Methode zur Berechnung der Leistung einer Wärmepumpe: von Wärmeverlusten bis zur Modellauswahl

Die Auswahl einer Wärmepumpe für ein Einfamilienhaus geht oft mit einer schwierigen Entscheidung einher: Welche Leistung ist die richtige? Die meisten Immobilieneigentümer fürchten, entweder zu viel für überdimensionierte Geräte zu bezahlen oder ein zu schwaches Gerät zu kaufen, das in den kalten Monaten keine komfortablen Temperaturen liefern kann.

Die richtige Leistungswahl der Wärmepumpe ist ein zweistufiger Prozess. Zuerst gilt es, die Wärmeverluste des Hauses zu bestimmen (Aufgabe für einen Planungsingenieur), und anschließend die Wärmepumpe mit passender Leistung auszuwählen – unter Berücksichtigung der Besonderheiten Ihres Gebäudes und der klimatischen Bedingungen. In diesem Artikel geht es um die zweite Stufe: die Methodik zur Auswahl der Wärmepumpe auf Basis der berechneten Wärmeverluste.

Wärmeverluste des Hauses: was sie sind und wovon sie abhängen

Wärmeverluste sind die Wärmemenge (in Watt), die über die Gebäudehülle verloren geht: Wände, Dach, Fenster, Boden und das Lüftungssystem. Diese Verluste muss die Wärmepumpe ausgleichen, um eine behagliche Raumtemperatur aufrechtzuerhalten.

Die gesamten Wärmeverluste eines Hauses hängen von vielen Faktoren ab: der Fläche und dem Volumen der beheizten Räume, der Qualität der Wärmedämmung der Bauteile, der Fläche und Art der Verglasung, dem Lüftungssystem sowie den klimatischen Bedingungen der Region. Je besser die Dämmung, desto geringer die Wärmeverluste und entsprechend niedriger die erforderliche Leistung der Wärmepumpe.

Wärmeverluste verschiedener Gebäudekategorien

Wichtig: Diese Werte sind Richtgrößen und dienen einem groben Überblick. Die exakten Wärmeverluste Ihres Hauses muss ein qualifizierter Planungsingenieur nach den Bauvorschriften Ihres Landes berechnen, wobei alle konstruktiven Besonderheiten des Gebäudes berücksichtigt werden.

Monovalent oder bivalent: die Schlüsselentscheidung bei der Auswahl der Wärmepumpe

Eine der zentralen Planungsentscheidungen bei der Auswahl einer Wärmepumpe ist die Betriebsart: monovalent oder bivalent. Diese Wahl beeinflusst direkt die Leistung, die Ihre Wärmepumpe haben sollte.

Bivalenzpunkt: was ist das?

Der Bivalenzpunkt ist die Außentemperatur, bei der die Wärmepumpe den Wärmebedarf des Hauses allein zu 100% decken kann. Bei niedrigeren Temperaturen wird ein Reservewärmeerzeuger zugeschaltet (Elektro- oder Gaskessel etc.).

Wichtig: Der Bivalenzpunkt ist keine Geräteeigenschaft, sondern eine planerische Entscheidung, die vom Klima Ihrer Region und der Wirtschaftlichkeit abhängt. Er wird vom Planer bei der Auslegung des Heizsystems festgelegt.

Methodik zur Auswahl der Betriebsart der Wärmepumpe

Wir schlagen eine universelle Schritt-für-Schritt-Methodik vor, die in jeder Klimaregion anwendbar ist:

1. Schritt 1: Ermitteln Sie die Auslegungstemperatur der kältesten Fünftageperiode Ihrer Region. Dies ist ein Standardparameter der Bauvorschriften. In Deutschland finden Sie ihn in der DIN EN 12831.
2. Schritt 2: Analysieren Sie die Temperaturverteilung Ihrer Region – wie viele Tage pro Jahr liegen unter bestimmten Temperaturschwellen.
3. Schritt 3: Wählen Sie den Bivalenzpunkt. Sind Extremfröste in Ihrer Region selten (weniger als 10–15 Tage pro Jahr), ist es wirtschaftlich sinnvoll, den Bivalenzpunkt 5–7 °C über der Auslegungstemperatur zu setzen. Bei lang anhaltenden Frösten (mehr als 20–30 Tage) ist ein monovalenter Betrieb die bessere Wahl.
4. Schritt 4: Berechnen Sie die erforderliche Leistung der Wärmepumpe für den gewählten Bivalenzpunkt. Bei einer Differenz von 5 °C betragen die Wärmeverluste 80–85% der maximalen, bei 10 °C Differenz etwa 65–75% der maximalen.

