Wärmepumpen-Leistung berechnen: Von der Heizlast zur richtigen Größe
Warum die richtige Leistung entscheidend ist
Eine Wärmepumpe mit 6 kW kostet weniger als eine mit 12 kW – aber passt sie auch zum Gebäude? Die Antwort liegt in der Heizlast: Sie bestimmt, wie viel Wärmeleistung ein Haus an den kältesten Tagen des Jahres benötigt.
Eine zu kleine Wärmepumpe schafft es bei Frost nicht, die Räume warm zu halten. Der elektrische Heizstab springt ein – und treibt die Stromkosten in die Höhe. Eine zu große Wärmepumpe dagegen taktet ständig: Sie schaltet sich ein, erreicht schnell die Zieltemperatur, schaltet ab, kühlt aus, schaltet wieder ein. Dieses Auf und Ab belastet den Kompressor und senkt die Effizienz um 10–15 %.
Dieser Artikel zeigt drei Wege zur richtigen Leistung: die professionelle Heizlastberechnung, die Faustformel-Methode und die Schätzung aus dem bisherigen Energieverbrauch.
Schritt 1: Heizlast ermitteln
Die Heizlast ist die Wärmeleistung in Kilowatt, die ein Gebäude bei der tiefsten Außentemperatur des Jahres (Norm-Außentemperatur) benötigt, um die gewünschte Raumtemperatur zu halten. Sie bildet die Basis für jede Wärmepumpen-Dimensionierung.
Der Königsweg: Berechnung nach DIN EN 12831
Die genaueste Methode ist eine raumweise Heizlastberechnung nach DIN EN 12831. Dabei werden für jeden Raum die Transmissionswärmeverluste (durch Wände, Fenster, Dach, Boden) und die Lüftungswärmeverluste erfasst. Berücksichtigt werden auch die regionale Norm-Außentemperatur, der Gebäudestandort und die gewünschten Innentemperaturen.
Tipp: Mit unserem kostenlosen Heizlast-Rechner können Sie die Heizlast Ihres Gebäudes selbst berechnen – raumweise und normgerecht.
Die Faustformel-Methode
Wenn keine detaillierte Berechnung möglich ist, hilft eine überschlägige Schätzung anhand der Wohnfläche und des Gebäudetyps:
Formel: Heizlast (kW) = Wohnfläche (m²) × spezifische Heizlast (W/m²) ÷ 1.000
Die spezifische Heizlast hängt stark vom Dämmstandard ab:
| Gebäudetyp | Spezifische Heizlast | Beispiel 150 m² |
|---|---|---|
| Passivhaus | 10–15 W/m² | 1,5–2,3 kW |
| KfW-40 Neubau | 25–35 W/m² | 3,8–5,3 kW |
| KfW-55 Neubau | 35–45 W/m² | 5,3–6,8 kW |
| Gut sanierter Altbau | 50–70 W/m² | 7,5–10,5 kW |
| Teilsanierter Altbau | 70–100 W/m² | 10,5–15 kW |
| Unsanierter Altbau | 100–150 W/m² | 15–22,5 kW |
Rechenbeispiel: Ein sanierter Altbau mit 150 m² und 60 W/m² ergibt: 150 × 60 ÷ 1.000 = 9 kW Heizlast.
Schätzung aus dem Energieverbrauch
Wer seine bisherigen Heizkosten kennt, kann die Heizlast auch aus dem Jahresverbrauch ableiten. Die Umrechnung erfolgt über die sogenannten Vollbenutzungsstunden – das sind etwa 2.000 Stunden pro Jahr, in denen eine Heizung rechnerisch mit voller Leistung läuft.
Für Erdgas: Heizlast (kW) = Jahresverbrauch (kWh) ÷ 2.000
Für Heizöl: Heizlast (kW) = Jahresverbrauch (Liter) × 10 ÷ 2.000
Rechenbeispiel Erdgas: Bei 20.000 kWh Gasverbrauch ergibt sich: 20.000 ÷ 2.000 = 10 kW Heizlast.
Rechenbeispiel Heizöl: Bei 2.000 Litern Heizöl: 2.000 × 10 ÷ 2.000 = 10 kW Heizlast.
Hinweis: Diese Methode liefert nur Richtwerte. Der tatsächliche Verbrauch hängt vom Nutzerverhalten und der Witterung ab. Für die Wärmepumpen-Dimensionierung ist eine normgerechte Heizlastberechnung zuverlässiger.
Schritt 2: Zuschläge berücksichtigen
Die reine Heizlast reicht für die Wärmepumpen-Dimensionierung nicht aus. Zwei weitere Faktoren müssen eingerechnet werden: die Warmwasserbereitung und eventuell vorhandene Sperrzeiten des Energieversorgers.
Warmwasserbereitung
Wenn die Wärmepumpe auch das Brauchwasser erwärmen soll, muss zusätzliche Leistung eingeplant werden. Die VDI 4645 empfiehlt als Faustformel etwa 0,25 kW pro Person im Haushalt.
| Haushaltsgröße | Zuschlag Warmwasser |
|---|---|
| 2 Personen | 0,5 kW |
| 3 Personen | 0,75 kW |
| 4 Personen | 1,0 kW |
| 5 Personen | 1,25 kW |
Bei Haushalten mit hohem Warmwasserverbrauch (tägliches Baden, mehrere Duschen gleichzeitig) kann der Zuschlag höher ausfallen.
EVU-Sperrzeiten
Viele Energieversorger bieten günstige Wärmepumpen-Stromtarife an. Im Gegenzug dürfen sie die Wärmepumpe zu bestimmten Zeiten abschalten – typischerweise dreimal täglich für je zwei Stunden, also insgesamt sechs Stunden pro Tag.
