Wie umweltfreundlich der Betrieb einer Wärmepumpe ist, hängt zum einen davon ab, wie viel Strom die Anlage benötigt, um eine bestimmte Menge an Heizenergie zu erzeugen. Kennziffer dafür ist die ⁠Jahresarbeitszahl (JAZ). Je höher sie ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Zum anderen hängt es davon ab, mit welchem Strom die Wärmepumpe betrieben wird. Je größer der Anteil grünen Stroms aus regenerativen Energien, desto klimafreundlicher ist der Betrieb der Wärmepumpe. 2023 wurde mit fast 52 Prozent bereits über die Hälfte des verbrauchten Stroms in Deutschland durch erneuerbare Energieträger gedeckt. Kombiniert man eine Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage, kann das die CO₂-Emissionen weiter absenken.

Jede Dämmmaßnahme trägt dazu bei, den Energiebedarf eines Gebäudes zu verringern und somit auch den Strombedarf für den Betrieb einer Wärmepumpe zu reduzieren. Technisch gesehen kann in den meisten Fällen auch in einem ungedämmtem Haus eine Wärmepumpe eingebaut werden, die das Haus unter Nutzung der Umgebungsluft, der Erdwärme oder des Abwassers effizient beheizt.

Entscheidend für die Effizienz und damit auch für die Betriebskosten der Anlage ist die sogenannte Vorlauftemperatur. Das ist die Temperatur, auf die das Heizungswasser mithilfe einer Wärmepumpe erwärmt wird, bevor es über das Heizungssystem verteilt wird. Bei einer maximalen Vorlauftemperatur bis 55 Grad kann eine Luftwärmepumpe über den Jahresverlauf effizient betrieben werden. Erdwärme- oder Abwasserwärmepumpen können auch höhere Vorlauftemperaturen erreichen, weil ihre Wärmequellen auch bei niedrigen Außentemperaturen höher sind. Um mit solchen Vorlauftemperaturen wenig oder ungedämmte Gebäude ausreichend heizen zu können, kann oft der Austausch einzelner Heizkörper gegen solche mit größerer Fläche und besserer Wärmeverteilung ausreichen.

Darüber hinaus gibt es inzwischen moderne Hochtemperatur-Wärmepumpen, die bis zu 80 Grad Vorlauftemperatur erreichen können. Mit diesen Wärmepumpen kann jedes Haus beheizt werden und die Heiztechnik kann trotz Abstrichen bei der Effizienz ökologisch sinnvoll sein. Für ungedämmte Gebäude mit geringer Energieeffizienz können außerdem Hybridheizungen in Betracht gezogen werden, bei denen die Wärmepumpe mit einer Gas- oder Ölheizung kombiniert wird. Nach erfolgter Dämmung des Gebäudes kann die Wärmepumpe die Wärmeversorgung dann gegebenenfalls allein übernehmen.

Bevor ein Heizungsfachbetrieb beauftragt wird, sollten sich Eigentümerinnen und Eigentümer am besten zur Energiebilanz des Hauses und zur benötigten Heizleistung beraten lassen: Welche Wärmepumpe ist für mein Haus geeignet? Kommt eine hocheffiziente Sole-Wasser-Wärmepumpe infrage? Welche Leistung wird benötigt? Wie viel Warmwasser? Je besser der Wärmeschutz des Gebäudes, desto effizienter funktioniert die Wärmepumpe. Gegebenenfalls empfehlen sich zum Beispiel eine Fassadendämmung, moderne Fenster oder der Austausch von einzelnen Heizkörpern.

Eine Wärmepumpenheizung kostet über die Betriebsjahre hinweg weniger als eine mit Gas oder Öl betriebene Heizung. Das gilt insbesondere vor dem Hintergrund, dass die CO₂-Kosten für fossile Brennstoffe steigen und derzeit hohe Förderungen von bis zu 70 Prozent für Wärmepumpenanlagen angeboten werden.

Zwar sind die Investitionen für ein Wärmepumpensystem für die Anschaffung und Installation höher als für eine Gastherme. Es lohnt sich jedoch ein Blick auf die gesamten Kosten, die für die Beheizung entstehen: Denn entscheidend sind neben den Investitionskosten auch die Betriebskosten. Der Vorteil der Wärmepumpe ist die Nutzung von erneuerbarer, kostenfreier und CO₂-freier Umweltwärme aus Sonne, Außenluft, Erdreich und Wasser. Die Wärmepumpe nutzt neben der elektrischen Energie (Strom) die doppelte bis vierfache Energiemenge aus der Umwelt zur Beheizung des Gebäudes. Wieviel Energie aus der Umwelt genutzt wird, hängt von der Effizienz des Wärmepumpensystems ab. Ausschlaggebend sind dabei die Temperaturen der Wärmequelle und des Heizsystems sowie die Effizienz der Wärmepumpengeräte, die fachgerechte Planung und Installation der Anlage sowie die Heizgewohnheiten der Nutzenden.

Wärmepumpen sind auf Strom angewiesen, so wie die meisten Heizungsanlagen. Wärmepumpen benötigen jedoch mehr Strom als Gas- oder Öl-Heizungen. Aber sie nutzen überwiegend die Umweltwärme aus der Umgebung anstatt Wärme aus der Verbrennung von Gas oder Öl. Mit einer Kilowattstunde Strom kann eine Wärmepumpe drei bis fünf Kilowattstunden Wärme erzeugen. Bei effizienten Wärmepumpenanlagen ist der Strombedarf gering und beträgt nur 20 Prozent der erzeugten Wärmemenge für die Beheizung.

