Altbau & Wärmepumpe: Diese Kennzahlen sollten Sie kennen
Wärmepumpe im Altbau: Fakten statt Mythen. Fraunhofer-Messungen, CO₂-Bilanz, Kostenrahmen und Praxis-Tipps für Bestandsgebäude im Überblick.
Wärmepumpe im Altbau - ist das sinnvoll oder nicht? Forschende des Fraunhofer ISE haben es untersucht.
Foto: Smarterpix / VeugerStock
Die Wärmepumpe gilt vielen weiterhin als Technik für den Neubau. In der Praxis stecken aber die großen CO₂-Einsparpotenziale im Bestand. Dort stehen Millionen Heizkessel, die mit Gas oder Öl laufen – oft seit Jahrzehnten. Kein Wunder also, dass Eigentümerinnen und Eigentümer älterer Häuser sich fragen: Kann eine Wärmepumpe mein Gebäude zuverlässig, effizient und bezahlbar beheizen?
Die Forschung am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE liefert darauf eine recht klare Antwort. In mehreren Projekten haben die Fachleute reale Wärmepumpenanlagen in Ein- und Mehrfamilienhäusern über Jahre gemessen, ausgewertet und mit Gasheizungen verglichen. Das Ergebnis: Wärmepumpen können auch im Altbau effizient und klimafreundlich arbeiten – selbst dann, wenn das Gebäude nicht auf Neubaustandard saniert ist.
In diesem Beitrag schauen wir darauf, was die Messdaten genau zeigen, welche Technikvarianten sich im Bestand bewährt haben, wo die typischen Fallstricke liegen und wie Sie selbst einschätzen können, ob Ihr Altbau „Wärmepumpen-tauglich“ ist.
Inhaltsverzeichnis
- Zwei Kernfragen: technisch machbar und sinnvoll?
- Was die Messdaten über Wärmepumpen im Bestand zeigen
- Die Vorlauftemperatur: Dreh- und Angelpunkt im Altbau
- Der 55-Grad-Test: Selbstcheck für Ihr Gebäude
- Erst dämmen, dann Wärmepumpe – oder kann man das trennen?
- Zwei Praxisbeispiele aus dem Altbau
- Welche Wärmepumpen-Art bietet sich im Altbau an?
- Der Heizstab: Notnagel statt Hauptdarsteller
- Klimabilanz: Wärmepumpe schlägt Gas deutlich
- Kostenrahmen: Investition hoch, Betrieb oft im Vorteil
- Mehrfamilienhäuser im Bestand: LowEx-Konzepte im Test
- Schall im Blick behalten: Wärmepumpe und TA Lärm
- Wärmepumpe + Photovoltaik: Strom vom Dach zur Wärme im Haus
- Typische Fehler – und wie man sie vermeidet
Zwei Kernfragen: technisch machbar und sinnvoll?
Blendet man die Debatten um Heizungsgesetz, Förderung und Lobby-Argumente aus, bleiben am Ende zwei nüchterne Fragen:
- Schafft die Wärmepumpe die nötigen Temperaturen?
Also: Kann sie die Vorlauftemperatur liefern, die Ihre Heizkörper oder Flächenheizungen brauchen? - Lohnt sich das ökologisch und wirtschaftlich?
Sprich: Sparen Sie CO₂ und laufen die Betriebskosten langfristig nicht aus dem Ruder?
Das Fraunhofer ISE kommt nach Auswertung vieler Feldmessungen zu einer ziemlich klaren Einschätzung: In der Mehrzahl der Altbauten ist der Einsatz einer Wärmepumpe sowohl technisch als auch ökologisch sinnvoll. Ökonomisch hängt viel von Energiepreisen, Förderung und Auslegung ab – aber die Tendenz ist günstig.
Entscheidend ist: Es geht nicht darum, jedes Bestandsgebäude ohne Anpassung eins zu eins von Öl oder Gas auf Wärmepumpe umzuklemmen. Planungsqualität, Heizflächen, Regelung und manchmal kleine Sanierungsschritte entscheiden darüber, wie gut das System am Ende läuft.
