Die Wärmepumpe wird häufig als umweltfreundlichere Heizlösung als Gas oder Heizöl dargestellt. Ihre Umweltauswirkungen hängen jedoch von zahlreichen Faktoren ab: Leistung des Geräts, Außentemperatur, Qualität der Installation, Einstellungen, Stromverbrauch, Nutzung und Kältemittel.
Ist eine Wärmepumpe also wirklich umweltfreundlich? Um diese Frage zu beantworten, muss man beide Seiten betrachten: wie die Umgebung ihre Leistung beeinflusst, aber auch welche Auswirkungen die Wärmepumpe auf die Umwelt hat.
Die Umgebung beeinflusst die Leistung einer Wärmepumpe direkt
Eine Luftwärmepumpe — Luft/Luft oder Luft/Wasser — gewinnt einen Teil ihrer Energie aus der Außenluft. Die Bedingungen, unter denen sie arbeitet, beeinflussen daher direkt ihre Effizienz.
Gut zu wissen
Eine Luft/Luft-Wärmepumpe entzieht der Außenluft Wärmeenergie und erwärmt damit direkt die Raumluft. Ist sie reversibel, kann sie die Räume auch kühlen. Eine Luft/Wasser-Wärmepumpe nutzt ebenfalls die Energie der Außenluft, überträgt die Wärme jedoch auf den Wasserkreislauf der Heizung.
Außentemperatur: Die Effizienz verändert sich mit den Jahreszeiten
Die Leistung einer Wärmepumpe wird unter anderem anhand ihrer Leistungszahl, dem COP, gemessen. Ein COP von 3 bedeutet, dass das Gerät aus 1 kWh verbrauchtem Strom 3 kWh Wärme bereitstellt.
Wenn die Außentemperatur sinkt, muss die Wärmepumpe stärker arbeiten, um die in der Luft vorhandene Wärme aufzunehmen und die gewünschte Temperatur im Gebäude aufrechtzuerhalten. Dadurch kann ihre Effizienz sinken.
Eine Studie des Fraunhofer ISE zu 77 Wärmepumpen, die in bestehenden Einfamilienhäusern oder kleineren Wohngebäuden in Deutschland installiert wurden, zeigt, dass sie auch in älteren Gebäuden effizient betrieben werden können. Die untersuchten Luft/Wasser-Wärmepumpen erreichten im Durchschnitt eine saisonale Leistungszahl von 3,4, wobei die Werte je nach Anlage zwischen 2,6 und 4,9 lagen.
Das Wetter erklärt jedoch nicht alles. Auch die Leistung des Geräts selbst, seine Dimensionierung, die verwendeten Wärmeverteilsysteme, die Einstellungen und die Qualität der Installation beeinflussen die tatsächliche Effizienz.
Wind, Feuchtigkeit, Regen, Schnee: Welche Auswirkungen haben sie wirklich?
Ein Außengerät ist für den Betrieb im Freien ausgelegt und so konzipiert, dass es üblichen Witterungsbedingungen standhält. Regen oder Feuchtigkeit stellen daher an sich kein Problem für das Gerät dar.
Im Winter kann die Kombination aus Kälte und Feuchtigkeit jedoch die Bildung von Reif am Wärmetauscher begünstigen. Die Wärmepumpe startet dann automatisch Abtauzyklen, die für den Betrieb erforderlich sind, die Effizienz jedoch vorübergehend verringern können.
Das Thema betrifft jedoch nicht nur den Winter. Im Sommer arbeitet eine reversible Wärmepumpe in umgekehrter Richtung, um Wärme aus dem Gebäude aufzunehmen und nach außen abzugeben. Bei großer Hitze steigt der Kühlbedarf: Die äußeren Bedingungen beeinflussen den Betrieb daher zu jeder Jahreszeit.
Eine gut geplante Installation begrenzt den Einfluss der Umgebung
Die Bedeutung des richtigen Standorts
Die Leistung eines Außengeräts hängt auch von seiner unmittelbaren Umgebung ab. Es muss über ausreichend Freiraum verfügen, um Luft effizient anzusaugen und auszublasen, für Wartungsarbeiten zugänglich bleiben und die vom Hersteller empfohlenen Abstände einhalten.
Insbesondere sollten Situationen vermieden werden, die eine Rückführung der ausgeblasenen Luft begünstigen könnten, da das Gerät dadurch unter ungünstigeren Bedingungen arbeiten müsste. Bei der Platzierung sollten außerdem die Nachbarschaft und mögliche Geräuschbelastungen berücksichtigt werden.
Gute Betriebsbedingungen zu gewährleisten, ist nicht nur eine technische Frage: Muss eine Wärmepumpe mehr Strom verbrauchen, um denselben Komfort zu erzielen, geht ein Teil des angestrebten energetischen Vorteils verloren. Jede Gestaltung rund um das Außengerät sollte daher diesen Grundsatz berücksichtigen.
