Von Julian Korb
Wärmepumpen sind längst kein reines Neubauthema mehr. Eine umfassende Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE belegt, dass sie auch in älteren Gebäuden effizient und klimafreundlich arbeiten können. Im Rahmen des Projekts "WP-QS im Bestand" haben die Forschenden dazu über vier Jahre hinweg 77 Wärmepumpen in Ein- und Zweifamilienhäusern unter realen Bedingungen untersucht. Das Ergebnis: Die Systeme erreichten Jahresarbeitszahlen zwischen 2,6 und 5,4 und stießen bis zu 64 Prozent weniger CO₂ aus als Gasheizungen.
Die Untersuchung zeigt, dass die lange Zeit verbreitete Skepsis gegenüber Wärmepumpen im Bestand unbegründet ist. "Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass Wärmepumpen auch in älteren Gebäuden effizient betrieben werden können und klimaschonend heizen, ohne dass die Gebäude auf Neubaustandard saniert werden müssen", sagt Danny Günther, Teamleiter "Wärmepumpen und Transformation Gebäudebestand" am Fraunhofer ISE. Unterschiede zwischen Alt- und Neubauten ließen sich kaum feststellen: Auch unsanierte Häuser erzielten demnach gute Effizienzwerte, sofern Heizflächen und Hydraulik stimmten.
Effizienz hat sich weiter verbessert
Im Schnitt erzielten Luft/Wasser-Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,4, erdgekoppelte Systeme lagen bei 4,3. Damit erzeugen sie aus einer Kilowattstunde Strom im Mittel mehr als drei Kilowattstunden Wärme. Die Effizienz hat sich im Vergleich zu früheren Untersuchungen weiter verbessert.
Der Anteil der elektrischen Heizstäbe, die bei sehr niedrigen Temperaturen unterstützen, war gering – bei Luft/Wasser-Wärmepumpen lag er bei rund 1,3 Prozent, bei erdgekoppelten Anlagen nahezu bei null. Eine Korrelation zwischen Baujahr der Gebäude und Effizienz konnte nicht festgestellt werden.
64 Prozent weniger Emissionen
Auch die Klimabilanz fällt deutlich positiv aus. Unter Berücksichtigung des zeitvariablen deutschen Strommixes lag der CO₂-Ausstoß der untersuchten Wärmepumpen 2024 im Durchschnitt 64 Prozent unter dem von Gasheizungen. In einer statischen Jahresbewertung wären es 68 Prozent gewesen. Damit bestätigt die Studie, dass Wärmepumpen – selbst mit dem heutigen Strommix – einen wesentlichen Beitrag zur Treibhausgasminderung leisten.
Neben der Effizienz untersuchten die Forschenden auch die Geräuschentwicklung. In Langzeitmessungen an fünf Luft/Wasser-Wärmepumpen zeigten sich in den meisten Fällen keine relevanten Grenzwertüberschreitungen. Wo es zu Überschreitungen der Nachtimmissionen kam, lagen diese stets unterhalb des Umgebungslärms und hätten mit einer besseren Geräteauswahl, Aufstellung oder Schallschutzmaßnahmen vermieden werden können.
Ein weiterer Schwerpunkt war die Kombination von Wärmepumpen mit Photovoltaik. Ohne Batteriespeicher erreichten die untersuchten Systeme Autarkiegrade von 25 bis 40 Prozent und Eigenverbrauchsanteile von 22 bis 37 Prozent. Mit Batteriespeicher stiegen die Werte deutlich an – auf bis zu 62 Prozent Autarkie und bis zu 83 Prozent Eigenverbrauch. Damit bietet die PV-Kopplung nicht nur ökonomische Vorteile, sondern kann auch zur Netzstabilisierung beitragen.
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Anlagen häufig überdimensioniert
Trotz der insgesamt guten Ergebnisse identifizierte das Fraunhofer-Team auch Optimierungspotenziale. Häufig waren Anlagen überdimensioniert oder wiesen zu hohe Schalthäufigkeiten auf. Teilweise fehlte bei Kombispeichern eine klare Trennung zwischen Heiz- und Warmwasserbereich, was zu unnötiger Wärmeproduktion führte.
Um aus diesen Erkenntnissen praxisnahe Empfehlungen abzuleiten, erstellte das Forschungsteam eine Prozessmatrix. Sie dokumentiert typische Qualitätsdefizite in Planung, Installation und Inbetriebnahme und zeigt Wege auf, diese zu vermeiden.
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Beteiligt waren neun Wärmepumpenhersteller – darunter Bosch, Viessmann, Stiebel Eltron und Vaillant – sowie die Lechwerke und die Stadtwerke Stuttgart.
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