5. März 2025

Welche Wärmepumpengröße ist die Richtige? Empfehlungen für die Auslegung in Ein- und Zweifamilienhäusern
Die Leistungsbestimmung einer Wärmepumpe für Ein- und Zweifamilienhäuser kann detailliert nach Heizlastberechnung oder überschlägig nach dem bisherigen Verbrauch erfolgen. Optimalerweise werden bei der Auslegung beide Faktoren berücksichtigt und gewichtet. Ein Praxisbeispiel macht das deutlich.

Die Auslegung eines Wärmeerzeugers im Zuge einer Sanierung ist das tägliche Brot des Heizungsbauers. Insbesondere wenn es um Ein- und Zweifamilienhäuser geht. Lohnt es sich da überhaupt, darüber zu schreiben? Ja, insbesondere wenn es um die Wärmepumpentechnologie geht. Fakt ist nämlich: Nur eine sauber ausgelegte Wärmepumpe verspricht einen optimalen Betrieb. So kann beispielsweise eine Wärmepumpe, die allein auf Basis einer detailliert berechneten Heizlast gewählt wurde, zu groß ausfallen. Damit ist sie unnötig teuer. Sie wird darüber hinaus, gerade in der Übergangszeit, unnötig häufig takten, was nach gängiger Expertenmeinung einen Effizienzverlust bei gleichzeitig höherem Verschleiß des Kompressors zur Folge hat. Doch welche Größe ist die Richtige? Unser einfaches, aber reales Praxisbeispiel zeigt einen Lösungsweg auf.

Ein Beispiel aus der Praxis
Geplant wird die Sanierung einer alten Ölheizung mit 27 kW Leistung in einem Zweifamilienhaus aus den 1960er Jahren. Das Gebäude wurde umfassend saniert, die Heizlast in dem Zuge von einem Ingenieurbüro detailliert nach DIN EN 12831 berechnet. Sie beträgt bei -10 °C Auslegungstemperatur 15,9 kW. Warmwasser wird über eine separate Trinkwasser-Wärmepumpe bereitgestellt. Geplant ist der Einsatz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe.
Üblicherweise sollte ein Wärmeerzeuger die berechnete Heizlast komplett abdecken. Wären also knapp 16 kW. Bei Wärmepumpen wählt man in aller Regel einen etwas anderen Ansatz. Hintergrund ist, dass die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 solare und interne Gewinne überhaupt nicht berücksichtigt (siehe auch Grafiken 4 und 5). Die errechnetet Heizlast legt zudem eine Vollbeheizung des Gebäudes bei der gewählten Normaußentemperatur zu Grunde. Allein durch diese Punkte sind genügend Reserven in der Berechnung beinhaltet.
Als Faustwert bei Wärmepumpen wird deshalb empfohlen, dass die Wärmepumpe 70 bis 80 % der berechneten Heizlast abdecken sollte¹). Im konkreten Fall könnte die Wärmepumpe also auf eine Heizlast von ungefähr 12,5 kW ausgelegt werden. Dabei muss sie den Bedarf nicht allein decken. An extrem kalten Tagen unterstützt der Heizstab, abhängig vom Bivalenzpunkt. Im Fachjargon heißt das „monoenergetisch“. Sperrzeiten entfallen seit Januar 2024 aufgrund der Anpassung des § 14 im Energiewirtschaftsgesetz. Zuschläge für Warmwasser müssen in unserem Beispiel aufgrund der genannten Trinkwasser-Wärmepumpe nicht berücksichtigt werden.

Auslegung in wenigen Minuten
Für dieses und die nachfolgenden Beispiele wurde das Schnellauslegungsprogramm von Vaillant genutzt. Nach der Eingabe der Basisdaten (12,5 kW Heizlast, Heizköper, max. 55 °C Vorlauftemperatur, kein Warmwasser über die Wärmepumpe) ist der Vorschlag eine „aroTHERM plus VWL 125/6“ (Bild 1). Die 12-kW-Luft-Wasser-Maschine hat eine Leistung von 9,4 kW bei Normaußentemperatur (-10 °C), die JAZ wird mit 4,3 ausgewiesen. Der Bivalenzpunkt liegt bei -7 °C. Augenscheinlich passt alles.