Was die Messdaten über Wärmepumpen im Bestand zeigen
Das Fraunhofer ISE hat in den vergangenen etwa 20 Jahren rund 300 Wärmepumpenanlagen im Feld untersucht. Dabei waren Neubauten, sanierte Bestandsgebäude und unsanierte Altbauten. In einem aktuellen Projekt haben Forschende zusätzlich 77 Wärmepumpen in Ein- bis Dreifamilienhäusern über vier Jahre detailliert überwacht.
Die zentrale Kennzahl ist die Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie beschreibt das Verhältnis von erzeugter Wärmemenge zu eingesetzter elektrischer Energie über ein Jahr. Eine JAZ von 3,4 bedeutet: Aus 1 kWh Strom werden 3,4 kWh Nutzwärme.
Die Ergebnisse:
- Luft/Wasser-Wärmepumpen erreichen im Durchschnitt eine JAZ von 3,4.
- Erdreich-Wärmepumpen liegen im Mittel bei 4,3.
- Einzelne Anlagen bewegen sich zwischen 2,6 und 5,4.
Im Vergleich zu einem früheren Projekt („WPsmart im Bestand“) hat sich die Effizienz nochmals leicht verbessert. Besonders interessant: Die Forschenden konnten keine eindeutige Korrelation zwischen Baujahr des Gebäudes und Effizienz feststellen. Ein Altbau arbeitet also nicht automatisch schlechter als ein Haus aus jüngeren Jahrzehnten.
Entscheidender sind andere Faktoren:
- Wie hoch ist die benötigte Vorlauftemperatur?
- Wie groß sind die Heizflächen dimensioniert?
- Wie sorgfältig wurde geplant, installiert und eingestellt?
- Gab es einen hydraulischen Abgleich?
Die Vorlauftemperatur: Dreh- und Angelpunkt im Altbau
Eine der häufigsten Sorgen lautet: „Meine Heizkörperanlage läuft heute mit 60 oder 70 °C Vorlauf. Eine Wärmepumpe schafft das doch nie effizient.“
Technisch ist inzwischen weit mehr möglich, als lange angenommen wurde:
- Standard-Wärmepumpen liefern 55 bis 60 °C Vorlauf ohne große Probleme.
- Spezielle Hochtemperatur-Wärmepumpen erreichen 65 bis 70 °C, teils darüber.
- Geräte mit dem Kältemittel Propan sind für höhere Temperaturen besonders geeignet.
Feldmessungen haben gezeigt, dass Wärmepumpen auch an sehr kalten Tagen ausreichend hohe Heizkreistemperaturen bereitstellen können. In früheren Untersuchungen lag die mittlere Effizienz im Altbau selbst in einem außergewöhnlich kalten Februarzeitraum bei etwa 2,3 – und das bei durchschnittlich –3,6 °C Außentemperatur.
Klar ist: Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto besser die Effizienz. Aber die Daten zeigen auch, dass hohe Vorlauftemperaturen nicht automatisch ein Ausschlusskriterium sind. Planung, Heizflächen und Regelung entscheiden darüber, wie groß die Einbußen im Einzelfall sind.
Der 55-Grad-Test: Selbstcheck für Ihr Gebäude
Bevor Sie sich durch Tabellen, Normen und Richtlinien arbeiten, können Sie mit einem einfachen praktischen Versuch abschätzen, ob Ihr Haus grundsätzlich Wärmepumpen-Potenzial hat.
So funktioniert der 55-Grad-Test:
- Wählen Sie einen kalten Wintertag mit möglichst konstant niedrigen Temperaturen.
- Stellen Sie am vorhandenen Kessel die Vorlauftemperatur auf 55 °C ein.
- Beobachten Sie für mindestens einen vollen Tag:
Werden alle Räume noch warm genug?