Warum sollte das Außengerät geschützt werden, ohne die Belüftung zu beeinträchtigen?
Diese Frage stellt sich insbesondere dann, wenn das Gerät geschützt oder optisch besser in eine Fassade, einen Garten oder eine Terrasse integriert werden soll.
Eine Luft/Luft- oder Luft/Wasser-Wärmepumpe tauscht ständig große Luftmengen mit ihrer Umgebung aus. Eine zu geschlossene oder falsch dimensionierte Verkleidung kann diesen Luftaustausch behindern oder die Rückführung der ausgeblasenen Luft begünstigen.
Wichtig
Bei der Wahl einer Verkleidung geht es nicht nur um die Optik. Ihre Konstruktion muss vor allem den Luftstrom gewährleisten, der erforderlich ist, um die Energieeffizienz der Wärmepumpe zu erhalten.
Dieser Grundsatz gilt sowohl für eine Klimaanlagenverkleidung aus Aluminium als auch für eine Klimaanlagenverkleidung aus Holz.
Wie groß sind die tatsächlichen Umweltauswirkungen einer Wärmepumpe?
Den Stromverbrauch richtig einordnen
Eine Wärmepumpe verbraucht Strom, nutzt diesen jedoch, um Wärme zu übertragen, anstatt sie direkt zu erzeugen. So kann sie aus 1 kWh verbrauchtem Strom mehrere kWh Wärme bereitstellen.
Eine Wärmepumpe verbraucht Strom, nutzt ihn jedoch dazu, Wärme zu übertragen, anstatt sie direkt zu erzeugen. Die Messungen des Fraunhofer ISE zeigen, dass die untersuchten Luft/Wasser-Wärmepumpen im Durchschnitt 3,4 Einheiten Wärme pro verbrauchter Einheit Strom erzeugten.
Bei einer reversiblen Wärmepumpe muss jedoch auch die Nutzung im Sommer berücksichtigt werden. Das Kühlen der Wohnung während einer Hitzewelle sorgt für zusätzlichen Komfort, führt aber zwangsläufig zu einem zusätzlichen Stromverbrauch.
Wärmepumpe: deutlich geringere CO₂-Bilanz als fossile Heizsysteme
Contrairement à une chaudière au gaz ou au fioul, une pompe à chaleur ne brûle pas directement de combustible fossile dans le logement. Son bilan carbone dépend principalement de ses performances et de la manière dont est produite l’électricité qu’elle consomme.
En Allemagne, une étude du Fraunhofer ISE menée sur des pompes à chaleur installées dans des bâtiments résidentiels existants permet de mesurer cet écart en conditions réelles. En tenant compte de l’évolution du mix électrique allemand au cours de l’année, les émissions de CO₂ des pompes à chaleur étudiées ont été en moyenne 64 % inférieures en 2024 à celles d’un chauffage au gaz naturel.
Diese Ergebnisse beziehen sich auf die untersuchte Gruppe von Wärmepumpen und stellen keinen allgemeingültigen Wert dar, der auf alle Anlagen übertragbar ist. Sie zeigen jedoch, dass eine korrekt dimensionierte und betriebene Wärmepumpe gegenüber einer Gasheizung einen deutlichen CO₂-Vorteil bieten kann – auch in bestehenden Gebäuden.
Eine Wärmepumpe ist daher nicht „ohne Auswirkungen“. Ihre hohe Energieeffizienz und der Verzicht auf die direkte Verbrennung fossiler Brennstoffe im Gebäude machen sie jedoch zu einem wichtigen Baustein für die Dekarbonisierung der Wärmeversorgung.
2024 lagen die CO₂-Emissionen der untersuchten Wärmepumpen im Durchschnitt 64 % unter denen von Erdgasheizungen. Quelle: Fraunhofer ISE.
Kältemittel: ein wichtiger Punkt
Die Umweltauswirkungen einer Wärmepumpe hängen jedoch nicht allein vom Stromverbrauch ab.
Für ihren Betrieb benötigt sie ein Kältemittel, das die Wärme im Kreislauf transportiert. Einige fluorierte Kältemittel besitzen ein hohes Treibhauspotenzial, wenn sie in die Atmosphäre gelangen.
Die europäische F-Gas-Verordnung sieht eine schrittweise Reduzierung besonders klimaschädlicher Kältemittel zugunsten von Alternativen mit geringerem Treibhauspotenzial vor. Die Dichtheit des Kreislaufs, die Qualität der Installation und die Wartung des Geräts bleiben daher von zentraler Bedeutung.
Die Lebensdauer einer Wärmepumpe zu verlängern bedeutet auch, ihre Umweltauswirkungen zu reduzieren
Die Auswirkungen eines Geräts beschränken sich nicht auf die während seiner Nutzung verbrauchte Energie. Auch Herstellung, Transport und Ersatz benötigen Rohstoffe und Energie.
Eine Wärmepumpe richtig zu dimensionieren, ein effizientes Gerät auszuwählen, die Einstellungen zu optimieren, eine regelmäßige Wartung sicherzustellen und gute Betriebsbedingungen zu gewährleisten, trägt daher dazu bei, ihre Effizienz dauerhaft zu erhalten und einen vorzeitigen Verschleiß zu vermeiden.
Wichtig
Eine Wärmepumpe, die langfristig effizient arbeitet, ist zugleich eine Wärmepumpe, deren gesamte Umweltauswirkungen besser begrenzt werden können.
Bewährte Maßnahmen für Leistung, Langlebigkeit und Umweltverträglichkeit
Eine wirklich effiziente Wärmepumpe beruht letztlich auf einem stimmigen Gesamtkonzept: einem auf den Bedarf des Gebäudes abgestimmten Gerät, einer korrekt dimensionierten Installation, einem geeigneten Standort, optimierten Einstellungen, einer bewussten Nutzung im Winter wie im Sommer, regelmäßiger Wartung und einer ungehinderten Luftzirkulation rund um das Außengerät.
Wenn Sie das Außengerät optisch besser in Ihren Außenbereich integrieren möchten, sollten Sie stets eine Lösung wählen, die speziell dafür entwickelt wurde, die Anforderungen an die Belüftung einzuhalten. Sie können außerdem einen Installateur für Klimaanlagenverkleidungen finden, der Sie bei Ihrem Projekt unterstützt.
Eine Wärmepumpe hat also durchaus Auswirkungen auf die Umwelt, diese sind jedoch in der Regel deutlich geringer als bei fossilen Heizsystemen. Ihre Umweltbilanz hängt allerdings stark von der Installation, der Nutzung, der Wartung und den Betriebsbedingungen des Außengeräts ab.
FAQ: Wärmepumpe und Umwelt
Ist eine Wärmepumpe wirklich umweltfreundlich?
Eine Wärmepumpe ist nicht ohne Auswirkungen: Sie verbraucht Strom, benötigt Rohstoffe und verwendet ein Kältemittel. Dank ihrer hohen Energieeffizienz und weil im Gebäude keine fossilen Brennstoffe direkt verbrannt werden, weist sie im Vergleich zu Gas- oder Ölheizungen jedoch in der Regel eine günstigere CO₂-Bilanz auf. Messungen des Fraunhofer ISE in Deutschland bestätigen diesen Vorteil auch in bestehenden Gebäuden.
Warum sinkt die Leistung einer Wärmepumpe im Winter?
Wenn die Außentemperatur sinkt, muss eine Luftwärmepumpe stärker arbeiten, um die in der Luft vorhandene Wärme aufzunehmen. Dadurch kann ihre Leistungszahl sinken, auch wenn moderne Geräte für den Betrieb bei niedrigen Temperaturen ausgelegt sind.
Können Regen oder Schnee einer Wärmepumpe schaden?
Außengeräte sind so konzipiert, dass sie üblichen Witterungsbedingungen standhalten. Bei kaltem und feuchtem Wetter kann sich jedoch Reif am Wärmetauscher bilden. Das Gerät startet dann automatisch einen Abtauzyklus.
Verringert eine Wärmepumpenverkleidung die Leistung?
Eine fachgerecht konzipierte und dimensionierte Verkleidung sollte die Leistung nicht beeinträchtigen, sofern sie den erforderlichen Luftstrom und die notwendigen Abstände rund um das Gerät einhält. Eine zu geschlossene Verkleidung kann dagegen den Luftaustausch behindern.
Wie hoch ist die CO₂-Bilanz einer Wärmepumpe?
Er hängt von der Leistungsfähigkeit des Geräts, seiner Nutzung, dem verbrauchten Strom, dem Kältemittel und seinem Lebenszyklus ab. In Deutschland hat das Fraunhofer ISE im Jahr 2024 bei den untersuchten Wärmepumpen im Durchschnitt 64 % niedrigere CO₂-Emissionen als bei einer Gasheizung gemessen. Dieses Ergebnis hängt jedoch von den Eigenschaften der jeweiligen Anlage und vom zugrunde liegenden Strommix ab.
Sind Kältemittel umweltschädlich?
Einige Kältemittel haben bei einer Freisetzung ein hohes Treibhauspotenzial. Die europäische Regulierung schränkt den Einsatz besonders klimaschädlicher Kältemittel schrittweise zugunsten von Alternativen mit geringerem Treibhauspotenzial ein.
Quellen und Referenzen:
- Fraunhofer ISE — Wärmepumpen heizen auch im Altbau klimafreundlich – Forschungsprojekt des Fraunhofer ISE abgeschlossen. Zur Studie des Fraunhofer ISE
- Europäische Union — Verordnung (EU) 2024/573 über fluorierte Treibhausgase (F-Gase). Zur europäischen Verordnung
