ch wollte nicht alle Szenarien aufzählen
Hier mal was ich zusammengetragen habe.
Wärmepumpe
Was ist der COP oder die Jahresarbeitszahl (JAZ) bei der Wärmepumpe? Was sagen die Kosten aus?
COP steht für coefficient of performance, also den Wirkungsgrad der Wärmepumpe. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt den Wirkungsgrad im praktischen Gebrauch an. Dies ist die wirklich interessante Zahl für alle Hauseigentümer. Der COP und Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe sind also die Kennzahl für die Effizienz des Gerätes. Diese liegen meistens je nach Gebäude und Wärmepumpe zwischen 2 und 4.
Jahresarbeitszahl zeigt die Effizienz
Konkret bedeutet dieser Wert das Verhältnis von eingesetztem Strom zu produzierter Wärme. Eine Jahresarbeitszahl von 3 bedeutet eine Kilowattstunde Strom ergibt 3 Kilowattstunden Heizleistung. Oder einfacher: teilen Sie Ihren Strompreis pro Kilowattstunde durch die Jahresarbeitszahl und Sie erhalten Ihren Preis pro Kilowattstunde Wärme. Zahlen Sie also beispielsweise 27 Cent je KWh ergibt das 9 Cent pro Kilowattstunde Wärme.
Echtwert im Vergleich zum Laborwert
Und wie so oft weichen hier die Werte vom Papier häufig von den reellen Werten ab. Die gemeinnützige Beratungsgesellschaft co2online hat zusammen mit dem Fraunhofer ISE in echten Feldtests und nach wissenschaftlichen Maßstäben die Wärmepumpe untersucht und die Ergebnisse unter dem Titel
„Wirksam sanieren“ veröffentlicht.
Mittlere Jahresarbeitszahlen
Diese Studie kommt auf mittlere Jahresarbeitszahlen von Luft-Wasser Wärmepumpen im Bestand von 2,6 und im Neubau von 3,1. Auch der achtjährige
Feldtest der Lokale Agenda 21 – Gruppe Energie der Stadt Lahr kommt auf Mittler Jahresarbeitszahlen von 2,8 (vorwiegend Neubau) und 2,4 (vorwiegend Altbau) und kommt zu dem Schluss, dass „Luft-Wärmepumpen kritisch zu bewerten sind“.
Trotz Effizienzgewinnung mittlere JAZ
Selbst wenn man mit einberechnet das zu diesen Studien mittlerweile
Effizienzgewinne von knapp 20 Prozent erzielt worden sind, ist die mittlere Jahresarbeitszahl von 3 im Bestand noch immer nicht erreicht.
Flüssiggas im Vergleich
Deshalb rechnen Sie bitte gut und mit reellen Werten. Zum Vergleich: Flüssiggas kostet im Juni 2020 trotz enormer Preissteigerungen in den letzten 12 Monaten im bundesweiten Durchschnitt rund 5,8 Cent (inkl. MwSt.) je Kilowattstunde (Brennwert, 38,04 Cent je Liter), Erdgas ist mit rund 5 Cent die Kilowattstunde nochmal ein wenig günstiger.
Wärmepumpe: Kosten mit Einbau der Wärmepumpe im Vergleich
Kosten der Wärmpumpensysteme im Vergleich. Wir schätzen hier die Kosten für den Einbau einer Wärmepumpe mit einer Wärmeleistung von ca. 13,5 kW und sonstiger Nebenkosten für ein Einfamilienhaus oder ein kleines Zweifamilienhaus
- Luft-Wasser Wärmepumpe: ca. 12.000 Euro bis 14.000 Euro
- Sole-Wasser-Wärmepumpen: 14.000 – 17.000 [ca. 9.000 bis 11.000 Euro für das Gerät + Erdkollektor / Erdsonde ca. 5.000 – 6.000 Euro]
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen: ca. 13.000 bis 15.000 Euro (inklusive Brunnen)
Wärmepumpe: Stromverbrauch im Vergleich
Eine Wärmepumpe ist eine vergleichsweise teure Heizung in der Anschaffung. Aber auch die laufenden Kosten können nicht unwesentlich sein. Hier ist die Jahresarbeitszahl entscheidend. Angenommen man erreicht mit einer neuen Wärmepumpe eine Jahresarbeitszahl von 3 müsste der Strompreis aktuell unter 21,57 Cent je Kilowattstunde (7,19 Cent / kWh Flüssiggas * 3) liegen, um zumindest einen kleinen Vorteil bei den laufenden Kosten zu haben.
Wie berechnet man den Stromverbrauch der Wärmepumpe?
Jedes Haus hat einen bestimmten Wärmebedarf. Dieser Wärmebedarf wird meisten pro Quadratmeter berechnet. Auf dieser Basis kann man den Stromverbrauch der Wärmepumpe berechnen.
Wärmepumpe Stromverbrauch Neubau
So hat ein Neubau nach KfW 55 zum Beispiel 55 kWh pro m2 an Wärmebedarf. Hat man also 150 m2 Wohnfläche ergibt sich ein Wärmebedarf von 55*150 = 8.250 kWh pro Jahr. Deckt man diesen mit einer Wärmepumpe mit einer Jahresarbeitszahl von 3,0 ergibt das einen Stromverbrauch von 8.250 kWh / 3,0 = 2.750 kWh.
