Wärmepumpe im Winter: Das müssen Sie beachten

Ganz gleich, ob es schneit oder die Sonne scheint – die Funktionsweise einer Wärmepumpe ist ganzjährig identisch. Je nach Art entnimmt sie der Umgebungsluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser natürliche Wärme. Durch diese Energieaufnahme aus der Umwelt wird das Kältemittel verdampft und anschließend komprimiert. Die Temperatur erhöht sich, und es entsteht Wärme, die anschließend an das Heizwasser abgegeben wird.

Ausführliche Informationen zum Weiterlesen: „Wie funktioniert eine Wärmepumpe?“

Der gesamte Prozess läuft bei einer Wärmepumpe im Winter ebenso reibungslos ab wie im Sommer. Moderne Wärmepumpen sind für Außentemperaturen von bis zu minus 20 Grad Celsius ausgelegt und liefern auch bei frostigen Wetterlagen ausreichend Wärme.

Der Wirkungsgrad einer Heizungsanlage gibt das Verhältnis von zugeführter Energie zu nutzbarer Wärme an. Dazu ein Beispiel: Eine Gasheizung wandelt 20.000 Kilowattstunden (kWh) Energie in 18.000 kWh Wärme um. Ihr Wirkungsgrad liegt demnach bei 0,9 (90 Prozent). Moderne Wärmepumpen dagegen erreichen einen Wirkungsgrad zwischen 2,5 (250 Prozent) und 5 (500 Prozent).

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Bei Temperaturen unter null Grad sinkt der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe. Je kälter, desto niedriger die Effizienz. Wie stark sie in Abhängigkeit von der Außentemperatur sinkt, hängt maßgeblich von der Art der Wärmepumpe ab.

So liegt der Wirkungsgrad einer Luftwärmepumpe im Winter durchschnittlich zwischen 2,5 und 3,5, bei sehr kalten Temperaturen bei etwa 2. Erdwärmepumpen entziehen dem Boden über Erdsonden oder Erdkollektoren Wärme. Da im Erdreich ganzjährig stabile Temperaturen herrschen, ist auch die Effizienz einer Erdwärmepumpe vergleichsweise stabil. Sie beträgt im Durchschnitt zwischen 4 und 4,5. Nahezu unabhängig von Außentemperaturen funktionieren Grundwasserwärmepumpen, denn das Grundwasser ist das ganze Jahr über etwa zwölf Grad warm. Entsprechend liegt die Effizienz einer Grundwasserwärmepumpe konstant bei etwa 5.

Gut zu wissen: So stellen Sie eine Wärmepumpe richtig ein.

Im Durchschnitt benötigen Wärmepumpen rund 25 Prozent Strom als Antriebskraft, die restlichen 75 Prozent der für den Betrieb erforderlichen Energie beziehen sie aus der Umwelt. An kalten Tagen des Jahres fällt der Stromanteil geringfügig höher aus. Das liegt daran, dass die Temperaturdifferenz zwischen der natürlichen Energiequelle und der gewünschten Innentemperatur größer ist als im Sommer. Wärmepumpen müssen daher mehr Energie aufwenden, um diese Differenz zu überbrücken.

Am höchsten fällt der Mehrverbrauch bei Luftwärmepumpen aus. Sie gewinnen Wärme aus der Umgebungsluft, die im Vergleich zum Erdreich oder dem Grundwasser deutlich schneller abkühlt. Darüber hinaus verfügen Luftwärmepumpen über einen integrierten Elektroheizstab für einen möglichen Notbetrieb. Der Anteil, an dem der Heizstab tatsächlich hinzugeschaltet wird, liegt bezogen auf den Heizwärmebedarf des Gebäudes bei bis zu fünf Prozent. Somit arbeiten Luftwärmepumpen sogar im Winter sehr effizient. Bei Erdwärmepumpen und Grundwasserwärmepumpen schwankt der Stromverbrauch aufgrund ihrer Funktionsweise ohnehin nur geringfügig.

Unser Tipp: Mit einem speziellen Heizstromtarif lassen sich zusätzliche Stromkosten auf ein Minimum reduzieren.