Fällt der Test positiv aus, stehen die Chancen gut, dass eine Wärmepumpe ohne massive Eingriffe in die Heizflächen funktioniert. Wenn es in einzelnen Räumen knapp wird, helfen oft schon überschaubare Maßnahmen:
- einzelne Heizkörper durch größere Modelle ersetzen
- Heizflächen mit Lüfterunterstützung einsetzen
- Heizkurve und Pumpeneinstellungen optimieren
- langfristig Fenster oder die oberste Geschossdecke dämmen
Dieser kleine Versuch ersetzt keine detaillierte Heizlastberechnung, gibt Ihnen aber ein Gefühl dafür, wie „temperaturhungrig“ Ihr Altbau wirklich ist.
Erst dämmen, dann Wärmepumpe – oder kann man das trennen?
Lange lautete die Standardempfehlung: Erst das Haus aufwändig dämmen, dann auf Wärmepumpe umsteigen. Die Feldmessungen legen eine flexiblere Sicht nahe.
Viele Altbauten sind heute mit überdimensionierten Gas- oder Ölkesseln ausgestattet. Die Kessel leisten deutlich mehr, als das Gebäude tatsächlich braucht. Beim Umstieg auf eine Wärmepumpe kann die Vorlauftemperatur oft allein durch eine bessere Einstellung der Anlage sinken.
Moderne Wärmepumpen nutzen außerdem häufig Invertertechnik. Sie passen ihre Leistung stufenlos an den Bedarf an. Das reduziert Takten, erhöht die Effizienz und macht das System robuster gegenüber Veränderungen, etwa nach einer nachträglichen Fassadendämmung.
Trotzdem ist die Hülle nicht egal. Marek Miara vom Fraunhofer ISE empfiehlt als groben Richtwert: Der Heizwärmebedarf sollte nicht dauerhaft über etwa 150 kWh/(m²·a) liegen. Wenn Ihr Gebäude deutlich darüber liegt, wird jede Heizung ineffizient – auch eine Gastherme. Dann lohnen sich zusätzliche Dämmmaßnahmen sehr.
Die Reihenfolge muss aber nicht starr sein. Sie können durchaus zuerst eine Wärmepumpe installieren und später Dämmprojekte umsetzen. Die Wärmepumpe arbeitet in der Übergangszeit vielleicht etwas weniger effizient, senkt aber bereits CO₂-Emissionen und fossilen Verbrauch.
Zwei Praxisbeispiele aus dem Altbau
In einer Feldstudie hat das Fraunhofer ISE zwei Altbauten genauer untersucht, bei denen Wärmepumpen in nicht idealen Situationen arbeiten mussten.
Beispiel 1: 84 Jahre altes Haus, kaum saniert
- Heizenergiebedarf: rund 210 kWh/(m²·a) – ein hoher Verbrauch.
- Beim Umstieg auf eine Luft/Wasser-Wärmepumpe wurden die alten Heizkörper durch Gebläsekonvektoren ersetzt.
- Dadurch konnten die Vorlauftemperaturen deutlich sinken.
Die Anlage erreichte eine JAZ von 3,0. Der Heizstab musste nur minimal unterstützen und deckte weniger als 1 % der Energie ab.
Beispiel 2: 48 Jahre altes Haus, energetisch besserer Zustand
- Heizenergiebedarf: etwa 100 kWh/(m²·a).
- Installation einer Erdreich-Wärmepumpe.
- Die vorhandenen Plattenheizkörper blieben im System.
- Vorlauftemperatur: etwa 45 °C.
Hier lag die JAZ bei 3,7. Die Kombination aus moderater Gebäudequalität und solider Planung sorgt also auch ohne Fußbodenheizung für gute Effizienzwerte.
Beide Beispiele zeigen: Der Altbau ist kein Ausschlusskriterium. Entscheidend sind das Zusammenspiel aus Gebäudezustand, Heizflächen und Wärmepumpentechnik.
Welche Wärmepumpen-Art bietet sich im Altbau an?
Wer von Gas oder Öl weg möchte, steht grob vor drei Wärmepumpen-Typen:
- Luft/Wasser-Wärmepumpe: nutzt Außenluft als Wärmequelle.
- Sole/Wasser-Wärmepumpe: schöpft Wärme aus Erdreich (Sonden, Kollektoren).