Beispiel zur Leistungsberechnung einer Wärmepumpe für ein 150-m²-Haus

Zur Veranschaulichung betrachten wir ein vereinfachtes Beispiel. Wir haben ein Haus mit 150 m² und Wärmeverlusten von 60 W/m². Die maximalen Gesamtwärmeverluste betragen 9 kW bei der Auslegungstemperatur (bezeichnen wir sie als T_Auslegung).

Variante A: Monovalenter Betrieb

Der Bivalenzpunkt entspricht T_Auslegung. In diesem Fall muss die Wärmepumpe alle Wärmeverluste decken:

• Erforderliche WP-Leistung: 9 kW + 15% (Sicherheitszuschlag) = 10,3 kW
• Geeignete Modelle: BeeSmart MHCS 045 NBS (11,6 kW) oder MHCS 050 NBS (15,35 kW), BeeThermic MHCM 10 SU1A (10,6 kW) oder MHCM 14 SU3A (14,8 kW)
• Vorteile: Die Wärmepumpe deckt 100% des Wärmebedarfs über die gesamte Heizsaison, maximale Betriebskosteneinsparung
• Nachteile: Höhere Anschaffungskosten

Variante B: Bivalenter Betrieb (Bivalenzpunkt 5 °C über T_Auslegung)

Bei einer Temperatur, die 5 °C über der Auslegung liegt, betragen die Wärmeverluste 80% der maximalen:

• Wärmeverluste am Bivalenzpunkt: 9 kW × 0,8 = 7,2 kW
• Erforderliche WP-Leistung: 7,2 kW + 15% = 8,3 kW
• Geeignete Modelle: BeeSmart MHCS 035 NBS (9,2 kW) oder MBasic MHM-U09HL (9,7 kW)
• Reservewärmeerzeuger: 9 kW - 7,2 kW = 1,8 kW (Elektroheizkessel mit 3 kW)
• Vorteile: Die Wärmepumpe deckt den Großteil der Heizsaison ab, die Reserve arbeitet nur wenige Tage, Einsparung bei den Anschaffungskosten der WP

Variante C: Bivalenter Betrieb (Bivalenzpunkt 10 °C über T_Auslegung)

Bei einer Temperatur, die 10 °C über der Auslegung liegt, betragen die Wärmeverluste etwa 67% der maximalen:

• Wärmeverluste am Bivalenzpunkt: 9 kW × 0,67 = 6 kW
• Erforderliche WP-Leistung: 6 kW + 15% = 7 kW
• Geeignete Modelle: MBasic MHM-U06HL (7,2 kW) oder BeeSmart MHCS 035 NBS (9,2 kW)
• Reservewärmeerzeuger: 9 kW - 6 kW = 3 kW
• Besonderheiten: Die Reserve läuft häufiger, der wirtschaftliche Effekt ist geringer

Wichtig: Dies sind vereinfachte Beispiele, die die Methodik der Auswahl zeigen. Konkrete Parameter für Ihr Haus sollte ein Planungsingenieur auf Basis der lokalen Normen und des Klimas Ihrer Region festlegen.

Sicherheitszuschlag für die Leistung der Wärmepumpe

Der Sicherheitszuschlag ist ein wichtiger Parameter bei der Leistungsberechnung der Wärmepumpe. Er kompensiert unterschiedliche Faktoren, die die Effizienz des Systems mindern können:

• Standard-Zuschlag (10–20%): kompensiert den COP-Abfall der Wärmepumpe bei niedrigen Temperaturen, schafft Reserven für die Zukunft und sorgt für einen komfortablen Betrieb.
• Erhöhter Zuschlag (20–30%): empfohlen für Regionen mit extremen Kälteperioden, bei hohem Bedarf an Warmwasserbereitung und bei geplanten Erweiterungen der beheizten Fläche.
• Reduzierter Zuschlag (10–15%): kann bei gut gedämmten Gebäuden mit präzisen Heizlastberechnungen und verlässlichem Reservewärmeerzeuger angewandt werden.