Während der Sperrzeit muss das Gebäude von der gespeicherten Wärme zehren. Damit die Wärmepumpe in den verbleibenden 18 Stunden genug Wärme produzieren kann, braucht sie mehr Leistung.
Formel: Zusatzleistung = Heizlast × (Sperrzeit in Stunden ÷ 24)
Rechenbeispiel: Bei 9 kW Heizlast und 6 Stunden Sperrzeit: 9 × (6 ÷ 24) = 9 × 0,25 = 2,25 kW Zusatzleistung.
Moderne Wärmepumpen mit großem Pufferspeicher können Sperrzeiten oft ohne zusätzliche Leistung überbrücken. Bei Fußbodenheizungen wirkt die Gebäudemasse selbst als Speicher.
Schritt 3: Gesamtleistung berechnen
Alle Faktoren zusammengeführt ergibt sich die benötigte Wärmepumpen-Leistung:
Gesamtleistung = Heizlast + Warmwasser-Zuschlag + Sperrzeit-Zuschlag
Durchgerechnetes Praxisbeispiel
Ein Einfamilienhaus soll mit einer Wärmepumpe ausgestattet werden:
| Gebäudedaten | Wert |
|---|---|
| Wohnfläche | 160 m² |
| Baujahr, saniert | 1985, Dämmung 2015 |
| Spezifische Heizlast | 55 W/m² |
| Personen im Haushalt | 4 |
| EVU-Sperrzeit | 6 Stunden/Tag |
Berechnung:
| Posten | Rechnung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Heizlast | 160 m² × 55 W/m² ÷ 1.000 | 8,8 kW |
| Warmwasser | 4 Personen × 0,25 kW | 1,0 kW |
| Sperrzeit | 8,8 kW × (6 ÷ 24) | 2,2 kW |
| Gesamt | 12,0 kW |
Eine Wärmepumpe mit 10–12 kW Nennleistung wäre hier passend. Die meisten Hersteller bieten Geräte in Leistungsstufen wie 8, 10, 12 oder 14 kW an.
Richtwerte nach Gebäudetyp
| Gebäudetyp | Fläche | Heizlast | Mit Zuschlägen | Empfohlene WP |
|---|---|---|---|---|
| Passivhaus | 140 m² | 2,0 kW | 3,5 kW | 4–5 kW |
| Neubau KfW-55 | 150 m² | 6,0 kW | 8,5 kW | 8–10 kW |
| Sanierter Altbau | 160 m² | 8,8 kW | 12,0 kW | 10–12 kW |
| Teilsanierter Altbau | 180 m² | 14,4 kW | 18,5 kW | 16–18 kW |
| Unsanierter Altbau | 150 m² | 18,0 kW | 22,5 kW | 20–24 kW |
Häufige Fehler bei der Dimensionierung
Problem: Überdimensionierung
Der verbreitete Gedanke "Lieber etwas mehr Leistung, dann bin ich auf der sicheren Seite" führt bei Wärmepumpen zu Problemen. Eine überdimensionierte Wärmepumpe erreicht die Zieltemperatur zu schnell und schaltet ab. Kurz darauf sinkt die Temperatur, die Wärmepumpe startet erneut. Dieses sogenannte Takten hat mehrere Nachteile: Der Kompressor verschleißt schneller durch häufige Anlaufvorgänge, die Effizienz sinkt um 10–15 %, und die Anschaffungskosten waren unnötig hoch.
Moderne Inverter-Wärmepumpen können ihre Leistung zwar herunterregeln, aber auch sie haben eine Mindestleistung. Liegt der tatsächliche Bedarf dauerhaft unter dieser Schwelle, takten auch Inverter-Geräte.
Problem: Unterdimensionierung
Eine zu kleine Wärmepumpe schafft es an kalten Tagen nicht, das Haus warm zu halten. Der elektrische Heizstab springt ein – mit einem COP von 1,0 statt 3–4. Bei häufigem Heizstab-Einsatz steigen die Stromkosten spürbar, und der Komfort leidet.
Die goldene Regel
Erfahrene Planer dimensionieren Wärmepumpen eher knapp als großzügig. An wenigen sehr kalten Tagen pro Jahr kann der Heizstab kurzzeitig unterstützen – das ist wirtschaftlicher als eine dauerhaft überdimensionierte Anlage. Bei Inverter-Wärmepumpen mit Modulationsbereich 30–100 % ist eine Auslegung auf 90–100 % der berechneten Heizlast sinnvoll.
Fazit
Auf den Punkt: Die richtige Wärmepumpen-Leistung ergibt sich aus der Heizlast des Gebäudes plus Zuschlägen für Warmwasser und eventuell EVU-Sperrzeiten. Die Heizlast lässt sich über eine normgerechte Berechnung nach DIN EN 12831, über Faustformeln anhand der Wohnfläche oder aus dem bisherigen Energieverbrauch ermitteln. Entscheidend ist, weder zu groß noch zu klein zu dimensionieren – eine Wärmepumpe, die zur Heizlast passt, arbeitet effizienter und hält länger als ein überdimensioniertes Gerät, das ständig taktet.
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Quellen
- DIN EN 12831-1: Heizlastberechnung
- VDI 4645: Planung und Dimensionierung von Heizungsanlagen mit Wärmepumpen
- VDI 4650: Berechnung der Jahresarbeitszahl
- Bundesverband Wärmepumpe: Heizlastrechner
- Bundesverband Wärmepumpe: JAZ-Rechner
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