- Wasser/Wasser-Wärmepumpe: nutzt Grundwasser.
Im Bestand entscheiden sich viele Eigentümerinnen und Eigentümer für die Luft/Wasser-Variante. Gründe:
- geringere Investitionskosten
- keine Erd- oder Brunnenbohrungen
- schnellerer Einbau, gerade im engen Bestand
Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpen laufen im Schnitt effizienter, sind aber:
- teurer in der Erschließung
- genehmigungspflichtig
- in dicht bebauten Lagen oft schwer realisierbar
Hochtemperatur-Wärmepumpen können eine Option sein, wenn hohe Vorlauftemperaturen unvermeidbar sind – etwa bei denkmalgeschützten Fassaden ohne Dämmoption und sehr alten Heizkörpern. Sie liefern bis zu etwa 100 °C Vorlauf, arbeiten aber mit geringerer Effizienz. In vielen Projekten lohnt es sich eher, zuerst Vorlauftemperaturen zu senken, als dauerhaft auf Hochtemperaturtechnik zu setzen.
Die „eine richtige“ Lösung gibt es nicht. Die beste Wärmepumpe ist die, die zur Gebäudesubstanz, zu Ihrem Lastprofil, zum Platzangebot und zu den Schallschutzanforderungen passt.
Der Heizstab: Notnagel statt Hauptdarsteller
Viele Wärmepumpen haben zusätzlich einen elektrischen Heizstab integriert. Der soll bei sehr kalten Temperaturen oder im Störfall einspringen. Er verhält sich wie ein klassischer Durchlauferhitzer: 1 kWh Strom ergibt 1 kWh Wärme.
Eine Wärmepumpe kann dagegen aus 1 kWh Strom oft 3 bis 4 kWh Wärme machen. Je mehr Energie der Heizstab liefert, desto schlechter wird die Gesamtbilanz – sowohl ökologisch als auch finanziell.
Die Praxis ist allerdings entspannter, als manche Befürchtung vermuten lässt. Messungen an Wärmepumpenanlagen im Bestand zeigen:
- Bei Luft/Wasser-Wärmepumpen lag der mittlere Anteil der Heizstäbe an der Energieabgabe in einer Untersuchung bei rund 2,8 %.
- Bei Erdreich-Wärmepumpen sogar nur um 1,2 %.
- Im aktuellen Projekt mit 77 Anlagen kamen die Heizstäbe im Mittel auf etwa 1,3 % der elektrischen Arbeit bei Luft/Wasser-Geräten, bei Sole/Wasser-Systemen praktisch auf 0.
Wenn eine Wärmepumpe sauber ausgelegt und korrekt eingestellt ist, bleibt der Heizstab also das, was er sein soll: ein Notnagel für Extremfälle und kein Dauerheizgerät.
Klimabilanz: Wärmepumpe schlägt Gas deutlich
Ein Hauptargument für Wärmepumpen ist der Beitrag zum Klimaschutz. Zwar stammt der Strommix noch nicht vollständig aus erneuerbaren Quellen, aber die Wärmepumpe vervielfacht jede eingesetzte Kilowattstunde Strom durch Umweltwärme.
Auswertungen des Fraunhofer ISE zeigen:
- Selbst eine Luft/Wasser-Wärmepumpe mit vergleichsweise schwacher JAZ von etwa 2,5 spart gegenüber einer Gasheizung rund ein Drittel CO₂ ein.
- Im Durchschnitt lag die CO₂-Ersparnis der untersuchten Anlagen ungefähr bei 50 %.
Die aktuelle Studie geht einen Schritt weiter und berücksichtigt nicht nur Jahresmittelwerte, sondern viertelstündliche Emissionen im deutschen Strommix. Dadurch fließen sowohl Schwankungen in der Effizienz der Anlagen als auch in der Zusammensetzung der Stromerzeugung ein.