Checkliste zur Auswahl der Wärmepumpenleistung

1. Gesamte Heizfläche ermitteln
2. Gebäudekategorie anhand der Tabelle der Wärmeverluste bewerten
3. Deckenhöhe berücksichtigen (wenn mehr als 2,7 m)
4. Auslegungstemperatur der Region feststellen
5. Temperaturverlauf über das Jahr analysieren
6. Fläche und Art der Verglasung berücksichtigen
7. Bedarf an Warmwasserbereitung (WW) ermitteln
8. Heizsystemtyp und Vorlauftemperatur berücksichtigen
9. Betriebsart festlegen (monovalent oder bivalent)
10. Bivalenzpunkt definieren
11. Sicherheitszuschlag hinzufügen (10–20%)

Vergleich der Mycond-Wärmepumpenmodelle

Für eine leichtere Auswahl folgt eine Vergleichstabelle der Mycond-Wärmepumpen verschiedener Serien mit ihren wichtigsten Eigenschaften.

Serie MBasic

Serie BeeSmart

Serie BeeThermic

Welche Serie wann wählen

MBasic – die wirtschaftliche Lösung für Häuser von 70–100 bis 120–170 m², je nach Dämmstandard. Drei Modelle von 7,2 bis 11,9 kW bieten ein optimales Preis-Leistungs-Verhältnis. Kompressor Zhuhai Landa, COP 4,01–4,26, SCOP 4,50–4,65, Klasse A+++. Monoblock mit integrierter Hydraulik, Kältemittel R32, Schallpegel 50–56 dB(A), Betrieb bis -25 °C, Heat Pump Keymark-Zertifizierung. Ideal für bivalente Systeme.

BeeSmart – die intelligente Serie für Häuser von 90–130 bis 260–460 m², je nach Dämmstandard. Vier Modelle von 9,2 bis 18,5 kW zeigen höchste Effizienz: SCOP bis 4,98, COP bis 4,78, Klasse A+++. Kompressor Mitsubishi Electric, 7-Zoll-Touchdisplay, witterungsgeführte Regelung, zwei Heizkreise, SmartGrid- und Modbus-Unterstützung, Integration in Smart-Home-Systeme, integrierter 6-kW-Elektroheizstab. Schallpegel 52–61 dB(A), Heat Pump Keymark-Zertifizierung. Optimale Wahl für monovalente Systeme und maximale Automatisierung.

BeeThermic – die spezialisierte Serie für Hochtemperaturheizung in Häusern von 65–90 bis 240–600 m². Fünf Modelle von 6,5 bis 24 kW mit Panasonic EVI-Kompressor können mit Heizmitteltemperaturen bis 55–60 °C arbeiten. COP 4,3–4,9, SCOP 4,47–4,58, Klasse A+++. Schallpegel 50–58 dB(A), Heat Pump Keymark-Zertifizierung. Ideal für die Modernisierung alter Heizsysteme, große Objekte und bivalente Systeme.

Typische Fehler bei der Wahl der Wärmepumpenleistung

1. Auswahl nur anhand der Fläche ohne Berücksichtigung der Dämmung. Gebäude gleicher Fläche können je nach Dämmqualität 3–4-fach unterschiedliche Wärmeverluste haben.
2. Ignorieren der Deckenhöhe. Bei einer Deckenhöhe über den üblichen 2,7 m muss die Leistung der Wärmepumpe proportional erhöht werden.
3. Unterschätzung des Bedarfs an Warmwasserbereitung. Bei intensiver WW-Nutzung sind zusätzlich 20–30% Leistung einzuplanen.
4. Zu groß dimensionierte Wärmepumpe. Führt zu häufigem Takten, reduziert die Lebensdauer des Kompressors und senkt die saisonale Effizienz.
5. Zu klein dimensionierte Wärmepumpe oder zu hoch gewählter Bivalenzpunkt. Führt zu häufigem Einsatz des Reservewärmeerzeugers und mindert die Wirtschaftlichkeit deutlich.

