Wärmepumpe dimensionieren

Was bedeutet Wärmepumpe dimensionieren?

Wenn du eine Wärmepumpe dimensionieren willst, suchst du nicht einfach eine Gerätegröße nach Wohnfläche aus. Entscheidend ist die Heizleistung, die dein Gebäude am kältesten Auslegungspunkt braucht. Diese Leistung wird in kW angegeben und beschreibt den Momentanbedarf, nicht den Jahresverbrauch.

Die Grundlage ist entweder eine bekannte Gebäudeheizlast oder ein Überschlag nach beheizbarer Nutzfläche und Baualter. Dazu kommt ein Warmwasser-Leistungszuschlag, wenn die Wärmepumpe auch Trinkwarmwasser bereitstellen soll und dieser Anteil noch nicht in der Heizlast steckt. Außerdem zählt, ob es am Auslegungstag eine vollständige Abschaltung gibt. Dann muss die Anlage die Wärme in weniger verfügbaren Betriebsstunden liefern.

Wichtig ist auch die richtige Herstellerangabe. Für die Entscheidung zählt die Heizleistung am Auslegungspunkt, also bei deiner Normaußentemperatur und deiner nötigen Vorlauftemperatur. Die Prospektangabe bei A7/W35 passt dafür oft nicht, weil sie einen anderen Betriebspunkt beschreibt. Eine Wärmepumpe kann bei milder Außenluft und niedriger Vorlauftemperatur deutlich anders leisten als bei Frost und höherem Vorlauf.

Den Rechner nutzt du, indem du entweder die bekannte Heizlast oder Fläche und Baualter einträgst und anschließend Warmwasser, Abschaltung, Herstellerleistung, Auslegungspunkt, Jahreswärme, JAZ und Strompreis ergänzt.

Wie funktioniert die Berechnung der Wärmepumpen-Leistung?

Die Rechnung folgt einer einfachen Logik: Zur Gebäudeheizlast kommt der Warmwasserzuschlag. Diese Summe wird mit dem Verfügbarkeitsfaktor multipliziert. Der Faktor lautet in Worten: ein voller Auslegungstag geteilt durch die Stunden, in denen die Wärmepumpe tatsächlich laufen darf. In der Formel steht dafür 24 ÷ (24 - Sperrstunden).

Ein Beispiel: Die Gebäudeheizlast beträgt 6 kW, der Warmwasser-Leistungszuschlag 1 kW und es gibt 0 h vollständige Abschaltung. Daraus ergibt sich eine benötigte Heizleistung am Auslegungspunkt von 7,00 kW. Gilt der Leistungsnachweis bei -10 °C außen und 45 °C Vorlauf, muss die angebotene Wärmepumpe genau an diesem Punkt geprüft werden.

Hat das Gerät dort 8 kW Hersteller-Heizleistung, bleibt eine Leistungsreserve von 1,00 kW. Der Deckungsgrad liegt in diesem Beispiel bei 114,3 %. Die Einordnung lautet dann: Das angegebene Gerät deckt den rechnerischen Auslegungspunkt.

Getrennt davon wird der Strombedarf berechnet. Dafür wird die Jahreswärme einschließlich Warmwasser durch die erwartete Jahresarbeitszahl geteilt. Bei 16.000 kWh/Jahr und einer JAZ von 3,5 ergibt das 4.571 kWh Strom. Bei 30 ct/kWh ergeben sich jährliche variable Stromkosten von 1.371,43 €. Das ist eine Jahresbetrachtung und ersetzt nicht die Leistungsprüfung am kältesten Auslegungspunkt.

Wärmepumpe wie viel kW: Beispiele nach Fläche und Baualter

Der Flächenüberschlag kann eine erste Orientierung geben, wenn noch keine Heizlastberechnung vorliegt. Er reagiert stark auf Baualter und energetischen Zustand. Deshalb können zwei Häuser mit ähnlicher Fläche sehr unterschiedliche Ergebnisse haben.

Beim Beispiel mit 120 m² und Baujahr 2002-2008 ergibt der Überschlag 45,0 W/m². Mit 1 kW Warmwasserzuschlag liegt die benötigte Heizleistung bei 6,40 kW. Eine Hersteller-Heizleistung von 8 kW hätte hier 1,60 kW Reserve und einen Deckungsgrad von 125 %.