Verbrauch und Bedarf liegen weit auseinander
Schaut man sich im konkreten Fall die vom Eigentümer erfassten Verbräuche an, dann stellt sich im Gegensatz zur detaillierten Heizlastberechnung ein vollkommen anderes Bild dar. Lag der Verbrauch vor den baulichen Sanierungsmaßnahmen noch bei rund 3300 l Heizöl, so ist er danach stabil auf jährlich rund 2000 l gesunken. Das wiederum entspricht, wenn man im Schnell­auslegungs­pro­gramm die entsprechenden Verbräuche ansetzt, einer Leistung von lediglich 8,1 kW – wohlgemerkt statt 12,5 kW.

Auf der sicheren Seite …
Nun wäre die „aroTHERM plus VWL 125/6“ in Sachen Heizlastabdeckung zweifellos eine sichere Wahl. Allerdings hat die Sache einen Haken: Die Wärmepumpe wird in der Übergangszeit takten, takten, takten. Denn der errechnete Bedarf und der tatsächliche Verbrauch liegen sehr weit auseinander. Auch ein großer Puffer würde wenig Abhilfe schaffen. Daher muss eine andere Lösung gefunden werden. Das Schnellauslegungsprogramm empfiehlt – legt man die Verbrauchsangaben (2000 l Heizöl) und nicht die Heizlast zugrunde – die kleinere Variante „aroTherm plus VLW 105/6“ (Bild 2). Diese wird unter den getroffenen Annahmen allerdings ebenfalls häufig takten – etwa bis zu einer Außentemperatur von 2 °C. Erst die noch kleinere „aroTherm plus VLW 75/6“ (Bild 3) würde ab etwa 7 °C Außentemperatur im Teillastbetrieb durchlaufen. Die Bilder 2 und 3 veranschaulichen die unterschiedlichen Betriebspunkte.

… oder doch eine Nummer kleiner
Zugegebenermaßen fällt es schwer, das kleinere Aggregat (Leistung bei Normaußentemperatur: 6,6 kW) zu wählen, wenn die detaillierte Heizlastberechnung einen mehr als doppelt so hohen Wert ausgibt. Dennoch macht die Wahl Sinn, wie ein genauerer Blick auf die energetische Seite zeigt. Zweifellos muss der Heizstab bei der kleinen 8-kW-Maschine öfter unterstützen als bei der mit 10 kW, da sich der Bivalenzpunkt aufgrund der geringeren Leistung von -10 °C auf -7 °C verschiebt. Aber wie stark fällt das überhaupt ins Gewicht? Ein Blick auf die Ergebnisse der Schnellauslegung des Herstellers macht es deutlich:
Während die 8-KW-Maschine vom Typ „aroTherm plus VLW 75/6“ auf 3859 kWh Stromverbrauch/Jahr kommt, sind es beim 10-kW-Modell „aroTherm plus VLW 105/6“ unter den gleichen zugrunde gelegten Annahmen 3750 kWh/Jahr. Bei einem Strompreis von 29 Cent/kWh ergibt das einen Strompreis von

• „aroTherm plus VLW 75/6“ = 1119,11 Euro
• „aroTherm plus VLW 105/6“ = 1087,50 Euro.

Ein Unterschied von gerade einmal rund 32 Euro.