Das Ergebnis: Selbst mit dieser dynamischen Bilanzierung liegen die CO₂-Emissionen der untersuchten Wärmepumpen im Jahr 2024 im Mittel etwa 64 % unter denen von Gasheizungen. Die statische Jahresbilanz käme auf ungefähr 68 %. Die Tendenz ist klar: Mit steigenden Anteilen erneuerbarer Energien im Strommix verbessert sich dieser Vorteil weiter.
Kostenrahmen: Investition hoch, Betrieb oft im Vorteil
Wirtschaftlichkeit bleibt ein sensibler Punkt. Die Investitionskosten für eine Wärmepumpe liegen über denen eines neuen Gaskessels. Grobe Orientierungswerte für ein Einfamilienhaus:
- Luft/Wasser-Wärmepumpe inklusive Zubehör: etwa 10.000 bis 20.000 Euro
- Erdreich-Wärmepumpe: Einstieg ab etwa 12.000 Euro, plus Erschließung
- Wasser/Wasser-Wärmepumpe: vergleichbar mit Erdreich, aber abhängig von Bohrkosten
Hinzu kommen Erschließungskosten:
- Erdreich mit Flachkollektoren: grob 3.000 bis 5.000 Euro
- Erdsonden: etwa 5.000 bis 15.000 Euro
- Grundwasser-Erschließung: je nach Gegebenheiten etwa 5.000 bis 10.000 Euro
Durch hohe Nachfrage, schwankende Materialpreise und unterschiedliche Förderkulissen lassen sich exakte Preisspannen im Moment schwer festnageln. Mehrere Angebote sind Pflicht.
Auf der Betriebskostenseite schneiden Wärmepumpen bereits heute in vielen Szenarien gut ab – vor allem, wenn:
- die Jahresarbeitszahl solide ist (JAZ mindestens um 3),
- ein passender Wärmepumpentarif genutzt wird,
- der Gaspreis nicht wieder dauerhaft auf sehr niedriges Niveau fällt.
Langfristig spricht vieles dafür, dass fossile Brennstoffe durch CO₂-Bepreisung und geopolitische Risiken tendenziell teurer werden, während Wärmepumpen durch Skaleneffekte und technischen Fortschritt günstiger und effizienter werden. Exakte Prognosen bleiben aber unsicher.
Mehrfamilienhäuser im Bestand: LowEx-Konzepte im Test
Bisher dominieren Wärmepumpen im Neubau und in Einfamilienhäusern. Aber was ist mit Mehrfamilienhäusern aus den 60er- oder 70er-Jahren, bei denen Platz, Schallschutz und Hydraulik komplexer sind?
Im Verbundprojekt „LowEX im Bestand“ hat das Fraunhofer ISE zusammen mit Partnern verschiedene Versorgungskonzepte für sanierte Mehrfamilienhäuser entwickelt und erprobt. Ein Baustein ist ein Mehrquellen-Wärmepumpsystem, das Außenluft und Erdreich kombiniert.
Hintergrund: In dicht bebauten Innenstädten sind Erdsondenbohrungen oft nur begrenzt möglich, während reine Luftsysteme teils unter Effizienz und Schallschutz leiden. Das Mehrquellen-System soll die Vorteile beider Quellen nutzen.
Im ersten halben Betriebsjahr lag die durchschnittliche Quelltemperatur bei rund 8 °C. Die Jahresarbeitszahl wurde mit etwa 3,2 ermittelt. Ein Gaskessel deckte noch etwa 31 % der Wärmebereitstellung ab – vor allem wegen hoher Anforderungen an die Trinkwarmwasser-Hygiene.
Die Klimabilanz ist trotzdem deutlich:
- etwa 42 % weniger CO₂-Emissionen gegenüber dem Zustand zu Projektbeginn
- gegenüber dem unsanierten Gebäude von 1963 eine Reduktion um rund 73 %
Projektbetreuer Manuel Lämmle kommentiert: „Die Demonstratoren haben die Machbarkeit der Sanierung von MFH mit Wärmepumpen und LowEx-Technologien nachgewiesen. Wichtig ist, sich die jeweilige Situation, einschließlich der Übergabesysteme und des Platzes im Heizungskeller, anzuschauen. Bei der Sanierung sollte unbedingt ein hydraulischer Abgleich des Heizungssystems eingeplant werden und geprüft werden, ob mit dem Austausch einzelner Heizkörper die Vorlauftemperaturen weiter abgesenkt werden können.“
Schall im Blick behalten: Wärmepumpe und TA Lärm
Luft/Wasser-Wärmepumpen stehen in vielen Fällen draußen – auf dem Hof, im Vorgarten oder an der Hauswand. Damit rückt die Frage nach Schall und Nachbarschaftsverträglichkeit in den Fokus.
