Die Energiewende im Heizungskeller war lange Zeit vor allem ein Thema für Neubauten. Wer ein älteres Gebäude besaß, musste mit hohen Vorlauftemperaturen und ineffizienter Technik rechnen. Doch die Zeiten ändern sich: Eine umfangreiche Langzeitstudie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme hat jetzt untersucht, wie sich moderne Wärmepumpensysteme in Bestandsgebäuden tatsächlich schlagen – und welche Technologie dabei die Nase vorn hat.
Über einen Zeitraum von vier Jahren wurden die Leistungsdaten von 77 Wärmepumpen in Ein- und Zweifamilienhäusern erfasst. Die Gebäude stammten aus einem breiten Zeitfenster zwischen 1826 und 2001, also echte Bestandsimmobilien ohne moderne Dämmstandards. Das Ergebnis der Untersuchung liefert belastbare Zahlen zur Effizienz – und überrascht selbst Fachleute.
Erdwärme gegen Außenluft: Der direkte Vergleich
Von den untersuchten Anlagen nutzten 61 Systeme die Außenluft als Energiequelle, während 16 Wärmepumpen auf Erdwärme setzten. Die zentrale Messgröße war die sogenannte Jahresarbeitszahl, die angibt, wie viel Wärmeenergie aus einer eingesetzten Kilowattstunde Strom gewonnen wird. Je höher dieser Wert, desto wirtschaftlicher arbeitet die Anlage im laufenden Betrieb.
Die Luftwärmepumpen erreichten im Durchschnitt eine Jahresarbeitszahl von 3,4. Das bedeutet konkret: Aus einer Kilowattstunde Strom entstehen 3,4 Kilowattstunden Heizwärme. Für Altbauten ist das bereits ein respektabler Wert, der zeigt, dass diese Technik auch in unsanierten Gebäuden funktionieren kann.
Die erdbasierten Systeme lagen hingegen deutlich darüber: Sie erzielten im Mittel eine Jahresarbeitszahl von 4,3. Die Bandbreite der gemessenen Werte reichte sogar von 3,6 bis 5,4, was verdeutlicht, wie stark auch die individuelle Installation und Gebäudequalität die Effizienz beeinflussen können.
Erdwärmepumpen liefern im Altbau rund 25 Prozent mehr Heizenergie pro eingesetzter Strommenge als Luftsysteme – bei konstantem Temperaturniveau im Boden.
Warum Erdwärme im Vorteil ist
Der Effizienzvorsprung der Erdwärmepumpe hat physikalische Gründe. Während die Außenluft im Winter oft auf Temperaturen von null Grad Celsius und darunter fällt, bleibt die Temperatur im Erdreich bereits ab wenigen Metern Tiefe das ganze Jahr über nahezu konstant – in Mitteleuropa typischerweise zwischen 8 und 12 Grad Celsius.
Für die Wärmepumpe bedeutet das: Sie muss weniger Temperaturdifferenz überwinden, um Heizwärme zu erzeugen. Der Kompressor arbeitet effizienter, der Stromverbrauch sinkt, und die Lebensdauer der Anlage wird geschont. Besonders bei längeren Kälteperioden, in denen Luftwärmepumpen an ihre Grenzen stoßen, spielt die Erdwärmepumpe ihren Vorteil aus.
- Konstante Quelltemperatur unabhängig von der Jahreszeit
- Geringere Belastung des Kompressors
- Höhere Effizienz auch bei Minusgraden
- Stabilere Heizleistung über das gesamte Jahr
Installation und Investitionskosten im Blick
Die höhere Effizienz der Erdwärmepumpe hat allerdings ihren Preis. Während eine Luftwärmepumpe relativ unkompliziert im Außenbereich aufgestellt werden kann, erfordert die Erdwärmepumpe entweder eine Tiefenbohrung oder einen Flächenkollektor im Garten. Beides bedeutet höhere Anschaffungskosten und zusätzlichen Planungsaufwand.
Tiefenbohrungen reichen in der Regel 50 bis 100 Meter in die Erde und benötigen eine behördliche Genehmigung. Flächenkollektoren hingegen werden in einer Tiefe von etwa 1,2 bis 1,5 Metern horizontal verlegt und benötigen eine ausreichend große, unbebaute Fläche. Beide Varianten sind technisch anspruchsvoll und können je nach Region unterschiedlich genehmigt werden.
| Kriterium | Luftwärmepumpe | Erdwärmepumpe |
|---|---|---|
| Jahresarbeitszahl (Durchschnitt) | 3,4 | 4,3 |
| Installationsaufwand | Gering | Hoch (Bohrung/Kollektor) |
| Anschaffungskosten | Niedriger | Höher |
| Betriebskosten langfristig | Höher | Niedriger |
Wirtschaftlichkeit über die Lebensdauer
Trotz der höheren Investition kann sich eine Erdwärmepumpe über die Jahre rechnen. Die niedrigeren Betriebskosten summieren sich, insbesondere bei steigenden Strompreisen. Bei einer Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren und einem jährlichen Heizbedarf von 15.000 Kilowattstunden ergibt sich eine erhebliche Differenz im Stromverbrauch.
Wer beispielsweise mit einer Jahresarbeitszahl von 4,3 statt 3,4 heizt, spart jährlich rund 650 Kilowattstunden Strom ein. Bei einem Strompreis von 30 Cent pro Kilowattstunde entspricht das einer jährlichen Ersparnis von knapp 200 Euro – über 20 Jahre also rund 4.000 Euro. Diese Rechnung berücksichtigt noch keine künftigen Preissteigerungen oder Förderungen, die den Abstand weiter vergrößern können.
Förderung und politische Rahmenbedingungen
Die Bundesregierung unterstützt den Einbau von Wärmepumpen mit verschiedenen Förderprogrammen. Über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) können Eigentümer Zuschüsse von bis zu 35 Prozent der förderfähigen Kosten erhalten. Bei besonders effizienten Anlagen oder dem Austausch einer alten Ölheizung können weitere Boni hinzukommen.
Auch auf regionaler Ebene gibt es teilweise ergänzende Fördertöpfe. Wer eine Erdwärmepumpe plant, sollte frühzeitig die Förderbedingungen prüfen und den Antrag vor Beginn der Maßnahme stellen. Die höheren Investitionskosten lassen sich so deutlich abfedern, und die Amortisationszeit verkürzt sich.
Entscheidungshilfe für Altbaubesitzer
Für Eigentümer älterer Gebäude stellt sich die Frage, ob sich der Umstieg auf eine Wärmepumpe lohnt – und wenn ja, auf welche Technologie. Die Fraunhofer-Studie liefert hierzu klare Indizien: Beide Systeme können im Altbau wirtschaftlich betrieben werden, doch die Erdwärmepumpe bietet langfristig die bessere Effizienz.
Entscheidend sind dabei mehrere Faktoren:
- Verfügbarkeit einer geeigneten Fläche oder Genehmigung für eine Bohrung
- Budget für die Anfangsinvestition
- Erwartete Nutzungsdauer und Heizverhalten
- Regionale Fördermöglichkeiten
Wer die Möglichkeit hat, eine Erdwärmepumpe zu installieren, sollte diese Option ernsthaft in Betracht ziehen. Die höhere Effizienz zahlt sich nicht nur finanziell aus, sondern schont auch das Klima durch geringeren Strombedarf. Luftwärmepumpen bleiben dennoch eine solide Alternative, insbesondere wenn bauliche oder finanzielle Rahmenbedingungen eine Erdwärmepumpe ausschließen.
Diese Informationen ersetzen keine individuelle Energieberatung oder technische Planung durch einen Fachbetrieb.