Die kleine Maschine punktet
Der Vergleich zeigt auf, dass im besprochenen Beispiel – wenn der konkrete Verbrauch und nicht der errechnete Bedarf zugrunde gelegt wird – die Wahl der kleineren Luft-Wasser-Wärmepumpe „aroTherm plus VLW 75/6“ durchaus möglich und sinnvoll erscheint. Mit der größeren „aroTherm plus VLW 105/6“ wäre man auf der sicheren Seite, müsste aber ein häufiges Takten in Kauf nehmen. Die zur 80 %-Heizlast passende „aroTherm plus VLW 125/6“ wäre dagegen deutlich zu groß dimensioniert.
Nur am Rande sei angemerkt, dass eine Auslegung nach Verbrauch durchaus normenkonform ist, wenn ausschließlich der Wärmeerzeuger getauscht werden soll. Dieser Passus fand sich bereits in der (alten) DIN 12831. Seit der Novellierung der Heizlastnorm im April 2020 findet man die Regelung in Tabelle 1 der DIN-TS 12831-1. Die raumweise Berechnung der Heizlast ist aber erforderlich, um eine Grundlage für einen hydraulischen Abgleich zu haben und um die Heizkörperleistungen nachrechnen zu können.
Zusammenfassend lässt sich feststellen: Die Heizkosten sind bei der kleinen Maschine aufgrund des häufigeren Einsatzes des Heizstabs moderat größer, dafür aber fällt das Wärmepumpenaggregat kleiner und damit (für den Kunden) kostengünstiger aus. Bei der Kombination mit einer Solarstromanlage ließen sich Überschüsse aufgrund der geringeren Leistung der Wärmepumpe viel häufiger nutzen. An kalten Tagen dagegen steigt der Stromverbrauch merklich, da der Heizstab häufiger zum Einsatz kommt.
Natürlich basiert so eine Wärmepumpen-Schnellauslegung, wie sie von zahlreichen Qualitätsherstellern angeboten wird, auf typisierten Annahmen mit durchschnittlichen Nutzungs- und Verbrauchsparametern. Aber sie ist auch eine gute Grundlage, um die Auswirkungen unterschiedlichen Leistungsgrößen zu veranschaulichen. Die Auslegung rein nach der Heizlast laut DIN EN 12831, wie sie im Übrigen von einigen Sachverständigen in der Fachliteratur immer wieder vermittelt wird, wäre in diesem Fall mit 15,9 kW viel zu groß. Und auch, wenn nur 80 % des Wertes angesetzt würden, wäre die Wärmepumpe in diesem Fall noch deutlich überdimensioniert. Passender zum Verbrauch zeigt sich hingegen die „aroTherm plus VLW 105/6“. Und selbst die „aroTherm plus VLW 75/6“ wäre in diesem Fall mit gutem Gewissen einsetzbar, weil die jährlichen Mehrkosten moderat ausfallen und Vorteile wie eine gute Modulation in der Übergangszeit, geringerer baulicher Aufwand (leichtere Einbringung, kleinere Rohrleitungsdimensionen, geringere Anschlussleistung) und die Möglichkeit, sich mit einem attraktiveren Angebot gegenüber dem Kunden zu positionieren, durchaus dafür sprechen.

Was heißt das für die Auslegung?
Bei jeder Auslegung bedarf es einer sorgfältigen Betrachtung des Gebäudes, seiner Nutzung und der Aufklärung des Kunden über die Auswirkungen der unterschiedlichen Auslegungen. Ein kleineres Aggregat wird in der Übergangszeit eine bessere Modulation aufweisen, benötigt dafür aber mehr Heizstabstunden. Eine größere Maschine hat eine gewisse Leistungsreserve, taktet dafür aber häufiger.
Elementar bei der Auslegung einer Wärmepumpe in der Sanierung bleibt – und nur darum soll es in diesem Beitrag gehen – (auch) den bisherigen Verbrauch und die einzelnen Parameter sorgfältig zu bewerten. Sich blind auf eine Heizlastberechnung zu verlassen oder gar den ermittelten Wert 1:1 als Grundlage für die Auslegung zu verwenden ist nicht zielführend. Denn dann wird am Ende ein viel zu großes Aggregat herauskommen. Auf der anderen Seite kann auch der alleinige Fokus auf den Verbrauch zu kurz greifen. Ist etwa eine Nutzungsänderung vorhersehbar, weil Nachwuchs erwartet oder die Einliegerwohnung vermietet wird, so könnte künftig der Verbrauch steigen. Soll dagegen ein Pelletofen angeschafft werden oder sind perspektivisch Sanierungsmaßnahmen angedacht (Fenstertausch, Dämmung der Fassade oder Teile davon, Dachboden- oder Kellerdämmung), so ist ein niedrigerer Verbrauch zu erwarten. Auch das Thema Warmwasserkomfort – in diesem Beispiel ohne Belang – gilt es mit einzubeziehen. Je nach Komfortwunsch müssen angemessene Zuschläge berücksichtigt werden. Je nach Warmwasserbedarf und den baulichen Voraussetzungen empfiehlt sich auch die Trennung von Warmwasserbereitung und Heizung. Entweder über eine separate Warmwasser-Wärmepumpe oder über dezentrale Geräte wie elektronisch geregelte Durchlauferhitzer. So kann die Wärmepumpe stets im komfortablen Heizbetrieb laufen und muss keine hohen Temperaturen für die Warmwasserbereitung bereitstellen. Im Sommer kann sie außerdem ausgeschaltet/im Standby betrieben werden, was eine höhere Lebensdauer erwarten lässt.
Empfehlenswert ist – wenn alle Faktoren umfassend gewichtet wurden – eine Orientierung am Bivalenzpunkt. Dieser sollte um die -3 bis -7 °C liegen, damit der Heizstabeinsatz moderat bleibt. Eine Auswahl nach dickem Daumen und mit Reserven ist zumindest bei der Wärmepumpe generell nicht zielführend.

