Nicht nur für Wärmepumpen gilt, dass die richtige Vorlauftemperatur im Heizungssystem die Wirtschaftlichkeit der Heizung bestimmt. Die optimale Vorlauftemperatur ist dabei von verschiedenen Faktoren abhängig.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Vorlauftemperatur entscheidet über die Effizienz: je niedriger, desto weniger Strom braucht die Wärmepumpe.
- Ideal sind etwa 35 °C; bis rund 55 °C ist der Betrieb meist noch wirtschaftlich.
- Größere Heizflächen, ein hydraulischer Abgleich und eine optimierte Heizkurve senken die Vorlauftemperatur.
Definition der Vorlauftemperatur
Mit Vorlauftemperatur ist die Temperatur gemeint, auf die das Heizungswasser erwärmt wird, bevor es in das Heizungssystem, also durch die Verrohrung zu den Heizkörpern, strömt. Erhitzt wird das Heizungswasser dabei durch die jeweilige Heizung, sei es Gas-, Öl-, Pelletheizung oder eben die Wärmepumpe. Der Gegenspieler zur Vorlauftemperatur ist die Rücklauftemperatur, also die Temperatur, die das Heizungswasser hat, wenn es wieder zum Wärmetauscher kommt, um dann wieder erwärmt zu werden.
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Die optimale Vorlauftemperatur entscheidet darüber, dass eine angenehme Raumtemperatur erreicht wird und die Heizung dennoch sparsam läuft. Dabei ist die Vorlauftemperatur von verschiedenen Faktoren abhängig.
- Wärmeerzeuger: Je nach Art des Wärmeerzeugers werden andere Vorlauftemperaturen erreicht. Während alte Heizkessel mit sehr hohen Vorlauftemperaturen von 70° bis 90 °C arbeiten, sind bei modernen Brennwertthermen Vorlauftemperaturen um 50° bis 60 °C eingestellt. Wärmepumpen arbeiten dagegen optimal mit niedrigen Vorlauftemperaturen von 35 °C.
- Spreizung: Ein weiterer Faktor, der für die Vorlauftemperatur wesentlich ist. Unter Spreizung ist der Unterschied gemeint zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur. Ist die Spreizung gering, wird mehr Heizungswasser im System benötigt, um genügend Wärme abgeben zu können. Gerade bei Wärmepumpen ist eine geringe Spreizung erstrebenswert, dann arbeitet das System effizient und sparsam.
- Gebäudestandard: Der Standard des jeweiligen Gebäudes, ob Alt- oder Neubau, die Art der Dämmung, Fenster und Dach, aber auch das Alter der Heizungsrohre bestimmt die Vorlauftemperatur. Bei einem älteren Gebäude mit ungedämmtem Dach und alten Fenstern geht sehr viel Wärme verloren. Die Vorlauftemperatur muss dann deutlich höher sein, damit eine angenehme Temperatur in den Räumen erreicht werden kann. Dagegen reicht bei einem gut gedämmten Neubau mit wenig Wärmeverlusten auch schon eine sehr niedrige Vorlauftemperatur.
- Heizkörper: Auch die Art der Heizkörper entscheidet darüber, welche Vorlauftemperatur notwendig ist. Bei kleinen Heizkörpern ist eine höhere Vorlauftemperatur notwendig, da sonst nicht genug Wärme abgegeben werden kann. Optimal für Wärmepumpen sind deshalb Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen. Hier reichen niedrige Vorlauftemperaturen von maximal 35 °C bis 45 °C.
- Klima bzw. Wetter: Je nach Höhe der Außentemperatur muss die Vorlauftemperatur entsprechend angepasst werden. Je niedriger die Außentemperatur, umso höher muss die Vorlauftemperatur ausfallen.
Wärmepumpen arbeiten besonders effizient bei niedrigen Vorlauftemperaturen. Das liegt daran, dass die Pumpe für höhere Vorlauftemperaturen mehr arbeiten muss, also mehr Strom verbraucht. Als Faustregel gilt: Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur kann den Stromverbrauch spürbar senken; der genaue Effekt hängt von Wärmequelle, Heizkurve und Gerät ab.
Für Wärmepumpen sind also möglichst niedrige Vorlauftemperaturen sinnvoll. Allerdings können auch höhere Vorlauftemperaturen bis zu 55 °C mit Wärmepumpen noch wirtschaftlich erreicht werden. Gerade Sole-Wasser-Wärmepumpen erreichen in Feldmessungen häufig höhere Jahresarbeitszahlen als Luft-Wasser-Geräte; ob bei hohen Vorlauftemperaturen noch mehr als 3 erreicht wird, hängt von Auslegung und Betrieb ab.