Im aktuellen Projekt hat das Fraunhofer ISE deshalb Langzeit-Schallfeldmessungen an fünf Anlagen durchgeführt. Die Ergebnisse:
- In zwei Fällen war der Umgebungslärm (Verkehr, Umfeld) so hoch, dass die Wärmepumpen kaum ins Gewicht fielen.
- In drei Fällen korrelierte der Betrieb mit erhöhten Überschreitungen zulässiger Nachtimmissionen. Die Überschreitungen lagen aber unterhalb des vorhandenen Umgebungslärms.
Die Vorgaben der TA Lärm lassen sich in der Regel erfüllen, wenn:
- das Gerät mit seinem Schallleistungspegel zur Situation passt,
- die Aufstellung sinnvoll gewählt wird,
- einfache Schallschutzmaßnahmen (Schutzwände, Abstand, Entkopplung) genutzt werden.
Für die Planung im Bestand heißt das: Schall ist kein Ausschlusskriterium, sollte aber frühzeitig in die Konzeption einfließen.
Wärmepumpe + Photovoltaik: Strom vom Dach zur Wärme im Haus
Besonders interessant wird es, wenn Wärmepumpen mit einer Photovoltaikanlage kombiniert werden. Dann nutzen sie nicht nur Umweltwärme, sondern auch Solarstrom vom eigenen Dach – und reduzieren so ihren Netzstrombedarf deutlich.
Im Rahmen des Fraunhofer-Forschungsprojekts „WPsmart im Bestand“ wurden auch sechs reale Wärmepumpen-/PV-Kombinationen untersucht. Die Forschenden analysierten, wie stark Photovoltaik und Batteriespeicher zur Eigenversorgung beitragen können. Dabei zeigte sich:
- Ohne Batteriespeicher erreichten die Gebäude eine Autarkie von 25 bis 40 % und einen Eigenverbrauch von 22 bis 37 %.
- Mit Batteriespeicher stiegen diese Werte auf 32 bis 62 % Autarkie und 40 bis 83 % Eigenverbrauch.
Damit wurde deutlich, dass Wärmepumpen in Verbindung mit PV-Anlagen einen wichtigen Beitrag zur Energie- und Kostenstabilität leisten können. Durch intelligente Regelstrategien – etwa das kurzzeitige Anheben der Solltemperatur im Wärmespeicher bei PV-Überschuss – lässt sich der Eigenverbrauch weiter steigern. Zwar kann eine solche Betriebsweise die Effizienz der Wärmepumpe leicht verringern, insgesamt verbessert sie jedoch die Klimabilanz und senkt den Bezug aus dem Stromnetz deutlich.
Typische Fehler – und wie man sie vermeidet
Trotz guter Messwerte zeigt die aktuelle Studie auch, wo Wärmepumpen im Alltag ausgebremst werden. Häufige Probleme:
- Überdimensionierung: Viele Anlagen sind größer ausgelegt als nötig. Das führt zu häufigem Takten und ineffizientem Betrieb.
- Schwache Speicherhydraulik: In manchen Kombispeichern trennen sich die Temperaturzonen für Heizung und Warmwasser nicht sauber. Folge: unnötig hohe Temperaturen im Heizkreis.
- Fehlender oder schlechter hydraulischer Abgleich: Ohne Abgleich werden manche Heizkörper über-, andere unterversorgt. Die Wärmepumpe muss dann mit höheren Temperaturen arbeiten, als erforderlich wären.
Hier geht es zur Originalmeldung
Ein Beitrag von:
