienter als eine mit 12 Kilowatt und konventionellen Heizkörpern im intermittierenden Betrieb.

Der Phantomverbrauch, den niemand erwähnt

Hier kommt die überraschende Tatsache. Moderne Wärmepumpen heizen das Öl im Kompressor-Kurbelgehäuse vor, um schnell zu starten. Dieser Heizer verbraucht je nach Gerät zwischen 100 und 400 Watt kontinuierlich, auch wenn die Maschine ausgeschaltet ist. Mit einer Zangenamperemeter gemessen, kann ein monatelang stillgelegtes Gerät täglich 7 Kilowattstunden verbrauchen. Es sind versteckte Kosten, die auf den Effizienzetiketten nicht erscheinen, da die Tests im laufenden Betrieb durchgeführt werden.

Die Geschichte hat ihre Ironie: Das System zur Vorheizung des Kurbelgehäuses für Schnellstarts war eine Technik, die Japaner in U-Booten im Zweiten Weltkrieg nutzten. Die Technologie reist weiter, aber die Rechnung auch.

Luft-Wasser-Wärmepumpe, Gas und die Schwelle von 24 Cent

Die Berechnung, die die gesamte Debatte ordnet, ist einfach. Mit einer Gas-Brennwertkessel zu regulierten Tarifen kostet die Erzeugung eines thermischen Kilowatts etwa 6 Cent. Mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und einem COP von 4 kosten diese vier thermischen Kilowatt ein elektrisches Kilowatt. Wenn der Strompreis bei 24 Cent liegt, sind beide gleichauf. Über diesem Preis verliert die Wärmepumpe. Darunter gewinnt sie.

Das Problem ist, dass ein COP von 4 im Winter optimistisch ist. Bei Außentemperaturen von 0 bis 10 Grad und konventionellen Heizkörpern sinkt die reale Leistungsfähigkeit und der Vorteil schrumpft oder verschwindet. Mehrere Eigentümer, die eine Luft-Wasser-Wärmepumpe mit Heizkörpern installiert haben, berichten von einem Anstieg des Stromverbrauchs um fast 50 % und mussten den alten Gaskessel als Backup behalten. Die wiederkehrende Schlussfolgerung: Ohne Fußbodenheizung und ohne gute Dämmung ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe eine teure Maschine, die unter ihren Möglichkeiten arbeitet.

Mitsubishi, Daikin, Fujitsu: Die Marke rettet keine Physik

Im Bereich der Hersteller gilt japanische Marken als Referenz: Mitsubishi, Daikin, Fujitsu und General. Toshiba und Carrier teilen sich die Technologie, ebenso wie Fujitsu und General. Ältere LG-Geräte, wie das Modell von 2003, das noch funktioniert, halten durch, konkurrieren aber nicht in puncto Effizienz mit aktuellen Modellen. Mundoclima und Saunier Duval erzeugen geteilte Meinungen.

Die offene Frage bleibt, ob sich der Austausch noch funktionierender Geräte lohnt. Angesichts der heutigen Leistungsunterschiede hängt die Amortisation vom Strompreis, der Hausdämmung und der Möglichkeit einer Fußbodenheizung ab. Für diejenigen, die bereits Gas zu regulierten Tarifen nutzen, ist die Marge gering. Für diejenigen mit einer alten Wärmepumpe, verbesserungswürdiger Dämmung und hohen Stromrechnungen kann die Berechnung zugunsten eines Wechsels ausschlagen. Aber man sollte dies mit real gemessenen Daten tun, nicht mit denen aus dem Prospekt.

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Die Prognose, mit Vorbehalt: Wenn der Strompreis über 24 Cent bleibt und Gas weiterhin zu regulierten Tarifen verfügbar ist, wird die Luft-Wasser-Wärmepumpe eine Wahl für jene bleiben, die Fußbodenheizung und gute Dämmung haben, und ein schlechtes Geschäft für jene, die konventionelle Heizkörper in einem schlecht gedämmten Haus betreiben wollen. Die Physik verhandelt nicht.