Wie viel Heizleistung (Heizlast) braucht meine Wärmepumpe?

Damit die Wärmepumpe auch an kalten Tagen für angenehme Temperaturen sorgt, braucht sie auch ausreichend Heizleistung. Diese Heizleistung berechnet entweder der Energieberater, ein Heizungsfachmann oder aber Sie legen selbst Hand an! Dabei gibt es sowohl Richtwerte für Ihre Wohnfläche, bauliche Einflüsse und Formeln, die bei der Berechnung eine Rolle spielen. Handelt es sich etwa um einen gut isolierten Neubau, benötigt dieser eine geringere Leistung pro Quadratmeter als ein schlecht isolierter Altbau. Einflussfaktoren für die detaillierte Berechnung der Heizleistung durch einen Experten sind etwa:

• Lage des Hauses: Freistehend, in Reihe, Ausrichtung (Himmelsrichtung)
• Witterung: Windverhältnisse, Schnee (alpiner Raum, Küstennähe)
• Verwendete Baustoffe
• Gewünschte Raumtemperatur
• Isolierung und Dämmung des Gebäudes

Dieser Artikel befasst sich speziell mit der Berechnung der Heizlast von Wärmepumpen. Einen allgemeinen Überblick zur Berechnung der Heizlast bei Heizungen erhalten Sie im Blogartikel: Die Heizlast und ihre Berechnung.
> Wie bestimmt man die Heizlast der Wärmepumpe?
> Wie beeinflusst eine bauliche Veränderung den Einfluss der Heizleistung?
> Wie bestimmt man die Heizlast nach bisherigem Verbrauch?
> Verlieren Heizungen im Alter Leistung?
> Wie ist die Formel zur Berechnung der Heizleistung?
> Wie berechnet man den Stromverbrauch und Betriebskosten einer Wärmepumpe?

Bestimmung der Heizleistung der Wärmepumpe (Richtwert) 

Haben Sie keinen Fachmann zur Hand, können Sie selbst überschlagen, wie viel Leistung die Wärmepumpe für Ihr Haus benötigt. Die Erfahrungswerte der letzten Jahrzehnte ermöglichen eine ungefähre Bestimmung der Heizleistung pro Quadratmeter Wohnfläche. Je nach Baujahr und Lage benötigen Immobilien mehr oder weniger Heizleistung: So spielt nicht nur das Baujahr und die zu der Zeit verwendete Isolierung eine Rolle, sondern auch die Lage selbst. Ist das Haus etwa freistehend, exponiert auf einer Anhöhe, in einer Hausreihe oder generell geschützt vor Wind und Wetter? So ergeben sich für unterschiedliche Baujahre und Bauorte ungefähre Richtwerte, die in Tabellen im Netz oder Fachliteratur zu finden sind. 

Achtung: Nach einer Sanierung/Renovierung ändert sich die benötigte Heizleistung pro Quadratmeter entsprechend der verwendeten baulichen Standards zum Zeitpunkt der Sanierung.

*Neubau nach Energiesparverordnung

Mit den ungefähren Richtwerten lässt sich die benötigte Heizleistung von Haus oder Wohnung am schnellsten überschlagen:

Wohnfläche x benötigte Heizleistung pro qm = m² x W/m²

So ergeben sich etwa folgende Beispielrechnungen:

• Reihenhaus, Baujahr 1994, 130 Quadratmeter: 130m² x 60 W/m² = 7.800 Watt = 7,8 kW Heizleistung
• Einzelhaus, Baujahr 1972, 150 Quadratmeter: 150 m² x 150 W/m² = 22.500 Watt = 22,5 kW Heizleistung
• Haus einseitig geschützt (z.B. durch Garage), Baujahr 2002, 120 Quadratmeter: 120 m² x 55 W/m² = 6.600 Watt = 6,6 kW Heizleistung
• Einzelhaus nach Energiesparverordnung (EnEV), Baujahr 2014, 160 Quadratmeter: 160 m² x 50 W/m²= 8.000 Watt = 8 kW Heizleistung.

