Monatlicher Stromverbrauch einer monovalent betriebenen Luft-Wasser-Wärmepumpe
Die Wärmepumpe ist die Schlüsseltechnologie der privaten Wärmewende. Lag ihr Anteil bei fertiggestellten Neubauten im Jahr 2014 noch bei rund 32 Prozent, sind es heute bereits 69 Prozent. In genehmigten Neubauvorhaben ist sie für 81 Prozent der Projekte als primäre Heizung eingeplant.
Diese Entwicklung hat gute Gründe: Gesetzliche Vorgaben, steigende CO₂-Kosten und der Wunsch nach einer unabhängigen und nachhaltigen Wärmeversorgung treiben diese Technologie voran, denn Wärmepumpen nutzen die Umgebungsenergie und erzeugen aus einer Kilowattstunde Strom ein Vielfaches an Wärmeenergie.
Grenzen zeigen sich im Betrieb
Gleichzeitig zeigt die Praxis, dass insbesondere Luft-Wasser-Wärmepumpen in bestimmten Situationen an Grenzen stoßen. Diese Wärmepumpen arbeiten am effizientesten bei stabilen Laufzeiten, niedrigen Vorlauftemperaturen und moderaten Außentemperaturen. Jedoch sind diese idealen Bedingungen im realen Betrieb selten dauerhaft gegeben. Luft-Wasser-Wärmepumpen und Fußbodenheizung reagieren nur langsam auf Temperaturschwankungen. Gerade bei niedrigen Außentemperaturen, oder spontanem Wärmebedarf – etwa am Abend oder am Wochenende – entstehen Wärmespitzen, die sich mit Wärmepumpen nur unzureichend decken lassen.
Zudem verschiebt sich mit sinkender Außentemperatur das Verhältnis von Leistung und Bedarf. Während der Wärmebedarf steigt, nimmt die Effizienz der Wärmepumpe ab. Als Faustformel gilt: Sinkt die Außentemperatur um 1 Grad Celsius, reduziert sich die Heizleistung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe um 2 bis 3 Prozent. Gleichzeitig steigt der Wärmebedarf des Gebäudes. An kalten Wintertagen entsteht so eine wachsende Lücke zwischen verfügbarer Leistung und tatsächlichem Bedarf.
Hybride Systeme verschieben den kritischen Betriebsbereich der Wärmepumpe deutlich. «
In der Planung führt diese Entwicklung zu einem entscheidenden Punkt: dem sogenannten Bivalenzpunkt. Ab diesem Punkt reicht die Leistung der Wärmepumpe allein nicht mehr aus, um den Wärmebedarf vollständig zu decken.
Insbesondere bei starkem Frost schaltet sich ein elektrischer Heizstab ein. Das sichert zwar die Wärmeversorgung, führt jedoch zu einem deutlich steigenden Stromverbrauch und wirkt sich unmittelbar auf die Jahresarbeitszahl (JAZ) aus. Die Effizienz des Gesamtsystems nimmt spürbar ab, während die Betriebskosten signifikant ansteigen.
Kamin- und Pelletöfen: Starke Ergänzung mit Mehrwert
Hybride Systeme verschieben den kritischen Betriebsbereich der Wärmepumpe deutlich. Die Wärmepumpe übernimmt die effiziente Grundlastversorgung, während ein zweiter Wärmeerzeuger bei Bedarf einspringt – gesteuert nach Temperatur, Lastprofil oder Systemzustand.
Kamin- und Pelletöfen liefern innerhalb weniger Minuten spürbare Strahlungswärme – genau dort, wo die Trägheit von Wärmepumpen und Fußbodenheizungen ihre Grenzen zeigt. Sie stellen kurzfristig hohe Leistungen bereit und reagieren unmittelbar auf den steigenden Wärmebedarf. Die Wärmepumpe arbeitet parallel im unteren Leistungsbereich und wird gezielt entlastet. Die JAZ verbessert sich dabei nachweislich um bis zu 20 Prozent. So entsteht ein System, das nicht nur auf maximale Leistung ausgelegt ist, sondern einen stabilen und wirtschaftlichen Betrieb über das gesamte Jahr sichert.
Luftgeführte Kaminöfen beheizen direkt den Aufstellraum und angrenzende Bereiche. Wasserführende Modelle speisen 50 bis 80 Prozent ihrer Wärmeleistung in den hydraulischen Kreislauf ein. Pelletöfen heben diese Vorteile auf eine neue Ebene: Mit feuerungstechnischen Wirkungsgraden von über 90 %, vollautomatischer Pelletzufuhr, App-Steuerung und Smart-Home-Integration.