Ihre Erfahrung ist gefragt!
Auf welcher Grundlage legen Sie eine neue Wärmepumpe im Sanierungsfall aus? Lassen Sie eine detaillierte Heizlastberechnung nach Erhalt des Angebots durchführen oder fokussieren Sie sich rein auf den Verbrauch? Und welche Parameter haben Sie besonders im Auge? Ist es der Warmwasserbedarf, sind es die Heizflächen oder die gewünschten Raumlufttemperaturen?

Schreiben Sie uns. Ihre Meinung erreicht uns unter redaktion@strobelmediagroup.de.

¹) Sind in naher Zukunft Verbesserungen an der Gebäudehülle geplant, zum Beispiel Dämmmaßnahmen an der Fassade oder der Austausch der Fenster, dann kann die Leistung der Wärmepumpe je nach Maßnahme auch deutlich kleiner gewählt werden. Statt der genannten 70 - 80 % von der Heizlast können es auch 30 - 50 % sein. Ziel ist, dass die Wärmepumpe auch nach einer Sanierung möglichst wenig taktet.

Interview mit einem Wärmepumpenexperten
IKZ: Auslegung nach Heizlastberechnung – DIN EN 12831 – oder doch nach dem realen Verbrauch – was ist für Ein- und Zweifamilienhäuser der geeignetere Ansatz?
Achim Fischer: Im Beitrag erläutern Sie sehr anschaulich, dass eine einfache Antwort auf diese Frage kaum möglich ist. Ich will sie deshalb wie folgt beantworten. Im Rahmen der BEG EM ist zur korrekten Auslegung einer Heizungsanlage die Dimensionierung der anhand einer Heizlastberechnung nach DIN EN 12831/DIN TS 12831 durchzuführen. Dabei können Vereinfachungen vorgenommen werden. So sind etwa Bauteilflächen nur zu berücksichtigen, wenn im Auslegungsfall eine Temperaturdifferenz von mehr als 4 K zwischen dem betrachteten Bereich und der benachbarten Umgebung
vorhanden ist, U-Werte der Bestands-Außenbauteile können nach Typologie angesetzt werden. DIN TS 12831 erlaubt aber bei einer Sanierung eine Dimensionierung nach dem Verbrauch, wenn entsprechende Verbrauchswerte vorliegen. Je besser also die (Verbrauchs)Datengrundlage, desto punktgenauer kann die Auslegung erfolgen.

IKZ: Wie gewichten Sie die unterschiedlichen Parameter, wenn Sie ein Sanierungsprojekt beraten? Verbrauch und rechnerischer Bedarf liegen oftmals auseinander.
Achim Fischer: Das stimmt. Ich nehme mir deshalb gerne mehrere Werte zur Hand:

1. Die raumweise Heizlastberechnung nach DIN EN 12831. Sie dient als Grundlage für die Wärmepumpendimensionierung wie auch für den erforderlichen hydraulischen Abgleich nach Verfahren B und der Überprüfung der Heizflächen.
2. Die Heizlast der Hüllfläche, denn sie ist eine gute Grundlage für die Dimensionierung eines Wärmeerzeugers.
3. Der tatsächliche Energieverbrauch. Er ist ein Indikator für die tatsächliche Nutzung des Gebäudes.