Bauliche Veränderung: Einfluss auf die Heizleistung 

Die Richtwerte der Tabelle zu Isolierung und Wärmeverlust gelten allerdings nur für Häuser im Originalzustand. Nach einer Sanierung/Renovierung ändert sich die benötigte Heizleistung pro Quadratmeter entsprechend der verwendeten baulichen Standards zum Zeitpunkt der Sanierung. So können folgende Faktoren den Richtwert beeinflussen:

• Evtl. nachträglich ergänzte Dämmstoffe und Isolierung
• neue Fenster und Türen
• ein nachträglich errichtetes Objekt direkt nebenan

Bestimmung der Heizlast nach bisherigem Verbrauch

Besteht bereits eine Heizung im Haus, lässt sich die benötigte Heizlast auch anhand des bisherigen Verbrauchs berechnen. Diese Berechnung ist allerdings die ungenauste Methode. Wenn möglich, greifen Sie auf einen Mittelwert der vergangenen Jahre zurück, um eine möglichst realistische Größe zu erhalten. Ist die erst einmal ermittelt, lässt sich daraus die neue benötigte Heizleistung berechnen. Dabei ist wichtig, dass verschiedene Heizstoffe einen unterschiedlichen Heizwert besitzen. So hat Heizöl (schwer) einen Heizwert von 11,7 kWh/kg während Heizöl (leicht) einen Wert von 10 kWh/l aufweist. Dieser Energiegehalt bestimmt die Leistung in Kilowattstunden, die eine Einheit des Rohstoffes theoretisch erzeugt. Um die benötigte Leistung Ihrer Wärmepumpe zu ermitteln, teilen Sie die aufgebrachte Leistung durch die angenommene Arbeitszeit der Wärmepumpe, die sogenannte Betriebsstundenzahl. Ein realistischer Wert dafür sind ca. 2.000 Stunden im Jahr.

(Jahresverbrauch x Heizwert) / Betriebsstunden = benötigte Heizleistung

Bei 2.300 Liter Ölverbrauch im Jahr: (2.300 l x 10 kWh/l) / 2.000 h = 11,5 kW

Energiegehalt der Heizstoffe variiert

Bei der Bestimmung der Heizleistung über den bisherigen Verbrauch muss der Energiegehalt des bisherigen Heizstoffes berücksichtigt werden. So benötigen Sie unterschiedliche Mengen der Heizstoffe, um ein Kilowatt Heizleistung zu erzeugen. Die Angaben sind nur ungefähr und sollen helfen, eine grobe Einschätzung abzugeben:

Heizwert bzw. Energiegehalt von Heizstoffen
1 kg Heizöl: 11,4 kWh/kg
1 kg Steinkohle: 8 kWh/kg
1 m³ Erdgas: 10,3 kWh/m³
1 kg Pellets (Holz): 5 kWh/kg

Heizungen verlieren im Alter Leistung

Neben den unterschiedlich effizienten Rohstoffen muss bei der Berechnung nach bisherigem Verbrauch auch das Alter der Heizung berücksichtigt werden. Denn im Laufe der Zeit verlieren viele Heizungen einen Teil Ihres Wirkungsgrades, z.B. durch Brennverluste. Dadurch entsteht über die Jahre ein höherer Verbrauch als eigentlich notwendig. Wird das in der Formel berücksichtigt, vermeidet man eine zu große Heizleistung und erhält realistischere Werte. Geht man von einem Wirkungsverlust von 10 Prozent aus, lautet die Rechnung wie folgt:

(Jahresverbrauch x Heizwert x 0,9) / Betriebsstunden = benötigte Heizleistung

Hat Ihr Haushalt die letzten Jahre im Durchschnitt 2300 Liter Öl pro Jahr verbraucht, errechnet sich die benötigte Heizlast für Ihre neue Wärmepumpe wie folgt:
(2.300 l x 10 kWh/l x 0,9) /2.000 h = 10,4 kW Heizleistung

Wird beim Umbau auf eine Wärmepumpe auch die bisherige zentrale Brauchwarmwasserbereitung auf ein dezentrales System umgestellt, sinkt die benötigte Heizlast weiter – um bis zu 15 Prozent. In dem Fall lautet die Berechnung:

(Jahresverbrauch x Heizwert x 0,9 x 0,85) / Betriebsstunden = benötigte Heizleistung

(2.300 l x 10 kWh/l x0,9 x 0,85) / 2.000 h = 8,8 kW

Berechnung der Heizleistung per Formel (DIN EN 12831, Raumheizlast) 

Energieberater, Heizungsprofis und Experten berechnen die benötigte Leistung für Haus und Wohnung exakt mit einer entsprechenden Formel. Für die exakte Bestimmung der Heizleistung von Wärmepumpen gibt es sogar eine Norm: EN 12831. Dabei werden einzelne Faktoren berücksichtigt, die in der groben, eigenen Berechnung der Heizlast nicht vorkommen. Dabei spielen die wärmetechnischen Eigenschaften aller verwendeter Bauteile eines Raumes eine Rolle – Fenster, Türen, Wände, etc. Die Berechnung läuft also wie folgt:

Raumheizlast = Transmissionswärmeverluste + Lüftungswärmeverluste + Aufheizleistung – Wärmegewinne.

In Deutschland besteht zu dieser Norm die Ergänzung DIN SPEC 12831-1. Diese besagt, dass Wärmegewinne von Maschinen, Menschen und Sonneneinstrahlung nicht in die Berechnung der Heizlast einfließen dürfen. Die Aufheizleistung kann in den meisten Fällen auch außer Acht gelassen werden: Viele Heizsysteme verhindern inzwischen eine Temperaturabsenkung an kalten Tagen, zudem verhindern gute Isolierung und nachhaltige Bauweise zusätzlich eine Absenkung. Daher gilt hier meist die Formel:

Raumheizlast Deutschland= Transmissionswärmeverluste + Lüftungswärmeverluste

Dafür werden die einzelnen Größen dieser Formel im Vorfeld ebenfalls anhand genauer Angaben berechnet. Eine wichtige Kenngröße dabei ist der Wärmeübertagungskoeffizient (WÜK). Die Berechnung der Einzelgrößen der Raumheizlast:

Transmissionswärmeverlust (Raum) = WÜK nach außen + WÜK angrenzende Räume + WÜK unbeheizte Räume +WÜK angrenzende Gebäude + WÜK Erdreich + Norm-Innentemperatur + Norm-Außentemperatur.

Lüftungswärmverluste (Raum) = Verlust Zuluft + Verlust Überströmung + Verlust durch Leckage, Luftwechsel oder Luftdurchlässe.

So kann die Heizlast für die einzelnen Räume errechnet werden oder die gesamte Heizlast für ein Gebäude.

Berechnung Stromverbrauch & Betriebskosten einer Wärmepumpe

Wärmepumpen benötigen für den Betrieb Strom, der in Ihrer persönlichen Bilanz auch eine Rolle spielen sollte. Aber keine Angst: Moderne Geräte benötigen längst nicht mehr die Leistung früherer Modelle. Für die Berechnung ist die sognennante Jahresarbeitszahl (JAZ) Ihrer Wärmepumpe notwendig. Die Jahresarbeitszahl gibt an, wie effizient das Heizungssystem mit der verwendeten Wärmepumpe arbeitet. Einfach gesagt ist sie das berechnete Verhältnis des verbrauchten Stroms für den Betrieb der Wärmepumpe und der damit erzeugten Wärme innerhalb eines Jahres. Die einfache Formel für den Stromverbrauch lautet:

Stromverbrauch = (Heizleistung / JAZ * Betriebsstunden)

Ausgehend von einer Jahresarbeitszahl von 4, einer Heizleistung von 11,5 kW und 2.000 Betriebsstunden: 

11,5 kW / 4* 2.000 h= 5.750 kWh

Bei einem Strompreis von 30 Cent pro kWh errechnen sich die Betriebskosten wie folgt: 5.750 kWh * 0,3 € /kWh= 1.725 € 

Übrigens: Der Bundesverband der Wärmepumpen e.V. bietet einen JAZ-Rechner zur kostenlosen Nutzung auf seiner Seite an. Damit berechnen Sie die Jahresarbeitszahl für die gewünschte Wärmepumpe in Ihrem Heizsystem.

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