In den vergangenen Jahren hat der Einbau von Wärmepumpen als Heizlösung deutlich zugenommen. Gerade bei der Sanierung spielt die Technik eine immer größere Rolle. Dabei erfolgt häufig eine Kombination mit vorhandenen Heizkörpern. Die Heizkörper sind jedoch ein entscheidender Faktor bei der Effizienz des Gesamtsystems.

Welche Rolle spielen Heizkörper beim Betrieb der Wärmepumpe?

Über die Heizkörper erfolgt der Wärmetransport in die Räume. Zwei Faktoren entscheiden darüber, wie effektiv Ihre Heizung arbeitet. Das sind die Bauart des Heizkörpers und die Vorlauftemperatur im Heizkreislauf.

Grundsätzlich gilt, dass Wärmepumpen bei einer niedrigen Vorlauftemperatur effizienter arbeiten. Die Vorlauftemperatur bezeichnet die Temperatur des Heizwassers am Anfang des Kreislaufs, also beim Eintritt in die Heizkörper.

Die Vorlauftemperatur wird so gewählt, dass der Raum optimal beheizt wird. Eine zentrale Rolle bei der Beheizung des Raums spielt aber die Bauart des Heizkörpers. Kleine Heizkörper oder ältere Modelle mit wenig Oberfläche geben weniger Wärme ab als modernere Niedertemperaturheizkörper und benötigen somit eine höhere Vorlauftemperatur.

Optimal für Wärmepumpen ist eine Vorlauftemperatur von 30 bis 40 °C. Konventionelle Heizkörper arbeiten dagegen oftmals mit Vorlauftemperaturen zwischen 60 und 90 °C. Dies führt dazu, dass die Effizienz sinkt und Ihre Heizkosten steigen. Aus diesem Grund ist es möglich, dass das System nicht im optimalen Bereich arbeitet, wenn Sie eine Wärmepumpe mit alten Heizkörpern kombinieren.

Welche Auswirkung hat eine zu hohe Vorlauftemperatur auf die Effizienz
einer Wärmepumpe?

Wärmepumpen machen die Umgebungswärme nutzbar – das ist der große Vorteil der Technik. So stellen die Geräte unter Einsatz von 1 kWh Strom bis zu 5 kWh Wärmeenergie bereit. Auf diesem Weg erreichen die Wärmepumpen Vorlauftemperaturen in einem Bereich um 50 °C.

Arbeitet das Heizsystem jedoch mit einer hohen Vorlauftemperatur, dann ist die Wärmepumpenheizung nicht in der Lage, diese zu erreichen. Aus diesem Grund besitzen die Pumpen zusätzliche Heizaggregate. Diese heben die Vorlauftemperatur auf das benötigte Niveau an. Die Heizaggregate arbeiten jedoch mit Strom, und das ist deutlich weniger effizient als die Wärmepumpentechnik.

COP als wichtige Kennzahl

Der Wirkungsgrad wird über den Coefficient of Performance (COP) gemessen. Er gibt das Verhältnis zwischen dem Stromverbrauch und der erzeugten Wärme an. Ein Beispiel: Bei einem COP von 3,5 erzeugt die Wärmepumpe aus 1 kWh Strom 3,5 kWh Wärmeenergie.

Bei einer niedrigen Vorlauftemperatur arbeiten die Geräte sehr effizient und können COP-Werte von 5,0 erreichen. Wird hingegen eine höhere Vorlauftemperatur benötigt, dann fällt der Wert immer weiter bis in einen Bereich von 2,0. Ihre Wärmepumpe verbraucht bei hoher Vorlauftemperatur also deutlich mehr Strom, um dieselbe Menge an Heizenergie zu erzeugen. Dementsprechend können im selben Gebäude die Heizkosten mit der gleichen Wärmepumpenlösung doppelt so hoch sein – und das liegt dann lediglich an den Heizkörpern.

Welche Heizkörper eignen sich für Wärmepumpen?

Zunächst gilt, dass alle wassergeführten Wärmeverteiler für die Kombination mit einer Wärmepumpe geeignet sind. Das trifft also auch auf vorhandene Heizkörper in einem Altbau zu. Jedoch reduziert sich die Effizienz der Wärmepumpe, wenn die Heizkörper eine hohe Vorlauftemperatur benötigen.

Entscheidend ist die Bauart der Heizkörper. Flache und große Niedertemperaturheizkörper arbeiten mit Vorlauftemperaturen unterhalb von 60 °C. Alte Radiatoren benötigen hingegen mitunter Vorlauftemperaturen von bis zu 90 °C und sind somit nicht empfehlenswert.

Die optimale Lösung für die Kombination mit einer Wärmepumpe ist eine Niedertemperatur-Fußbodenheizung. Bei ihr sind noch niedrigere Vorlauftemperaturen von 30 bis 35 °C möglich. Mit einer Fußbodenheizung arbeitet Ihre Wärmepumpe im optimalen Bereich und somit besonders effizient. Ebenfalls eine gute Lösung sind Flächenheizungen in der Wand und andere Fußbodenheizungen. Dann liegen die Vorlauftemperaturen in einem Bereich zwischen 40 und 50 °C. Das ist ebenfalls ein guter Bereich für den Betrieb einer Wärmepumpe.

Ist der Betrieb einer neuen Wärmepumpe mit Heizkörpern älterer Bauart
möglich?

Grundsätzlich können Sie die alten Heizkörper in Ihrem Haus nach dem Einbau einer Wärmepumpe weiterverwenden. Jedoch ist eine solche Kombination unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht immer sinnvoll. Entscheidend ist erneut die Vorlauftemperatur.

Es hängt vor allem von der Bauart der Heizkörper ab, ob ein Weiterbetrieb wirtschaftlich ist. Gliederheizkörper und Röhrenheizkörper zählen zu den Konvektionsheizungen. Sie benötigen eine hohe Vorlauftemperatur, die sich kaum senken lässt, denn sonst bringen die alten Heizkörper kaum Wärme in Ihren Raum. Besitzen Sie solche Modelle, ist ein Austausch ratsam.

In einem Neubau oder bei einer Komplettsanierung sollten Sie von vornherein mit passenden Wärmeverteilern planen. Dies sind vor allem moderne Niedertemperaturheizkörper, eine Fußbodenheizung oder Flächenheizungen in den Wänden.

Mit welchen Kosten ist bei einer zusätzlichen Sanierung der Heizkörper zu rechnen?

Möchten Sie zusammen mit einem Wechsel auf eine Wärmepumpe die Heizkörper sanieren, steigen die Kosten für das Gesamtprojekt. Bei einer Umrüstung auf Niedertemperaturheizkörper müssen Sie mit 500 bis 1.000 € pro Heizkörper rechnen.

Ungleich teurer ist die Umrüstung auf eine Fußbodenheizung. Im Altbau wird grob mit 60 bis 120 € pro m² Wohnfläche kalkuliert, in einem Neubau hingegen mit 40 bis 80 €. Zusätzlich können Kosten beziehungsweise Aufwand für die Demontage des Bodenbelags entstehen.

Was sollte ich in einem Altbau berücksichtigen?

In älteren Gebäuden sind oftmals Heizkörper verbaut, die für hohe Vorlauftemperaturen ausgelegt sind. Zudem sind diese Häuser meist schlecht gedämmt, was den Heizbedarf erhöht. Achten Sie also bei einer Heizungssanierung darauf, dass die Leistung der Wärmepumpe ausreichend bemessen ist.

Durch eine schlechte Dämmung erhöht sich der Wärmebedarf in den Räumen, da der Wärmeverlust höher ist. Dies ist bei der Dimensionierung der Heizungsanlage zu beachten. Gleiches gilt für die Leistung der Heizkörper. Durch die Berechnung des Heizbedarfs ist es möglich, die passende Lösung für Ihre Räume zu finden.

Ist die Vorlauftemperatur zu niedrig oder die Heizkörper zu klein dimensioniert, lässt sich nicht ausreichend Wärmeenergie in die Räume bringen. Dann erwärmt sich Ihr Haus nicht schnell genug, oder Sie erreichen die gewünschte Raumtemperatur erst gar nicht. Die Alternative ist, dass Sie die Vorlauftemperatur anheben. Das stellt aber keine gute Lösung dar.

Mit welchen Maßnahmen lässt sich die Effizienz im Altbau verbessern?

Im Altbau gibt es einige Optimierungsmaßnahmen, wenn der Wechsel auf eine Wärmepumpe erfolgt. Zunächst ist die Anpassung der Vorlauftemperatur zu nennen. Diese sollten Sie so niedrig wie möglich wählen. Senken Sie die Vorlauftemperatur um 1 °C, dann reduzieren sich Ihre Heizkosten um grob geschätzt 2,5 %.

Eine weitere Option im Altbau ist beispielsweise der Einbau von Niedertemperaturheizkörpern. Niedertemperaturheizkörper haben eine größere Fläche und transportieren so schneller Wärme in Ihre Räume. Dadurch können sie mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur arbeiten. Diese liegt bei einer guten Wärmedämmung bei rund 45 °C, in älteren Gebäuden bei bis zu 60 °C.

Eine weitere Option ist die Verbesserung der Wärmedämmung. Dies reduziert grundsätzlich die Heizkosten, ist in Kombination mit einer Wärmepumpe jedoch besonders empfehlenswert. Sie können durch eine verbesserte Wärmedämmung die Vorlauftemperatur senken und so die Effizienz Ihres Heizsystems steigern.

Welche Vorteile hat eine Hochtemperatur-Wärmepumpe?

Spezielle Hochtemperatur-Wärmepumpen sind vor allem für die Sanierung und für Häuser ohne Fußbodenheizung konzipiert. Diese Technik arbeitet mit größeren Kompressoren. Das erlaubt eine höhere Verdichtung des Kältemittels und somit auch höhere Vorlauftemperaturen. Diese liegen bei bis zu 100 °C. Mit dieser Eigenschaft sind solche Wärmepumpen für die Kombination mit älteren Heizkörpern besser geeignet. Gleichzeitig ermöglicht diese Technik eine höhere Heizleistung, die ebenfalls vorteilhaft für ältere Gebäude ist. Dafür haben diese Wärmepumpen jedoch grundsätzlich eine niedrigere Effizienz (COP). Aus diesem Grund handelt es sich um eine spezielle Lösung, die Sie nur dann wählen sollten, wenn sie wirklich benötigt wird.

Quellen:

Buderus: „Die perfekten Heizkörper für Wärmepumpen“, unter https://www.buderus.de/de/waermepumpe/heizkoerper (Zugriff am 24.02.2024)

GASAG: „Hochtemperaturwärmepumpe: Ideal für den Altbau?“, unter https://www.gasag.de/magazin/nachhaltig/hochtemperatur-waermepumpe (Zugriff am 24.02.2024)

Verivox: „Heizkörper berechnen“, unter https://www.verivox.de/gas/ratgeber/heizkoerper-berechnen-1000798/ (Zugriff
am 24.02.2024)

Vaillant: „Vorlauftemperatur: Fußbodenheizung & Heizanlage richtig einstellen“, unter https://www.vaillant.de/heizung/heizung-verstehen/tipps-rund-um-ihre-heizung/vorlauf-rucklauftemperatur/ (Zugriff am 24.02.2024)

Buderus: „Die richtige Vorlauftemperatur für Ihre Wärmepumpe“, unter https://www.buderus.de/de/waermepumpe/vorlauftemperatur (Zugriff am
24.02.2024)

Bosch: „Wärmepumpe und Heizkörper kombinieren“, unter https://www.bosch-homecomfort.com/de/de/wohngebaeude/wissen/heizungsratgeber/waermepumpe/waermepumpe-heizkoerper/ (Zugriff am 24.02.2024)