Holz als klimaneutraler Brennstoff ist zudem Teil des biologischen CO₂-Kreislaufes und unabhängig von globalen Energiemärkten. In Norwegen beispielsweise wird der Einsatz von Holzfeuerungen gezielt gefördert, da er die öffentlichen Stromnetze entlastet.
Solarthermie: Saisonale Entlastung
Solarthermie ergänzt hybride Heizsysteme auf einer weiteren Ebene. In Deutschland decken rund 2,6 Millionen Solarwärmeanlagen einen erheblichen Teil des Warmwasserbedarfs und unterstützen auch die Heizung.
Im hybriden Verbund übernimmt die Solarthermie vor allem in der Übergangszeit und im Sommer die Warmwasserbereitung weitgehend vollständig und entlastet die Wärmepumpe deutlich. Das reduziert das Takten sowie die Laufzeiten, stabilisiert den Anlagenbetrieb und senkt den Stromverbrauch.
Da Solarertrag und Heizbedarf saisonal gegenläufig verlaufen, ersetzt die Holzfeuerung in den kalten Monaten die fehlende Leistung. So entsteht ein System, das über das gesamte Jahr hinweg die jeweils sinnvollste Energiequelle nutzt. Aufgrund der witterungsabhängigen Verfügbarkeit ist hier eine klare Systemführung entscheidend.
In Norwegen beispielsweise wird der Einsatz von Holzfeuerungen gezielt gefördert, da er die öffentlichen Stromnetze entlastet.«
Betriebsstrategien im Überblick
Ein zentraler Punkt in der Planung hybrider Heizsysteme ist die Wahl der Betriebsstrategie. Sie legt fest, wie die einzelnen Wärmeerzeuger zusammenarbeiten und welche Aufgaben sie im System übernehmen.
Die Wahl der Betriebsstrategie erfolgt im Zusammenspiel von Gebäude, Anlagentechnik und Nutzungsverhalten. Entscheidend ist eine klare Systemführung, die sowohl Effizienz als auch Betriebssicherheit berücksichtigt.
Die Zukunft ist hybrid
Ihre hohe Effizienz und die Nutzung erneuerbarer Umweltenergie machen die Wärmepumpe zur tragenden Säule der Wärmewende. Gleichzeitig zeigt die Praxis, wo ihre systembedingten Grenzen liegen: Die Effizienz sinkt bei Kälte, das System reagiert träge und die vollständige Stromabhängigkeit bleibt ein kritischer Faktor.
Hybride Systeme setzen genau an diesen Punkten an. Die Kombination aus Wärmepumpe, Holzfeuerung und Solarthermie erhöht die Effizienz des Gesamtsystems, stärkt die Versorgungssicherheit, verbessert die Wirtschaftlichkeit und schafft zusätzliche Flexibilität im Betrieb. So entsteht ein Heizsystem, das den Anforderungen der Zukunft gerecht wird: nachhaltig, zuverlässig und anpassungsfähig.
Auf die im Beitrag dargestellten Zusammenhänge zur Kombination unterschiedlicher Wärmeerzeuger wird im„Ratgeber für Hybride Wärme – Wärmepumpe + Kamin- oder Pelletofen“ von Oranier ausführlich eingegangen. Das Fachbuch zeigt wie sich Wärmepumpen, Kamin- und Pelletöfen sowie Solarthermie technisch sinnvoll miteinander kombinieren lassen und welche Auswirkungen sich daraus für Planung, Auslegung und Betrieb ergeben. Dabei werden insbesondere die im Beitrag angesprochenen Themen wie Bivalenzpunkt, Lastverteilung und Systemführung praxisnah dargestellt.
Auf über 200 Seiten werden die einzelnen Komponenten und ihre Funktionen im Gesamtsystem dargestellt – von der Wärmeerzeugung über Speichertechnik und Hydraulik bis hin zur Regelung. Ziel ist es, Planern und ausführenden Betrieben eine strukturierte Grundlage für die Entwicklung hybrider Heizsysteme zu geben.
Der modular aufgebaute Ratgeber eignet sich sowohl zur vertiefenden Lektüre sowie als Nachschlagewerk für konkrete Fragestellungen in der Planung und Beratung. Das Buch kann direkt bei ORANIER bestellt werden: www.oranier.com/heiztechnik/service/buchbestellung/
Zudem bietet Oranien unter www.hybride-waerme.de einen kompakten Überblick über alle relevanten Aspekte –von Systemkomponenten und Varianten über rechtliche Rahmenbedingungen bis hin zu Fördermöglichkeiten.Da die Seite in die ORANIER-Homepage integriert ist, können dort auch alle Kamin- und Pelletöfen direkt ausgewählt und passende Lösungen gezielt zusammengestellt werden.
Foto: Oranier
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