Professionelle Auslegung: ein notwendiger Planungsschritt

Die professionelle Auslegung der Wärmepumpenleistung ist ein obligatorischer Schritt bei der Planung des Heizungssystems. Sie wird von qualifizierten Planungsingenieuren durchgeführt, die sieben Schlüsselfaktoren berücksichtigen:

1. Größe und Geometrie des Gebäudes
2. Qualität der Wärmedämmung der Bauteile
3. Typ und Fläche der Verglasung
4. Lüftungssystem
5. Klimatische Besonderheiten der Region
6. Heizsystemtyp und Temperaturkennlinie
7. Bedarf an Warmwasserbereitung

Die Berechnung erfolgt nach aktuellen Bauvorschriften; die Kosten dafür amortisieren sich durch die korrekte Geräteauswahl und die Optimierung der Betriebskosten vollständig.

Liegt eine fertige Heizlastberechnung vor, helfen die Mycond-Spezialisten bei der Auswahl des optimalen Wärmepumpenmodells für Ihren Bedarf.

Häufige Fragen zur Leistungsberechnung der Wärmepumpe

Wie viele kW Wärmepumpenleistung werden pro Quadratmeter benötigt?

Eine Universalfomel gibt es nicht. Für moderne energieeffiziente Gebäude reichen 40–60 W/m², für teilmodernisierte 70–100 W/m², für Altbauten ohne Dämmung 120–180 W/m². Der genaue Wert wird individuell berechnet.

Kann eine Wärmepumpe in einem Haus ohne energetische Sanierung installiert werden?

Technisch möglich, wirtschaftlich meist nicht sinnvoll. Ohne ausreichende Dämmung ist eine deutlich höhere Wärmepumpenleistung erforderlich, was die Investitionskosten erhöht und die Betriebskosten deutlich steigert. Es wird empfohlen, zuerst die energetische Sanierung durchzuführen.

Eine leistungsstarke oder zwei kleinere Wärmepumpen – was ist besser?

Für Gebäude über 250 m² ist oft ein Kaskadenbetrieb mit zwei Wärmepumpen sinnvoll. Vorteile: höhere Ausfallsicherheit (bei Ausfall eines Geräts läuft das andere weiter), bessere Anpassung an saisonale Lasten, effizienter im Teillastbetrieb. Nachteile: höhere Installationskosten und komplexere Regelung.

Wie beeinflusst das Klima der Region die Wahl der Wärmepumpenleistung?

Das Klima bestimmt die Auslegungstemperatur der Außenluft, von der die maximalen Wärmeverluste abhängen. Der Leistungsbedarf identischer Gebäude kann in unterschiedlichen Klimazonen um 20–30% variieren.

Wird eine zusätzliche Leistungsreserve für WW benötigt?

Ja, bei intensiver Warmwassernutzung empfiehlt sich ein zusätzlicher Zuschlag von 20–30%. Alternativen sind ein separater Warmwasserbereiter oder der Einsatz des integrierten Elektroheizstabes in Zeiten von Spitzenbedarf.

Was passiert, wenn die Wärmepumpe die Heizung nicht schafft?

Ist der Bivalenzpunkt zu hoch gewählt, arbeitet der Reservewärmeerzeuger häufiger, was die Wirtschaftlichkeit des Systems reduziert. Im Extremfall kann die Raumtemperatur bei starkem Frost unzureichend sein.

Lässt sich die Leistung der Wärmepumpe nach der Installation erhöhen?

Eine nachträgliche Leistungssteigerung ist technisch aufwendig und teuer. Besser ist es, die Wärmepumpe von Anfang an korrekt zu berechnen und in passender Leistung auszuwählen.

Ihre nächsten Schritte

Wenn Sie bereits eine Heizlastberechnung für Ihr Haus haben, wenden Sie sich an einen Mycond-Ansprechpartner, um das optimale Wärmepumpenmodell auszuwählen und ein individuelles Angebot zu erhalten.

Für ein professionelles Vorgehen empfehlen wir, die Wärmeverluste durch einen qualifizierten Planungsingenieur berechnen zu lassen – dies ist ein Pflichtschritt bei der Planung eines effizienten Heizungssystems. Im Anschluss helfen die Mycond-Spezialisten bei der Auswahl der optimalen Geräte, die Komfort und Energieeffizienz in Ihrem Haus über viele Jahre gewährleisten.