Als grobe Orientierung gilt: Je niedriger die nötige Vorlauftemperatur, desto effizienter läuft die Wärmepumpe. Die folgende Skala ordnet die typischen Bereiche nach Wärmepumpen-Eignung ein.
Vorlauftemperatur: Wann läuft die Wärmepumpe effizient?
Wärmepumpen arbeiten am effizientesten bei niedriger Vorlauftemperatur. Bis etwa 55 bis 60 °C ist der Betrieb je nach Gerät und Wärmequelle oft noch sinnvoll; darüber sind Hochtemperatur-Wärmepumpen oder die Kombination mit einem zweiten Wärmeerzeuger zu prüfen.
Niedrige Vorlauftemperaturen funktionieren wiederum besonders gut mit Flächenheizungen, wie oben beschrieben. So kommt ein moderner Neubau mit Fußbodenheizung sehr gut mit einer Vorlauftemperatur von 35 °C aus. In diesem Fall kann die Wärmepumpe optimal arbeiten, da die Umweltenergie nur wenig durch den Kompressor erhöht werden muss.
Wärmepumpen mit höheren Vorlauftemperaturen
Soll nun eine Wärmepumpe in ein bestehendes Gebäude eingebaut werden, dann stellt sich die Frage, ob die Wärmepumpe für die jeweils notwendige Vorlauftemperatur geeignet ist und Haus oder Wohnung wohlig warm werden. In vielen Bestandsgebäuden lässt sich die Heizkurve bereits auf etwa 50 °C oder weniger begrenzen. Dann ist eine Wärmepumpe grundsätzlich gut prüfbar; ob ein Pufferspeicher sinnvoll ist, entscheidet die hydraulische Auslegung. Entscheidend bleiben niedrige Systemtemperaturen, ausreichend große Heizflächen und ein hydraulischer Abgleich.
In diesen Fällen ist es auch nicht notwendig, Heizkörper auszutauschen, da das System ja schon jetzt mit derselben niedrigen Vorlauftemperatur funktioniert. Oberhalb von etwa 55 °C steigt der Stromverbrauch deutlich; ob der Betrieb wirtschaftlich bleibt, hängt vom Gerät, der Auslegung sowie Strom- und Alternativkosten ab.
Möglichkeiten zur Verringerung der Vorlauftemperatur
Um auch bei weniger optimalen Bedingungen den Einbau einer Wärmepumpe in bestehenden Gebäuden zu ermöglichen, bestehen verschiedene Stellhebel. Es sind dieselben oben genannten Faktoren, die die Höhe der Vorlauftemperatur beeinflussen. Folgende Möglichkeiten bestehen dementsprechend:
- Heizkörper austauschen: Es gibt inzwischen Niedertemperaturheizkörper, die eingebaut werden können und deutlich preiswerter sind als der Einbau einer Fußbodenheizung.
- Alte große Heizkörper können auch mit niedrigeren Vorlauftemperaturen betrieben werden, da sie vorher überdimensioniert waren.
- Neue Fenster, bessere Dämmung oder ein neues Dach können den Energiebedarf weiter vermindern.
- Ein weiterer Stellhebel ist der hydraulische Abgleich: Er unterstützt die gleichmäßige Wärmeverteilung und hilft, unnötig hohe Vorlauftemperaturen zu vermeiden.
- Heizkurve optimieren: Der Fachmann stellt die Heizkennlinie so ein, dass die Heizung optimal mit der niedrigstmöglichen Vorlauftemperatur läuft. Eine zu steile oder insgesamt zu hohe Heizkurve sorgt für zu hohe Vorlauftemperaturen.
Fazit
Wärmepumpen arbeiten besonders effizient und sparsam, wenn nur niedrige Vorlauftemperaturen von circa 35° bis 40 °C notwendig sind. Dies gilt in erster Linie für Neubauten oder sanierte Bestandsgebäude, die über eine gute Dämmung verfügen und möglichst auch über Flächenheizungen.
Aber auch für Heizsysteme, bei denen Vorlauftemperaturen von bis zu 55 °C gebraucht werden, kann mit Wärmepumpen wirtschaftlich geheizt werden. Für alle anderen Fälle gibt es sogenannte Hochtemperatur-Wärmepumpen, die allerdings teuer sind. Hier ist eher die Kombination einer Wärmepumpe mit einem weiteren Heizsystem (wie etwa einer Pelletheizung) angeraten.
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