Wärmepumpen beheizen auch Gebäude mit herkömmlichen Heizkörpern zuverlässig. Der Vorteil von Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen und auch Luftheizungen ist die niedrigere Temperatur, die die Wärmepumpe zur Beheizung erzeugen muss. Große Heizflächen von Fußbodenheizungen und Luftheizungen benötigen nur 25 bis 35 Grad und somit rund 20 bis 30 Grad weniger als klassische Heizkörper. Wärmepumpen können auch Temperaturen bis 65 oder 70 Grad für das Heizsystem erzeugen. Allerdings mit dem Nachteil, dass mehr Strom benötigt wird und somit höhere Betriebskosten entstehen.

Die zur Beheizung benötigte Temperatur ist bei Heizkörpern oft unnötig hoch eingestellt. Eine Absenkung der Temperaturen ist über die Einstellung der Heizkurve in der Heizungsregelung möglich. Langfristig lohnt sich eine Verbesserung des baulichen Wärmeschutzes, sodass eine Absenkung der Heiztemperaturen bei gleichzeitiger Energieeinsparung und Steigerung des Komforts erreicht wird.

Die Netze zum Transport des Stroms werden ausgebaut und Netzbetreiber sind verpflichtet Wärmepumpen ans Stromnetz anzuschließen. Eine kurzzeitige Reduzierung der Stromversorgung ist für neue Wärmepumpenanlagen im Bedarfsfall vorgesehen. In den vergangenen Jahren wurde durch die Stromversorger bei Nutzung des Wärmepumpentarifs sogar die Stromzufuhr stundenweise ganz unterbrochen.

Mit zunehmendem Ausbau von Windkraft und Solarenergie wird die Stromversorgung immer klimafreundlicher und mit Nutzung von Wärmepumpen auch die Wärmeversorgung. Wärmepumpen verursachen bereits mit dem heutigen Strommix deutlich niedrigere Treibhausgasemissionen als Gas- oder Ölheizungen.

Moderne Wärmepumpen können mittlerweile so leise arbeiten, dass sie niemanden stören – selbst in dicht bebauten Gebieten. Die Geräuschemissionen einer Wärmepumpe werden maßgeblich durch die genutzte Wärmequelle bestimmt. Im Gegensatz zu Erd- und Grundwasser-Wärmepumpen sind in Wärmepumpen, welche die Außenluft zur Wärmegewinnung nutzen, Ventilatoren verbaut, die im aktiven Betrieb Geräusche erzeugen. Weiterhin beeinflusst der Aufstellort die Übertragung des Schalls. Die Lautstärke einer Wärmepumpe kann durch die richtige Wahl des Aufstellortes deutlich reduziert werden. Ein weiteres Kriterium für die Lautstärke einer Wärmepumpe ist die mit zunehmender Leistung steigende Betriebslautstärke. Hier lohnt sich ein Vergleich der Produktangaben zur Schalleistung in den Hersteller-Spezifikation von Wärmepumpengeräten. Die Investition in geräuscharme Geräte ist sinnvoller als Maßnahmen, die darauf abzielen, den Schall nach der Entstehung zu dämpfen, zu dämmen oder zu isolieren.

Kältemittel ermöglichen, dass die Wärme auf niedrigem Temperaturniveau aus Außenluft, Erdreich und Wasser für die Erwärmung in Gebäuden genutzt werden kann. Die gleichen Stoffe werden auch in Kühl- und Klimageräten eingesetzt. Hauptsächlich werden Fluorkohlenwasserstoffe (FKWs) als Kältemittel eingesetzt. Diese haben aber ein starkes Treibhauspotenzial, das Global Warming Potential (GWP), weshalb ihre Nutzung gesetzlich schrittweise eingeschränkt wird. Es existieren bereits Alternativen, die auch gefördert werden. Der Trend in der Kälte-, Klima- und Wärmepumpenbranche geht zu synthetischen Kältemitteln mit möglichst niedrigem Treibhauspotenzial (zum Beispiel Difluormethan R32) bzw. zu natürlichen Kältemitteln mit GWPnahe Null, zum Beispiel Propan R 290. Geräte mit natürlichen Kältemitteln werden mit einem Förderbonus von 5 Prozent unterstützt.

Wird die Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) kombiniert, rechnet sich das: Wer seine Wärmepumpe mit Energie vom eigenen Dach versorgt, kann die Kosten für ihren Betriebsstrom oft erheblich senken. Das ist gut fürs Klima und schont das Portemonnaie. Je mehr Strom vom Dach für den eigenen Haushalt verbraucht wird, desto mehr lohnt sich die PV-Anlage. Bei der Planung der Anlagengröße sollte bedacht werden, ob zukünftig beispielsweise ein Elektroauto angeschafft oder ein Stromspeicher nachgerüstet werden soll.

Im privaten Bereich lohnt es sich häufig, das vollständige PV-Potenzial auszuschöpfen, da bei einer späteren Ergänzung der Anlage weitere Kosten anfallen können (u. a. für Anpassungen im Zählerschrank oder das Baugerüst). Wird über die PV-Anlage mehr Sonnenstrom erzeugt als gerade benötigt, fließen diese Überschüsse in das öffentliche Stromnetz und werden vergütet. Überschüsse können auch in einem Batteriespeicher gesammelt werden und nachts oder an sonnenarmen Tagen den Strom für die Wärmepumpe und andere Verbraucher im Haus liefern.

Welche Kombination aus Wärmepumpe, PV-Anlage und Speicher für Sie am besten passt, erfahren Sie mithilfe einer Energieberatung für Wohngebäude (Vor-Ort-Beratung, individueller Sanierungsfahrplan) oder durch die Energieberatung der Verbraucherzentralen.

Weitere Informationen zu Wärmepumpen finden Sie beim Gebäudeforum klimaneutral.