Anders sieht es beim unsanierten Haus bis 1977 aus. Bei 150 m² ergibt der Überschlag 161,0 W/m², die benötigte Heizleistung liegt bei 25,15 kW. Ein Gerät mit 8 kW hätte eine Leistungsreserve von -17,15 kW und nur 31,8 % Deckungsgrad. Dann geht es nicht um eine kleine Reservefrage, sondern um ein anderes Gerät, eine bivalente Zusatzheizung oder eine Sanierung zur Senkung der Heizlast.

Die Tabelle verwendet jeweils den beispielhaften Warmwasserzuschlag von 1 kW und keine vollständige Abschaltung. Baualter allein beschreibt den Sanierungszustand nicht; nach Dämmung oder Fenstertausch hat die tatsächlich ermittelte Heizlast Vorrang.

Sperrzeiten, Warmwasser und Auslegungspunkt richtig einordnen

Sperrzeiten erhöhen die nötige Leistung nur dann, wenn es sich um eine vollständige Abschaltung handelt. Eine Leistungsbegrenzung nach § 14a EnWG ist nicht dasselbe. Wenn die Wärmepumpe am Auslegungstag wirklich nicht durchlaufen darf, muss sie die fehlende Laufzeit ausgleichen. Die Speicherwirkung des Gebäudes, ein Pufferspeicher oder eine Nachheizung werden damit aber nicht automatisch geplant.

Ein Beispiel zeigt den Effekt: Bei 10 kW Gebäudeheizlast, 1 kW Warmwasserzuschlag und 2 h vollständiger Abschaltung ergibt sich eine benötigte Heizleistung von 12,00 kW. Ein Gerät mit 8 kW hätte dann eine Leistungsreserve von -4,00 kW und einen Deckungsgrad von 66,7 %. Die Einordnung lautet entsprechend: Leistungsdefizit.

Bei 8 kW Gebäudeheizlast, 1 kW Warmwasserzuschlag und 2 h Abschaltung ergibt sich eine benötigte Heizleistung von 9,82 kW. Ein Gerät mit 10 kW hätte nur 0,18 kW Reserve, deckt den rechnerischen Auslegungspunkt aber noch mit 101,9 %.

Auch die Außentemperatur und der Vorlauf gehören zur Dimensionierung. Bei 9 kW Heizlast, 1 kW Warmwasserzuschlag, -12 °C Normaußentemperatur und 35 °C Vorlauf ergibt sich ein Bedarf von 10,00 kW. Ein Gerät mit 8 kW erreicht dort 80 % Deckungsgrad. Ob ein Gerät passt, entscheidet also nicht der Modellname, sondern die Leistungsangabe am konkreten Betriebspunkt.

Typische Fehler bei der Wärmepumpe Dimensionierung

Der häufigste Fehler ist die Vermischung von kW und kWh. Die Leistung in kW beantwortet die Frage, ob dein Haus bei Frost warm wird. Die Jahreswärme in kWh/Jahr beantwortet, wie viel Wärme über das Jahr benötigt wird. Für die Stromkosten brauchst du Jahreswärme und JAZ, für die Geräteauswahl brauchst du die Leistung am Auslegungspunkt.

Achte besonders auf diese Punkte:

• Warmwasser nicht doppelt zählen. Wenn es bereits in der Heizlast steckt, setzt du keinen zusätzlichen Zuschlag an. Bei 12,5 kW Heizlast ohne Warmwasserzuschlag bleibt der Bedarf 12,50 kW.
• Den Warmwasserzuschlag nicht weglassen, wenn er nötig ist. Bei 7 kW Heizlast und 2 kW Warmwasserzuschlag ergibt sich ein Bedarf von 9,00 kW. Ein Gerät mit 8 kW hätte dann -1,00 kW Reserve.
• Nicht die Prospekt-Nennleistung bei A7/W35 mit dem Auslegungspunkt verwechseln. Maßgeblich ist die Hersteller-Heizleistung bei deiner Normaußentemperatur und deinem Vorlauf.
• Eine vollständige Abschaltung nur eintragen, wenn sie vertraglich tatsächlich besteht. Sonst dimensionierst du unnötig höher.
• Den Flächenüberschlag nicht als raumweise Heizlastberechnung behandeln. Für die konkrete Planung ist eine belastbare Heizlast nach DIN EN 12831 deutlich aussagekräftiger.

Eine kleine rechnerische Unterdeckung kann in der Praxis anders bewertet werden als ein großes Defizit. Das hängt von Gebäude, Heizflächen, Warmwasserbereitung, möglicher Zusatzheizung und Regelstrategie ab. Der Rechner zeigt dir die Rechenlogik und die Größenordnung. Die technische Auslegung sollte immer mit den realen Gerätedaten und den Randbedingungen deines Hauses abgeglichen werden.