Jetzt habe ich mehrere Werte mit denen ich in die Auslegung gehen kann.
Wenn der Verbrauch über Jahre stabil war und eine Nutzungsänderung des Gebäudes nicht zu erwarten ist, dann kann man sich bei der Auslegung der Wärmepumpe sehr gut am Verbrauch orientieren. Um die Wärmepumpe förderkomform auszulegen, reicht ein Leistungsanteil von 30 % der ermittelten Heizlast nach DIN EN 12831 an dem Teillastpunkt „A“. Das ergibt sich aus den FAQ zur BEG-EM, Punkt 8.14.
Wenn jetzt meine Auslegung einen Bivalenzpunkt nahe dem 0 °C Punkt aufweist, dann schaue ich mir parallel zur Auslegung noch die Klimakarte des Bundesverbands Wärmepumpen an. Hier bekomme ich einen Anhaltspunkt, wie häufig die Außentemperatur in Stunden tiefer ist als der oben genannte Bivalenzpunkt. In der Regel führt das zur Auswahl der kleineren Wärmepumpe. Mit den meisten Auslegungsprogrammen der Hersteller lassen sich heute direkte Vergleiche unterschiedlicher Wärmepumpen durchführen, so wird schnell ersichtlich, welche Leistungsgröße optimal zum Gebäude und seiner Nutzung passt. Auch das haben Sie im Bericht ja sehr anschaulich dargestellt.

IKZ: Die Auslegung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe mit deutlichen Leistungsreserven verteuert nicht nur die Gesamtinvestition. Häufiges Takten ist in der Übergangszeit selbst bei Inverter geregelten Maschinen zu erwarten. Aber fällt das heute bei den modernen Maschinen überhaupt ins Gewicht?
Achim Fischer: Das ist in der Tat ein wichtiger Punkt. Moderne Wärmepumpen haben einen gewissen Modulationsbereich, sie können also nicht voll modulieren. Die Beispiele im Beitrag verdeutlichen es. Deshalb ist es ja enorm wichtig, die Wärmepumpe passend auszuwählen. Jeder Start kostet zusätzliche Energie und geht auf die Lebenszeit des Verdichters. Wenn dann noch ein zu kleiner Pufferspeicher ausgewählt wurde, reduziert das die Laufzeiten noch einmal und verschlechtert die Effizienz und Lebensdauer nochmals.

IKZ: In unserem Praxisbeispiel erfolgt die Warmwasserbereitung separat. Wäre die Trennung der Warmwasserbereitung vom Heizungsbetrieb nicht generell zu empfehlen, wenn es die baulichen Voraussetzungen zulassen? Also entweder eine separate Wärmepumpe einsetzen oder umstellen auf dezentrale Warmwasserbereitung.
Achim Fischer: Klares ja, denn diese Variante hat viele Vorteile. In bin sogar ein regelrechter Fan der Kombination aus Trinkwasser- und separater Heizungs-Wärmepumpe.

1. Ich reduziere die Starts der Hauptwärmepumpe und kann diese kleiner auslegen.
2. Eigener PV-Strom kann auch bei geringem Ertrag sehr gut genutzt werden. Die meisten WW-WP arbeiten bereits mit 500 bis 600 W Aufnahmeleistung für den Verdichter. Im Vergleich dazu hat eine 12 KW Wärmepumpe je nach Modell und Hersteller eine Aufnahmeleistung von mind. 1500 Watt.
3. Der Aufstellraum wird entfeuchtet.
4. Verrohrung / Hydraulik und Verdrahtung der Wärmepumpenanlage werden einfacher.
5. Höhere Effizienz der Heizungs-Wärmepumpe, da diese nicht die Warmwasserbereitung realisieren muss.
6. Im Sanierungsfall hat der Kunde häufig am ersten Abend wieder warmes Wasser. Nach Fertigstellung der Trinkwasser-Wärmepumpe kann in aller Ruhe die restliche Wärmepumpenanlage aufgebaut werden.
7. Im Sommer kann die Heizungs-Wärmepumpe ausgeschaltet / im Standby Modus bleiben.

Natürlich muss beachtet werden, dass Trinkwasser-Wärmepumpen aufgrund der geringen Leistung ein längeres Nachheizen erfordern, wenn der Speicher tatsächlich mal voll entleert wurde. Wie bei so vielen Punkten muss man hier stets den Einzelfall betrachten. Wenn der Warmwasserbedarf passt, dann ist das auf jeden Fall eine Überlegung wert. Und falls nicht, dann bietet sich als Alternative die dezentrale Variante, z. B. mit elektronisch geregelten Durchlauferhitzern an