Grundsätzlich lohnt sich eine Wärmepumpe auch im Winter. Der Grund: Bei gleichem Wärmebedarf verbraucht eine herkömmliche Heizung immer mehr Energie als eine Wärmepumpe. Daran ändert auch der zusätzliche Stromverbrauch einer Wärmepumpe im Winter nichts. Zur Veranschaulichung ein Rechenbeispiel (Stand 10/2024):

Hier sind sogar noch größere Einsparungen möglich. Der Stromverbrauch von 2000 kWh ist ein Mittelwert, der im Falle einer Erdwärmepumpe oder einer Grundwasserwärmepumpe in der Regel unterschritten wird.

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Eine Kombination aus Photovoltaikanlage und Wärmepumpe wirkt sich positiv auf die Stromrechnung aus. Denn der Strom von einer PV-Anlage ist deutlich günstiger als aus dem öffentlichen Netz und kann problemlos zum Betrieb einer Wärmepumpe verwendet werden. Das senkt die Betriebskosten und sorgt vor allem im Winter für finanzielle Entlastung.

Allerdings produziert eine PV-Anlage aufgrund des niedrigen Sonnenstandes zwischen November und März deutlich weniger Strom als im Sommer. Zu empfehlen ist daher ein Stromspeicher, der den tagsüber produzierten PV-Strom zwischenspeichert und abends an die Wärmepumpe abgibt.

Erfahren Sie hier, wie Sie Ihre Heizkosten mit Wärmepumpe und PV-Anlage senken.

Während Erdwärme- und Grundwasserwärmepumpen in der Regel im Keller aufgestellt werden und keinen Witterungseinflüssen ausgesetzt sind, stehen Luftwärmepumpen meist draußen. Sie müssen im Winter richtig geschützt werden, um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

Luftwärmepumpen entziehen der Umgebungsluft Wärme. Ist die Umgebungsluft jedoch so kalt, dass sie gefriert, kann der Verdampfer der Wärmepumpe vereisen. Auch der Heizkreislauf einer Wärmepumpe kann davon betroffen sein: dann nämlich, wenn die Wärmepumpe defekt ist oder aufgrund eines Stromausfalls nicht arbeitet. In solchen Fällen kann das Heizwasser nicht mehr zirkulieren. In der Folge kühlt es ab – bis es schließlich gefriert.

Um eine Wärmepumpe bei Minusgraden vor Vereisung und Schäden zu schützen, sind folgende Maßnahmen zu empfehlen:

Freihalten von Eis und Schnee: Wärmepumpen sollten regelmäßig von Schnee und Eis befreit werden, um einen effizienten Betrieb zu gewährleisten, dafür sorgt in den meisten Fällen die Abtaufunktion der Wärmepumpe. Loser Schnee kann vorsichtig manuell entfernt werden, Eis sollte auf keinen Fall mit Gewalt entfernt werden.

Wartung: Wartungen beinhalten die Überprüfung aller relevanten Bauteile, zum Beispiel des Kältemittels, der Filter sowie der Lamellen des Wärmetauschers.

Tipp: Schutzdächer für Wärmepumpen sind nicht zu empfehlen, da sie den Schall reflektieren und die Wärmepumpe dadurch lauter wird. Besser ist, einen Aufstellungsort in der Nähe einer Hauswand – nicht der Wetterseite – zu wählen.

Dass ein Kältemittel einfriert, ist aufgrund der Witterungsbedingungen in Deutschland praktisch ausgeschlossen, da es einen sehr niedrigen Gefrierpunkt hat. Dazu kommt, dass das durchströmende Heizungswasser für eine kontinuierlich warme Temperatur im Inneren des Geräts sorgt, die das Einfrieren des Kältemittels verhindert. Die meisten Wärmepumpen sind nach Herstellerangaben für Betriebstemperaturen zwischen minus 20 und plus 40 Grad Celsius ausgelegt.

Weitere interessante Fakten und Antworten liefern Ihnen unsere FAQ zum Thema Wärmepumpen.