Effizienz, Systemdenken und Förderfähigkeit: Was moderne Wärmepumpen leisten müssen (Quelle: Tecalor)
Die Energiewende bedeutet für den Wärmemarkt massive Veränderungen. Während die Stromerzeugung zunehmend auf erneuerbare Quellen umgestellt wird, bleibt der Gebäudesektor bislang ein Sorgenkind: Die drei großen Verbraucher in Deutschland sind Verkehr, Industrie und Heizen; rund ein Drittel des gesamten Endenergieverbrauchs entfällt auf die Raumwärme. Ein Großteil davon basiert nach wie vor auf fossilen Energieträgern wie Erdgas und Heizöl.
Wärmepumpen gelten als eine der zentralen Lösungen für klimaneutrales Heizen, die Technologie wurde bereits im 19. Jahrhundert erforscht. Sie nutzen Umweltwärme aus Luft, Erdreich oder Grundwasser und machen diese für das Heizungssystem – Wärme und Warmwasser – nutzbar. Mit Strom als Antriebsenergie können Wärmepumpen ein Vielfaches der eingesetzten elektrischen Energiemenge an Wärme bereitstellen. Der Wirkungsgrad COP (Coefficient of performance) ist dabei immer eine Momentaufnahme in einem bestimmten Betriebspunkt, aussagekräftiger ist die Jahresarbeitszahl bzw. der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance): Moderne Luftwärmepumpen sollten bei einem maximalen Heizungsvorlauf von 35 °C, wie bei Flächenheizungen üblich, auf einen Wert von 4 bis 4,5 kommen.
Immer wieder ist die Rede davon, dass die Effizienz bei Wärmepumpen sinkt, wenn die Temperaturen sehr kalt werden: Zum einen ist das bei anderen Heizarten ebenso, im Winter benötigen auch Gasheizungen mehr Gas. Zum anderen spielen die wenigen extrem kalten Tage in der Jahresbilanz der Wärmepumpe kaum eine Rolle, da es im weit überwiegenden Teil Deutschlands keine dauerhaften Kälteperioden mit Temperaturen unter -15 °C gibt.
Im Vergleich zur Gasheizung sind die Temperaturdifferenzen der Wärmepumpe deutlich geringer: Es muss kein Gas bei 1000 °C verbrannt werden, um Heizungswasser auf 60 °C zu erwärmen oder um damit 25 °C Raumwärme zu erreichen. Die Wärmepumpe muss „nur“ die Differenz zwischen der genutzten Umweltwärmetemperatur und der gewünschten Heizungsvorlauftemperatur bewältigen. Das macht die Wärmepumpe deutlich effizienter als alle anderen Heizungsarten.
Anpassung an den Wärmebedarf
Die meisten Wärmepumpen verfügen heute über eine Invertertechnik und können sich dem Wärmebedarf des Gebäudes anpassen – Anlaufverluste entfallen und die Energieeffizienz steigt bei gleicher Raumtemperatur. Manche Modelle besitzen zudem eine Kühlfunktion, in der Regel genutzt in Verbindung mit einer Flächenheizung: Statt warmem Heizungswasser fließt dann kühles Wasser durch die Fußbodenheizung und nimmt einen Teil der Wärmeenergie aus den Räumen auf. Bei Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpensystemen kann diese Wärme dank der relativ hohen Temperaturdifferenz direkt wieder abgegeben werden, ohne dass die Wärmepumpe selbst in Betrieb ist – man spricht hier von passiver Kühlung. Muss mehr Wärme abgeführt werden oder handelt es sich um eine Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage, kommt der reversible Kältekreis ins Spiel: Die Energie aus dem Heizkreislauf wird auf das Kältemittel übertragen, das gasförmige Kältemittel verdichtet, die Temperatur steigt. Dadurch besteht dann wieder genügend Temperaturdifferenz, so dass die Energie wieder abfließt. In diesem Fall spricht man von der aktiven Kühlung.
Vor allem im Neubau sind Wärmepumpen heute Standard; sie kommen in über 70 % der Fälle zum Einsatz, doch auch im Gebäudebestand nehmen sie zu: Im ersten Quartal 2025 lag ihr Anteil am Gesamtwärmeerzeugermarkt in Deutschland bei 42 %. An sich könnten Wärmepumpen nach Expertenschätzungen in 80 % bis 90 % der Bestandsgebäude ohne Probleme eingesetzt werden - eine umfangreiche energetische Sanierung oder eine Fußbodenheizung sind keine Voraussetzungen für ihren Einsatz.
Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen funktionieren problemlos mit einer Radiatorheizung mit Vorlauftemperaturen von bis zu 65 °C. Damit kann auch ein Haus aus der Mitte des letzten Jahrhunderts einfach und klimafreundlich mit der Wärmepumpe beheizt werden. Wichtig ist, dass die Wärmepumpe zum Haus passt, damit sie effizient arbeiten kann. Ideal ist ein Dauerbetrieb von sieben, acht Stunden am Stück mit 40 % bis 80 % Leistung und damit eine hohe Laufzeit mit wenig Taktung.