Die Stromkosten bei einer Wärmepumpe
Die Stromkosten für den Verbrauch für eine Wärmepumpe in diesem Neubau lägen bei: 2.750 kWh * 27 Cent = 742,50 Euro pro Jahr.
Flüssiggas liegt in diesem Falle bei 8.250 kWh * 7,19 Cent = 593,17 Euro – eine Ersparnis von immerhin 149,32 Euro im Jahr.
Wärmepumpe Stromverbrauch Altbau
Im Altbau liegt der Wärmebedarf meist deutlich höher und liegt zwischen 130 und 250 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Nehmen wir also einmal einen klassischen Altbau mit 150 Quadratmetern und einem Verbrauch von 150 kWh pro Quadratmeter an. Der Gesamtbedarf liegt bei 150 KWh * 150 m2 = 22.500 kWh. (Zum Vergleich: das entspricht ca. 2.250 Litern Heizöl).
Der Stromverbrauch und die Stromkosten
Nimmt man nur eine Jahresarbeitszahl von 2,8 an. Ergibt sich ein Stromverbrauch von: 22.500 / 2,8 = 8.035 kWh. Nimmt man hier wiederum einen Strompreis an von 27 Cent je Kilowattstunde an ergeben sich Kosten von 8.035 kWh * 27 Cent = *0,27 = 2.169 €
Zum Vergleich die laufenden Kosten bei Flüssiggas liegen aktuell bei:
22.500 kWh * 7,19 Cent / kWh = 1.617,75 Euro. Das entspricht einer Ersparnis von über 550 Euro pro Jahr!
Maßnahmen zur Verbesserung
Es gibt erheblich Unterschiede zwischen den Leistungszahlen, ermittelt auf den Testständen, und den Jahresarbeitszahlen, gemessen unter realistischen Betriebsbedingungen. Planer, Hersteller und Handwerker sind deshalb aufgefordert, ihre Komponenten und Systeme weiterhin zu optimieren. Dazu sind aufgrund der Erfahrungen im Rahmen des siebenjährigen „Feldtests Wärmepumpen“ die folgenden Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung der Komponenten und Systeme erforderlich:
Bei der Planung
- Wärmepumpensystem: Komplexität verringern – nicht zu viele Energiequellen kombinieren, weniger Umwälzpumpen und Stellventile; dadurch weniger Regelungsprobleme und Hilfsenergien. Der bekannte Schweizer Wärmepumpenfachmann Peter Hubacher sagte einmal: „Je einfacher die Anlage, desto höher die Jahresarbeitszahl.“
- Wärmepumpe: Zugesicherte Leistung im Datenblatt muss auch mit der Praxis übereinstimmen; angepasste Dimensionierung: zu hohe Nennleistung > Takten, zu geringe > Notheizstab zu oft aktiv; Einsatz von Wärmepumpen mit variabler Verdichterleistung.
- Komponenten: Luft-WP: Wärmetauscher größer wählen und Schallproblem berücksichtigen; Grundwasser-WP: Ausreichend großer Durchmesser der Förder- und Schluckbrunnen, geringere Leistung der Förderpumpe; Erdreich-WP: Sondenlänge großzügig bemessen, kein Einsatz von Korb- oder Grabenkollektoren, weil das Volumen des abzukühlenden Erdreichs zu gering ist.
- Speicher: Heizungspufferspeicher möglichst vermeiden (bei Fußbodenheizung nicht notwendig), Kombispeicher (Heizung und Brauchwasser) sind kritisch zu bewerten, weil wegen des integrierten Warmwasserboilers die mittlere Temperatur des Speichers zu hoch ist.
- Wärmesenke: Kein Einsatz von Wärmepumpen im unsanierten Altbau, Vorlauftemperaturen nicht mehr als 35°C.
Bei der Ausführung
- Vorgeschriebenen hydraulischen Abgleich der Heizstränge durchführen.
- Undicht schließende Ventile aufspüren und ersetzen.
- Wärmedämmung an Rohren und Armaturen lückenlos anbringen.
Im Betrieb
- Heizkurve niedriger einstellen; Nachtabsenkung nicht zu lang und nicht zu tief.
- Notheizstab mit Hand ausschalten, um kontrollierten Betrieb
- zu ermöglichen; Heizbetrieb im Sommer vermeiden.
- Einweisung des Nutzers durch den Handwerker erforderlich; auch bei Wärmepumpen ist eine Wartung notwendig.
Die Durchführung dieser Maßnahmen würde den Wärmepumpen einen deutlichen Umweltvorteil gegenüber Öl- oder Gaskesseln verschaffen und letztlich auch den Geldbeutel der Nutzer schonen.
Die Hauptfehler der Betreiber:
Das Wärmepumpensystem ist zu komplex und braucht zu viel elektrische Hilfsenergie. Darüber hinaus ist die Temperatur oft zu hoch, bedingt durch Radiatorheizkörper, Trinkwasserspeicher (Legionellenschaltung), Kombispeicher oder eine großzügig eingestellte Heizkurve. Schließlich sind auch noch die weitgehend fehlende Überwachung der Energieeffizienz und Wartung zu erwähnen. Dadurch merkt der Betreiber – wenn überhaupt – erst nach der nächsten Abrechnung eine zu geringe Energieeffizienz und damit verbunden zu hohe Stromkosten.
