Stromverbrauch von Wärmepumpen: Berechnung, Einflussfaktoren und Tipps für den Betrieb

Wärmepumpenheizungen gelten als Heizsystem der Zukunft – denn statt fossiler Brennstoffe nutzen sie Umweltwärme und elektrische Energie für die Wärmebereitstellung. Insbesondere zum Stromverbrauch von Wärmepumpen gibt es allerdings häufig Unsicherheit. Wir geben in diesem Beitrag einen Überblick über den tatsächlichen Strombedarf von Wärmepumpen und welche Faktoren ihn beeinflussen.

Wie berechnet man den Stromverbrauch von Wärmepumpen?

Die gute Nachricht vorab: Wärmepumpen verbrauchen deutlich weniger Strom als andere elektrische Heizsysteme, da sie den Strom nicht direkt in Wärme umwandeln, sondern ihn lediglich für den Betrieb von Pumpen und Gebläse benötigen, die die Wärme im Heizkreislauf verteilen.

Wie viel Strom eine Wärmepumpe benötigt, hängt von zwei Faktoren ab: 

• Wärmebedarf des Gebäudes in kWh
• Jahresarbeitszahl (JAZ) der Wärmepumpe

Der Wärmebedarf (in kWh) errechnet sich aus der benötigten Heizenergie und den Heizstunden und ist unter anderem abhängig vom energetischen Zustand der Gebäudehülle. Alte, schlecht gedämmte Häuser benötigen mehr Heizenergie, um die Räume zu erwärmen, daher haben sie einen höheren Wärmebedarf.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist ein Maß dafür, wieviel Strom die Wärmepumpe benötigt, um eine bestimmte Menge an Wärme bereitzustellen. Sie gibt an, wie viel kWh Wärme die Wärmepumpe mit 1 kWh Strom bereitstellen kann. Moderne Wärmepumpen haben meist eine JAZ zwischen 3 und 5 – das heißt, dass die Wärmepumpe mit 1 kWh Strom zwischen 3 und 5 kWh Wärme erzeugen kann. Die Höhe der JAZ variiert je nach Wärmequelle, Aufstellort, Bauart und Hersteller.

Der Stromverbrauch einer Wärmepumpe errechnet man daher mit folgender Formel: 

Strombedarf Wärmepumpe = Wärmebedarf : JAZ
 

Beispielrechnung

Die am häufigsten in Deutschland installierten Wärmepumpen sind Luft-Wasser-Wärmepumpen (teilweise auch Luftwärmepumpe genannt), die die Wärme aus der Außenluft generieren. Daher ermittelt unsere Beispielrechnung den Stromverbrauch für eine moderne Luftwärmepumpe mit der Jahresarbeitszahl 4. 

Diese wird in einem Einfamilienhaus aus dem Jahr 2000 installiert. Bei einer Wohnfläche von 140m² benötigt dieses Beispielhaus 11 kW Heizleistung und ca. 2.000 Volllast-Heizstunden im Jahr = 22.000 kWh.

Rechnung: 22.000 kWh : 4 = 5.500 kWh

Ergebnis: Der jährliche Stromverbrauch der Wärmepumpe kann also mit 5.500 kWh abgeschätzt werden.
 

Gibt es eigene Stromtarife für Wärmepumpen?

Früher gab es für Nachtspeicherheizungen besondere Stromtarife, die sogenannten HT/NT Tarife. In der einfachsten Ausgestaltung gab es einen Zeitraum höherer Preise (tagsüber) und einen Zeitraum günstigerer Preise (nachts). Mit den günstigeren Preisen wurden dann die Nachtspeicherheizungen erwärmt, die dann tagsüber diese Wärme an die Wohnräume abgaben. 

Motiviert war dieses Stromtarifprodukt durch eine Stromerzeugung, für die es oft günstiger war, nachts auch viel Strom zu erzeugen, statt weit herunterzuregeln oder gar abzuschalten. Diese Notwendigkeit gibt es heute nicht mehr, weshalb diese Tarife heute eine untergeordnete Rolle spielen. 

Heute haben Stromanbieter spezielle Stromtarife für Wärmepumpen, bei denen der sogenannte Wärmestrom um einige Cent günstiger ist als der Haushaltsstrom. Als Gegenleistung für diese Vergünstigung hat der Netzbetreiber die Möglichkeit, dem Anlagenbetreiber der Wärmepumpe starre Sperrzeiten für seine Wärmepumpe aufzuerlegen. Also ganz konkret Zeiträume, in denen die Wärmepumpe nicht betrieben werden kann, z. B. von 12-14 Uhr an einem Werktag. Manche Netzbetreiber nutzen diese Möglichkeit, andere nicht. 

Bislang und bis zum 31.12.2023 gilt für solche Tarife die Voraussetzung, dass die Wärmepumpe einen separaten Stromzähler haben muss, um ihren Stromverbrauch getrennt erfassen und abrechnen zu können. 

