ISE-Forscher bestätigen: Wärmepumpen sind für Altbau hoch effiziente Heizlösung
Bei Neubauten sind Wärmepumpen als Heizung mittlerweile Standard. In etwa acht von zehn genehmigten Projekten werden die nachhaltigen Wärmeerzeuger in diesem Jahr eingebaut (Quelle: dena). In Bestandsobjekten zahlt sich die ressourcenschonende Wärmetechnik aber genauso aus, hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE festgestellt.
Vier Jahre lang wurde die Effizienz der Wärmepumpen in 77 Ein- bis Dreifamilienhäuser gemessen. Das positive Ergebnis: Die Jahresarbeitszahl erreichte jeweils mindestens eine 2,6, in der Spitze sogar eine 5,4. Das heißt: Aus einer Kilowattstunde Strom werden selbst in energetisch eher schwierigen Bestandsgebäuden bis zu 5,4 Kilowattstunden Wärme!
Das schont nicht nur die Umwelt, sondern genauso den Geldbeutel. Denn bei einem Durchschnittspreis von 22 ct/kWh Wärmepumpenstrom und 11 ct/m³ Erdgas (Stand: Febr. 2026) liegen die Heizkosten damit bei Wärmepumpen um mindestens 30 Prozent niedriger. Zusätzlich werden bis zu 68 Prozent weniger Treibhausgase ausgestoßen, haben die ISE-Forschenden ausgerechnet – also ein signifikanter Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel.
Warum ist die Studie so wichtig?
Die breit angelegte Fraunhofer-Studie ist so wichtig, weil in Deutschland etwa 90 Prozent der rund 16 Mio. Ein- und Zweifamilienhäuser älter als 35 Jahre sind (Quelle: Gebäudeforum Klimaneutral). Typischerweise sind sie damit auf einem energetischen Standard mit einem relativ hohen Heizwärmebedarf von etwa 125 bis 200 kWh/m²a. Zum Vergleich: Ein gut gedämmter Neubau wie beispielsweise das Effizienzhaus 40 (EH 40) hat einen Bedarf von weniger als 15 kWh/m²a. Das heißt, ohne eine energetische Sanierung muss die Heizung im Bestandsgebäude bei gleicher Grundfläche über eine hohe Vorlauftemperatur deutlich mehr Wärme bereitstellen, die dann typischerweise auch noch über Heizkörper statt über energiesparende Flächenheizungen verteilt wird.
Idealerweise wird vor der Umstellung auf eine Wärmepumpenheizung in einem Bestandsgebäude ein Gesamtkonzept – hier für ein Zweifamilienhaus – entwickelt, wie Wärme- und Warmwasserbereitung mit möglichst geringen Verlusten, also besonders effizient erzeugt werden können. (Bild: Vaillant)
Wärmepumpen arbeiten aber umso effizienter, je niedriger der so genannte Temperaturhub ist; bei Luft/Wasser-Wärmepumpen also der Unterschied zwischen der Temperatur der Außenluft und der im Haus benötigten Temperatur des Heizwassers. Im Hinblick auf notwendigen Austausch von mehr als 10 Millionen veralteten Heizungen (Quelle: BDH) steht damit automatisch die Frage im Raum: Können Wärmepumpen das wirklich leisten? Die Antwort der Fraunhofer-Forscher fällt eindeutig aus: „Zweifel sind nicht angebracht. Die Ergebnisse zeigen eindeutig, dass Wärmepumpen auch in älteren Gebäuden effizient betrieben werden können und dass sie klimaschonend heizen, ohne dass die Gebäude auf Neubaustandard saniert werden müssen,“ so Teamleiter Danny Günther.
Was hat das Fraunhofer ISE untersucht?
Das Fraunhofer ISE hat vier Jahre lang die Effizienz von 77 Wärmepumpen-Heizungsanlagen unter realen Betriebsbedingungen gemessen. 61 davon waren Luft/Wasser-Wärmepumpen, also die mit einem Marktanteil von rund 95 Prozent gängigste Wärmepumpentechnologie. 16 Anlagen nutzten Erdwärme. Die Baujahre der Häuser, in denen die Wärmepumpen installiert waren, reichte von 1826 bis 2015, wobei über 80 Prozent der Häuser mindestens 30 Jahre alt waren. Die Wärmeverteilung erfolgte zu je einem Viertel über Heizkörper bzw. Flächenheizungen, in den anderen über eine Kombination daraus.
Ebenfalls untersucht wurden die Schallemissionen der Luft/Wasser-Wärmepumpen sowie der Effekt von Unterstützung durch PV-Unterstützung, also Fotovoltaik auf die Gesamteffizienz des Wärmepumpensystems.
Was sind die wichtigsten Erkenntnisse?
Die wohl wichtigste Erkenntnis aus der Fraunhofer-Studie ist, dass alle der leistungsmäßig grundsätzlich eher großzügig ausgelegten Wärmepumpen sehr effizient arbeiten: Unabhängig von der Art der Wärmepumpe wurde die Raumtemperatur bei einer Auslegungstemperatur -7 °C problemlos erreicht – und das selbst bei integrierter Warmwasserbereitung fast immer ohne Einsatz eines zusätzlichen Elektroheizstabes. Entsprechend gut fallen die Jahresarbeitszahlen aus. Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen lagen sie im Mittel bei 3,4, bei Erdwärmepumpen um 4,3. Der bessere Wert hängt dabei vor allem mit der konstanten Bodentemperatur zusammen, aus der die Erdwärmepumpen ihre Energie gewinnen.
Eine zweite, wichtige Erkenntnis der Studie: Ob die Wärmepumpen zur Wärmeverteilung mit einer Flächenheizung oder entsprechend dimensionierten Heizkörpern kombiniert werden, ist eher zweitrangig.
Wer seine Wärmepumpe mit einer eigenen PV-Anlage koppelt und nicht direkt benötigten Strom in einen Batteriespeicher leitet, kann den Autarkiegrad seines Wärmesystems deutlich steigern, haben die Forschenden des Fraunhofer ISE festgestellt.
Wichtiger für die Effizienz sind „gezielte Maßnahmen zur Wartung und Parametrierung der Anlage oder die Sanierung des Gebäudes“. Auch, wer seine Wärmepumpe mit der eigenen PV-Anlage kombiniert und den selbst erzeugten Strom so direkt nutzt bzw. für später in einem Batteriespeicher „bunkert“, steigert die Gesamteffizienz des Gebäudes deutlich, sagt die ISE-Studie. Das gilt vor allem für die Übergangszeiten in Frühjahr und Herbst, wenn PV-Ertrag und der Wärmebedarf am besten zusammenpassen.
Gerade bei der nachträglichen Installation von Luft/Wasser-Wärmepumpen wird zudem immer wieder die Frage zu eventuellen Geräuschemissionen gestellt. Denn hier hängt die Positionierung der Außeneinheit ja wesentlich stärker von den Bedingungen vor Ort ab als in einem Neubaugebiet. Langzeit-Schallmessungen der ISE-Forschenden ergaben jedoch, dass die Geräusche tagsüber „häufig vollständig vom Hintergrundlärm überdeckt werden“. Nachts fiel lediglich ein einziger, schalltechnisch besonders komplexer Aufstellort auf. Doch auch hier könnten „mögliche Beeinträchtigungen … durch übliche Schallschutzmaßnahmen … oder die Wahl eines besonders geräuscharmen Gerätes vermieden werden.“
Was sollte besonders beachtet werden?
Wer sein Haus nachträglich mit einer umweltfreundlichen Wärmepumpe ausstatten möchte, sollte – so das Fazit der Studie – vor allem auf eine bedarfsgerechte Auslegung sowie den COP- bzw. SCOP-Wertes des bevorzugten Gerätes achten. Zudem sei die Auslegung der Heizkörper zu prüfen. Wenn die nämlich groß genug sind, kann die Wärmeverteilung oft mit einer genauso niedrigen Vorlauftemperatur wie bei einer Flächenheizung betrieben werden. Das steigert direkt die Effizienz der Wärmepumpe. Der dritte Verbesserungsvorschlag betrifft die Warmwasserbereitstellung. Zirkulationssysteme sind beispielsweise hoch komfortabel, kosten aber durch die damit verbundenen Wärmeverluste wertvolle Effizienzpunkte. Dasselbe gilt für die Art und die Dimensionierung eventueller Warmwasserspeicher.
Die breit angelegte Feldstudie bestätigt damit einmal mehr, dass die ressourcenschonende Wärmepumpentechnologie bei Weitem nicht auf Neubauprojekte beschränkt ist. Im Gegenteil: Gerade beim Heizungstausch in Bestandsobjekten besteht noch sehr viel Potenzial, die Wärmewende mit viel Dynamik weiter voranzubringen.
Wie sind denn Eure Erfahrungen mit der Umstellung der Wärme- und Warmwasserbereitung in Eurem Haus von „fossiler“ Heizung auf eine nachhaltige Wärmepumpe? Schreibt uns gerne mal Eure Erfahrungen dazu.