Luft-Wärmepumpen sind eine umweltfreundliche Alternative zu herkömmlichen Heiz- und Kühlsystemen. Sie nutzen die natürliche Wärmeenergie der Umgebungsluft, um Ihr Zuhause zu beheizen. Dies bedeutet, dass sie weniger Energie verbrauchen und somit Ihre Energiekosten reduzieren. Eine häufige Frage ist, ob eine Luft-Wärmepumpe in der Effizienz beim Heizbetrieb mit Verbrennerheizungen mithalten können. Wärmepumpen der aktuellen Generation erreichen auch bei Minusgraden eine deutlich höhere Effizienz als Gas- oder Ölheizungen und sorgen für behagliche Wärme und heißes Wasser im gesamten Haus.
Daten aus Nordeuropa
Die Länder Finnland, Norwegen und Schweden haben in Europa den höchsten Anteil an Wärmepumpen und sorgen damit für eine solide Datenbasis und reichlich Erfahrungswerte für den Betrieb von Wärmepumpen bei besonders geringen Außentemperaturen. Mit diesen Daten aus verschiedenen Feldstudien kommen Forscher der Oxford University und des Thinktanks „Regulatory Assistance Project“ aus Großbritannien zu dem Schluss, dass auch bei Minusgraden Luft-Wärmepumpen deutlich effizienter arbeiten als Verbrennungsheizungen oder elektrische Direktheizungen.
Effizienz in Zahlen
Um die Effizienz einer Wärmepumpe anzugeben, wird häufig der COP-Wert angegeben. COP steht für „Coefficient of performance“ und beschreibt das Verhältnis von eingesetzter elektrischer Energie zu erzeugter Nutzwärme. Je höher der COP, desto effizienter arbeitet die Heizung. Beispiel: Ein COP von 2 bedeutet, dass aus 1 kWh elektrischer Energie 2 kWh Heizenergie erzeugt werden. Typische Werte für Wärmepumpen bewegen sich zwischen einem COP von 3-6, wobei im Jahresdurchnischnitt ein Wert zwischen 3 und 4 für einen Haushalt gängig ist. Der Wert schwankt im Verlauf eines Jahres, da er auch abhängig von der Außentemperatur ist. Wird bei sinkender Außentemperatur eine konstante Innentemperatur gewünscht, sinkt der COP, da die Wärmepumpe mehr Energie aufwenden muss, um die Zieltemperatur stabil zu halten. Der COP ist damit eine Vergleichsgröße zwichen verschiedenen Geräten, lässt aber auch eine Bewertung der Effizienz bei unterschiedlichen Ausgangstemperaturen zu.
Kein Zittern bei Minusgraden
Eine bislang häufige Annahme in den Medien und bei Endverbrauchern besteht darin, dass insbesondere Luft-Wärmepumpen bei Temperaturen nahe oder unter dem Nullpunkt keine ausreichende Heizleistung mehr liefern können. Genau diese Sorge haben die Forscher jetzt mit aussagekräftigen Daten widerlegt.
95 % der Haushalte in Europa befinden sich in Ländern, deren mittlere Temperatur im Januar nicht unter -5°C fällt. So sind die Ergebnisse der Studie für milde Winter besonders relevant für Verbraucher in Deutschland und den umliegenden Ländern. Die Auswertung zeigt, dass bei Außentemperaturen zwischen 5°C und -10°C der mittlere COP über alle einbezogenen Systeme hinweg 2,74 beträgt. Damit wird selbst bei Minusgraden die eingesetzte elektrische Energie mehr als verdoppelt, sodass die Wärmepumpe ohne elektrische oder fossile Zusatzheizung genügend Heizenergie bereitstellen kann.
In der Grafik werden die von den Forschern zusammengetragenen Daten aus milden klimatischen Gebieten in Kanada, China, Deutschland, Schweiz, USA, Großbritannien in Form von Punkten je Messwert dargestellt. Jeder Punkt gibt einen COP-Wert an, der bei einer bestimmten Außentemperatur ermittelt wurde. Die rote Linie zeigt einen Mittelwert der Verhältnisse von COP und Außentemperatur. In der Grafik wird deutlich, dass selbst bei Temperaturen von -20°C der durchschnittliche COP immer noch bei ca. 1,7 liegt.
Zusammenfassung
Die Luft-Wärmepumpe braucht sich nicht vor der fossilen Konkurrenz zu verstecken. Im direkten Vergleich der Effizienz von Wärmepumpen mit Verbrennerheizungen oder elektrischen Direktheizungen liegt die Wärmepumpe ohnehin vorne, ist sie schließlich das einzige System, das die eingesetzte Energie vervielfältigt (COP größer als 1). Es ist zu erwarten, dass sich die Entwicklung noch effizienterer Anlagen in den nächsten Jahren fortsetzt. Durch die veröffentlichten Ergebnisse der Zusammenfassung verschiedener Feldstudien wird zusätzlich gezeigt, dass bereits jetzt auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen kein Besitzer einer Wärmepumpe zuhause im Kalten sitzen muss.
Quelle (Grafik & Daten): Gibb, D., Rosenow, J., Lowes, R., & Hewitt, N. J. (2023). Coming in from the cold: Heat pump efficiency at low temperatures. Joule, 7(9), 1939–1942. https://doi.org/10.1016/j.joule.2023.08.005