Ab dem 01.01.2024 wird es für Betreiber von Wärmepumpen allerdings im Zuge nun aktualisierten Festlegung zur sogenannten netzorientierten Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen und steuerbaren Netzanschlüssen eine weitere Möglichkeit geben. 

Wärmepumpen stellen eine solche steuerbare Verbrauchseinrichtung dar und eine Betreiberin einer solchen Anlage kann pauschal Vergünstigungen auf einen Bestandteil des Strompreises, den sogenannten Netznutzungsentgelten, erhalten. Hierzu ist kein zweiter Stromzähler erforderlich. Im Gegenzug für diese Vergütung gewährt der Anlagenbetreiber dem Netzbetreiber die Möglichkeit, im Notfall diese Wärmepumpe im Leistungsbezug zu reduzieren. Mehr zu diesen Vergütungsmodellen erfahren Sie hier: Änderungen und Netzdienliches Verhalten
 

Strom für die Wärmepumpe einfach selbst produzieren 

Wie alle elektrischen Heizsysteme eignet sich auch die Wärmepumpen ideal, um sie mit der Photovoltaikanlage auf dem Dach zu kombinieren. Mit selbst erzeugtem Solarstrom betreiben Sie Ihre Wärmepumpenheizung nämlich nicht nur kostengünstig, sondern auch besonders nachhaltig. Zudem beheizt die Wärmepumpe ein Haus deutlich effizienter als alle vergleichbaren elektrischen Heizsysteme. 
 

Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe erhöhen und Kosten senken

Größe und Leistung richtig wählen

Damit die Wärmepumpe wirtschaftlich arbeitet, sollte sie genau auf die Größe und den Wärmebedarf des jeweiligen Haushalts abgestimmt werden. Eine zu klein bemessene Wärmepumpe heizt nicht ausreichend, während eine zu groß bemessene Anlage unnötig Strom verbraucht. In der Praxis ist es oft so, dass die Geräte zu groß ausgelegt werden, so wie es Installateure von fossilen Heizkesseln kannten. Dies hat jedoch negative Auswirkungen auf den Betrieb und die Lebensdauer der Wärmepumpen. 

Dämmung der Gebäudehülle 

Der energetische Zustand der Gebäudehülle ist entscheidend für den Stromverbrauch der Wärmepumpe. Die Wärmepumpe nutzt elektrische Energie, um die Umgebungswärme aus der Luft, der Erde oder dem Grundwasser auf ein höheres Temperaturniveau zu heben und dann im Heizkreislauf zu verteilen. In gut gedämmten Häusern und insbesondere bei Flächenheizungen genügen niedrigere Vorlauftemperaturen, was einen effizienteren Wärmepumpenbetrieb erlaubt. In Altbauten ist dagegen häufig eine deutlich höhere Vorlauftemperatur und damit ein größerer Strombedarf nötig. 

Weitere Informationen, wie sich Wärmepumpen in Bestandsbauten wirtschaftlich umsetzen lassen, erfahren Sie in unserem Beitrag Wärmepumpe im Altbau.

Moderne Flächenheizkörper oder Niedrigtemperaturheizungen

Auch die Heizkörper sind ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe. Während alte Lamellenheizkörper zum Heizen häufig eine hohe Vorlauftemperatur benötigen, arbeiten Flächenheizkörper und Fußbodenheizungen mit niedrigen Heizwassertemperaturen sehr effizient. Das senkt den Strombedarf der Wärmepumpe.

Wie kann ich den Stromverbrauch meiner Wärmepumpe selbst kontrollieren?

Grundsätzlich verrät Ihnen schon die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe, wie viel Strom Ihre Wärmepumpe beim Heizen verbraucht: So benötigen Sie bei einem Gerät mit einer JAZ von 4 jeweils 1 kWh Strom für 4 kWh Heizleistung. Oftmals kennen Hausbesitzer ihren konkreten Wärmebedarf in kWh jedoch nicht genau.

Am einfachsten lässt sich der Stromverbrauch Ihrer Wärmepumpe kontrollieren, wenn Sie sie über einen separaten Stromzähler betreiben. So können Sie genau sehen, wann Ihre Wärmepumpe wie viel Strom verbraucht und wo es eventuelle Optimierungspotenziale gibt. Diese Strommessung ist auch erforderlich, wenn Sie nach dem 01.01.2023 eine Investitionsförderung für Ihre Wärmepumpe erhalten haben. Ihre Wärmepumpe kann diese Zählerstand über eine sogenannte S0-Schnittstelle ablesen und basierend darauf aktuelle Arbeitszahlen und auch die Jahresarbeitszahl errechnen. 

Wenn Sie ein Heim-Energiemanagement (HEMS) besitzen und Ihre Wärmepumpenheizung anbinden, dann können Sie den Stromverbrauch der Wärmepumpe z. B. auch mit der App oder dem Online-Portal des Heim-Energiemanagementsystems einsehen. Das HEMS verbindet PV-Anlage, Stromspeicher und große Verbraucher wie Wärmepumpe und Wallbox, um Stromerzeugung und -verbräuche optimal aufeinander abstimmen zu können. 
 

