Damit eine Wärmepumpe zuverlässig arbeitet und wirtschaftlich betrieben werden kann, kommt es auf die richtige Dimensionierung an. Herzstück dieser Planung ist die Heizlastberechnung. Dieser Beitrag zeigt Schritt für Schritt, wie Hauseigentümer den Wärmebedarf ihres Bestandsgebäudes einschätzen und worauf es bei der Auswahl der passenden Wärmepumpe ankommt.
Wärmepumpe für den Altbau – lohnt sich das?
Eine wichtige Vorüberlegung bei der Sanierung der Heizungsanlage ist, ob eine Wärmepumpe im Altbau wirtschaftlich sinnvoll ist. Damit ein solches System in einem Bestandsgebäude optimal arbeitet, sollten folgende Punkte beachtet werden:
Energetische Sanierung
Wenn der Wärmebedarf sehr hoch ist, empfiehlt sich eine Sanierung vor der Installation der Wärmepumpe. Schon einfache Maßnahmen wie Dachbodendämmung oder der Austausch von Fenstern können die Heizlast deutlich senken.
Heizsystem anpassen
Prüfen Sie, ob vorhandene Heizkörper und Rohrleitungen für den Betrieb mit niedrigen Vorlauftemperaturen geeignet sind. Gegebenenfalls ist eine Umrüstung auf größere Heizflächen erforderlich.
Wärmepumpenarten
Nicht jede Wärmepumpe passt zu jedem Standort. Möglichkeiten sind:
- Sole-Wasser-Wärmepumpen, die Energie aus dem Erdreich nutzen.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen, die Außenluft als Wärmequelle verwenden.
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen, die Grundwasser anzapfen (nur möglich bei entsprechender Genehmigung und Wasserqualität).
Ermittlung des spezifischen Wärmebedarfs
Der Wärmebedarf eines Gebäudes hängt vor allem vom energetischen Zustand ab. Gerade bei Altbauten sind die Unterschiede groß:
| Unsanierter Altbau: | Sanierter Altbau: |
| Ein unsanierter Altbau weist in der Regel hohe Wärmeverluste über Wände, Fenster und Dach auf. Der spezifische Wärmebedarf liegt häufig zwischen 120 und 150 Watt pro Quadratmeter (0,12 bis 0,15 kW/m²). Das bedeutet: Je nach Baujahr und Bausubstanz kann die Heizlast erheblich höher sein als bei modernen Gebäuden. | Wurden Dämmmaßnahmen durchgeführt, neue Fenster eingebaut oder die Dachhaut energetisch ertüchtigt, sinkt der Wärmebedarf spürbar. Typisch sind Werte zwischen 80 und 100 Watt pro Quadratmeter (0,08 bis 0,10 kW/m²). Dies reduziert nicht nur die notwendige Heizleistung, sondern erhöht auch die Effizienz einer Wärmepumpe deutlich. |
Prüfung der Vorlauftemperatur
Wärmepumpen arbeiten besonders effizient mit niedrigen Vorlauftemperaturen. Optimal sind Werte unter 55 °C. Werden in einem Altbau sehr hohe Vorlauftemperaturen benötigt, etwa wegen kleiner Heizkörper oder schlechter Dämmung, sinkt die Effizienz. Die Wärmepumpe müsste mehr Energie aufwenden, was die Betriebskosten erhöht.
In solchen Fällen empfiehlt sich die Modernisierung des Heizsystems, beispielsweise durch den Einsatz größerer Heizkörper oder Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen. So lässt sich die notwendige Vorlauftemperatur senken und die Wärmepumpe effizient betreiben.
Berechnung der Heizlast
Die Heizlast beschreibt die maximale Leistung, die eine Heizungsanlage erbringen muss, um das Gebäude auch an sehr kalten Wintertagen angenehm warm zu halten. Die Berechnung erfolgt in einem einfachen ersten Schritt über folgende Formel:
Wohnfläche (m²) × spezifischer Wärmebedarf (kW/m²) = Heizlast (kW)
Beispiel:
Ein ungedämmter Altbau mit 150 m² Wohnfläche und einem spezifischen Wärmebedarf von 0,12 kW/m² hat eine Heizlast von:
150 m² × 0,12 kW/m² = 18 kW
Diese einfache Berechnung dient als Orientierung. Für die konkrete Auslegung einer Wärmepumpe ist eine detaillierte Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 durch einen Fachbetrieb erforderlich. Dies sind die üblichen Schritte dabei:
- Erfassung aller Gebäudedaten: Ein Fachbetrieb berücksichtigt Baujahr, Dämmung, Fensterqualität und die Gebäudegeometrie.
- Erstellung eines 3D-Modells: Mit modernen Softwaretools wird ein digitales Gebäudemodell erstellt, das die Wärmeverluste realistisch abbildet.
- Exakte Werte: Auf dieser Basis lässt sich die notwendige Heizleistung der Wärmepumpe sehr genau bestimmen. Das verhindert sowohl eine Unterdimensionierung (zu geringe Heizleistung) als auch eine Überdimensionierung (unnötig hohe Anschaffungskosten).