Was tun, wenn der Stromverbrauch der Wärmepumpe zu hoch ist?

Grundsätzlich müssen Sie sich auf einen steigenden Stromverbrauch einstellen, wenn Sie eine Wärmepumpe installieren. Liegt der Anstieg aber deutlich über den erwarteten Werten, kann es an der Anlage selbst oder an Ihrem Verbrauchsverhalten liegen. Fragen Sie sich zunächst, ob sich Ihr Wärme- oder Warmwasserbedarf in den letzten Wochen deutlich geändert hat – zum Beispiel, weil es draußen besonders kalt war oder weil zeitweise mehr Personen im Haushalt gelebt haben.

Hat sich an Ihrem Verbrauchsverhalten nichts geändert, sollten Sie Ihren Installationsbetrieb ansprechen. Es kann sein, dass die Schaltzeiten und Sollwerte der Wärmepumpe nicht richtig eingestellt sind und daher mehr Strom verbraucht wird als nötig. Ändert sich trotz der Wartung durch den Fachbetrieb nichts, gibt es noch die Möglichkeit, dass Ihre Heizkörper eine zu hohe Vorlauftemperatur benötigen. In diesem Fall wäre ein Austausch der Heizkörper notwendig, um den Stromverbrauch der Wärmepumpe zu senken. 

In der Regel würde Ihnen Ihr Installateursbetrieb diese Möglichkeit bzw. Notwendigkeit jedoch vor Einbau der Wärmepumpe aufzeigen, insbesondere bei Wärmepumpeninstallationen ab dem 01.01.2024, bei denen bei Inanspruchnahme von Fördermitteln auch eine raum-spezifische Heizlastberechnung erforderlich ist, bei der nicht passende Heizkörper auffallen würden. 
 

Fragen und Antworten zum Strombedarf von Wärmepumpen

Welche Wärmepumpe benötigt am meisten Strom? 

Alle Wärmepumpen benötigen im Vergleich zur erzeugten Heizleistung nur sehr wenig Strom. Betrachtet man die verschiedenen Wärmepumpenarten, verbraucht die Luft-Wärmepumpe meist etwas mehr Strom als Wasser- oder Erdwärmepumpen. Das liegt daran, dass die Außenluft im Winter bei hohem Heizbedarf meist nur wenige Grad warm ist und der Abstand zwischen Wärmequelle und Wärmesenke (Ihrem Heizkreis) somit relativ hoch ist, während die Temperaturen im Grundwasser und im Erdreich das ganze Jahr über relativ konstant bleiben.

Was bedeutet COP und SCOP bei Wärmepumpen? 

COP steht für Coefficient of Performance und wird auch als Leistungszahl bezeichnet. Der COP wird unter Laborbedingungen für Wärmepumpen ermittelt, um die unterschiedlichen Modelle miteinander vergleichbar zu machen. Wird der COP ins Verhältnis zu bestimmten Außentemperaturen gesetzt, ergibt das den Seasonal Coefficient of Performance (SCOP). Der SCOP wird häufig für bestimmte Grenzmarken wie 12 °C, 7 °C, 2 °C und -7 °C ermittelt, um die Leistung der einzelnen Wärmepumpen unter Laborbedingungen zu vermessen.

Was kostet eine Kilowattstunde Wärmepumpenstrom? 

Pauschal lässt sich der Preis für eine Kilowattstunde Wärmepumpenstrom nicht beziffern. Wenn Sie einen speziellen Wärmepumpentarif nutzen, liegen die Preise je nach Anbieter meist zwischen 18 und 22 Cent pro kWh. Zudem hat die Bundesregierung beschlossen, die Preise für Heizstrom künftig bei 28 Cent pro kWh zu deckeln. Noch günstiger wird es natürlich, wenn Sie Ihre Wärmepumpe mit Strom aus der eigenen Solaranlage betreiben.

Eignen sich Wärmepumpen für Mehrfamilienhäuser? 

Grundsätzlich eignen sich Wärmepumpen auch für Gebäude mit mehreren Wohneinheiten. Häufig wird dann allerdings nicht nur eine Wärmepumpe installiert, sondern ein System aus 2 oder mehr Wärmepumpen mit entsprechenden Pufferspeichern. Da in dicht besiedelten Wohngebieten meist wenig Platz ist, um Erdsonden zu setzen, wählt man bei Mehrfamilienhäusern häufig Luft-Wasser-Wärmepumpen.

Sind Wärmepumpen in Altbauten teurer als in Neubauten? 

Wie hoch die Betriebskosten der Wärmepumpe sind, hängt vom energetischen Zustand der Gebäudehülle ab. In Altbauten mit nachträglich gedämmten Wänden, Fenstern oder Zwischendecken und modernen Heizkörpern kann eine Wärmepumpe ebenso effizient und wirtschaftlich betrieben werden wie in Neubauten – vorausgesetzt, die Größe und Leistung der Wärmepumpe werden passend zum Gebäude gewählt.