Wärmepumpe und Heizperiode – Auswirkungen von Außentemperaturen auf die Effizienz
Die Effizienz einer Wärmepumpe wird maßgeblich von den Außentemperaturen beeinflusst. Gerade bei einem Altbau ist es wichtig zu verstehen, wie sich die Heizperiode auf den Betrieb der Anlage auswirkt.
In der Übergangszeit im Frühjahr und Herbst arbeitet die Wärmepumpe besonders effizient. Die Differenz zwischen der benötigten Vorlauftemperatur und der verfügbaren Außenwärme ist gering. Das bedeutet: Die Wärmepumpe benötigt weniger Strom, um die gewünschte Heizleistung zu erbringen.
Sinken die Außentemperaturen im Winter stark ab, muss die Wärmepumpe mehr Energie aufwenden, um das Heizwasser auf die erforderliche Temperatur zu bringen. Vor allem in unsanierten Altbauten mit hoher Heizlast kann es vorkommen, dass die Wärmepumpe zusätzlich von einem elektrischen Heizstab unterstützt wird. Dies steigert den Stromverbrauch und verringert die Wirtschaftlichkeit.
Die Jahresarbeitszahl ist ein zentraler Kennwert, der die Effizienz der Wärmepumpe über die gesamte Heizperiode hinweg angibt. Je nach Gebäudestandard und Heizsystem liegt die JAZ im Altbau meist zwischen 2,5 und 3,5 – im sanierten Altbau sogar darüber. Eine höhere JAZ bedeutet geringere Betriebskosten und eine bessere Umweltbilanz.
Verschiedene Maßnahmen können deshalb sinnvoll sein, um die Effizienz der Anlage zu steigern:
- Optimierung der Vorlauftemperatur: Niedrigere Vorlauftemperaturen erhöhen die Effizienz in allen Jahreszeiten.
- Kombination mit Pufferspeichern: Diese können Lastspitzen abfedern und die Wärmepumpe gleichmäßiger arbeiten lassen.
- Hybridlösungen: In der Regel nicht notwendig, aber in Regionen mit sehr kalten Wintern (kälter als -20 °C) kann eine Hybridheizung (Wärmepumpe plus Gas- oder Öl-Brennwertgerät) eine sinnvolle Übergangslösung darstellen.
Fazit
Die Installation einer Wärmepumpe im Altbau kann sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich sinnvoll sein, erfordert jedoch eine sorgfältige Planung. Entscheidend ist die genaue Heizlastberechnung, die den tatsächlichen Wärmebedarf des Gebäudes ermittelt und die Dimensionierung der Wärmepumpe ermöglicht. Sanierungsmaßnahmen, eine Anpassung des Heizsystems und die Wahl der richtigen Wärmepumpenart steigern die Effizienz und reduzieren langfristig die Betriebskosten.
Besonders in unsanierten Altbauten lohnt sich die Investition oft erst nach gezielten energetischen Verbesserungen. Durch die Optimierung von Vorlauftemperaturen, den Einsatz von Pufferspeichern und gegebenenfalls Hybridlösungen lässt sich die Wirtschaftlichkeit zusätzlich erhöhen. Insgesamt gilt: Je präziser die Planung und Anpassung an die Gebäudesituation, desto zuverlässiger und effizienter arbeitet die Wärmepumpe.
FAQ zu Wärmepumpen im Altbau
Was ist die Heizlast und warum ist sie wichtig?
Die Heizlast beschreibt die maximale Leistung, die eine Heizung erbringen muss, um ein Gebäude bei kalten Außentemperaturen zu beheizen. Sie ist entscheidend für die richtige Dimensionierung einer Wärmepumpe und verhindert sowohl Unter- als auch Überdimensionierung.
Welche Wärmepumpenarten eignen sich für Altbauten?
Für Altbauten kommen verschiedene Systeme infrage:
- Sole-Wasser-Wärmepumpen: Nutzen die Wärme aus dem Erdreich.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen: Greifen auf Außenluft als Wärmequelle zurück.
- Wasser-Wasser-Wärmepumpen: Entziehen Wärme aus Grundwasser (Genehmigung erforderlich).
Wann lohnt sich eine Wärmepumpe im Altbau?
Eine Wärmepumpe lohnt sich besonders dann, wenn der Wärmebedarf durch Sanierungsmaßnahmen gesenkt wurde und das Heizsystem auf niedrige Vorlauftemperaturen angepasst ist. Unsanierte Altbauten mit hohem Wärmebedarf können ineffizient und teuer im Betrieb sein.
Wie kann die Effizienz einer Wärmepumpe im Altbau erhöht werden?
Effizienzsteigerungen lassen sich durch folgende Maßnahmen erzielen:
- Senkung der Vorlauftemperatur durch größere Heizflächen oder Flächenheizungen.
- Einsatz von Pufferspeichern zur Abfederung von Lastspitzen.
- Kombination mit Hybridheizungen in extrem kalten Regionen.
Welche Rolle spielt die Jahresarbeitszahl (JAZ)?
Die JAZ gibt die Effizienz einer Wärmepumpe über die gesamte Heizperiode an. Ein hoher JAZ-Wert bedeutet geringere Stromkosten und bessere Umweltbilanz. Sanierte Altbauten erreichen oft höhere JAZ-Werte als unsanierte Gebäude.
