Großer EU-Wärmepumpen-Test: Fehl-Einstellungen verschwenden Strom!

In der bisher größten Feldstudie haben Forschende der ETH Zürich den effizienten Betrieb von Wärmepumpen untersucht. Zwei Jahre lang haben sie die Daten von 1023 Luft- als auch Erdreich-Wärmepumpen in verschiedenen Wohngebäuden in zehn europäischen Ländern, darunter Deutschland, Österreich, Niederlande, Schweden, Dänemark, Frankreich und Grossbritannien in Echtzeit ausgelesen.

Ziel der Studie „Estimation of energy efficiency of heat pumps in residential buildings using real operation data“ war es, ein System zu entwickeln, um die Anlagen standardisiert miteinander zu vergleichen, obwohl sie in unterschiedlichen Gebäuden installiert sind. Zwar waren die Daten nur von einem Hersteller zugänglich, die Autoren der Studie gehen aber von einer Übertragbarkeit aus.

Die Analyse ergab, dass 17 % der Luft-Wärmepumpen und 2 % der Erdreich-Wärmepumpen die bestehenden Effizienzstandards nicht erfüllten. Zudem waren etwa 10 % der Systeme überdimensioniert, was zu ineffizientem Betrieb führen kann, während etwa 1 % unterdimensioniert waren. Die Anlagen mit dem niedrigsten Wirkungsgrad lagen zum Teil um das Zwei- bis Dreifache unter denjenigen mit dem höchsten Wirkungsgrad.

Die Ergebnisse decken sich mit denen früherer Feldtests der ETH Zürich. Bereits 2023 hat Tobias Brudermüller, einer der Protagonisten des aktuellen Feldtests, in Zusammenarbeit mit Industriepartnern, dem Bundesamt für Energie und den Elektrizitätswerken des Kantons Zürich (EKZ) ähnliche Studien in der Schweiz durchgeführt.

Grundlage bildeten dabei Stromverbrauchsdaten von Schweizer Haushalten, die mit Smart Metern ausgestattet waren und mit Künstlicher Intelligenz ausgewertet wurden. Hierbei zeigte sich, dass bei 41 Prozent der damals 410 untersuchten Wärmepumpen die

• Heizkurve zu hoch eingestellt war und die Wärmepumpen einen unnötig hohen Temperaturhub erzeugen mussten. In 36 Prozent der Fälle war die
• Nachtabsenkung aktiviert, was zur Abkühlung der Gebäude und einem höheren Nachheizen führte. In 26 Prozent der Fälle war die
• Heizgrenze zu hoch angesetzt, sodass die Anlagen länger in Betrieb waren als es angesichts der Außentemperatur erforderlich war.

Durch eine Optimierung der Heizkurveneinstellung ließen sich dieses Problem für viele Anlagen lösen.

Um die Effizienz über den gesamten Lebenszyklus sicherzustellen, schlagen die Autoren der Studie vor, die Überwachung der Anlagen europaweit zu standardisieren.

Die Einführung standardisierter Verfahren zur Leistungsbewertung nach der Installation sowie digitaler Werkzeuge, die Nutzern und Installateuren umsetzbares Feedback bieten, könnte dazu beitragen, die Betriebseffizienz zu verbessern und zukünftige Installationen besser zu planen. Darüber hinaus könnten solche Maßnahmen das Vertrauen der Verbraucher in Wärmepumpentechnologien stärken und deren breite Einführung fördern.

1. Leistungstransparenz nach der Installation

Digitale Tools sollen es ermöglichen, die tatsächliche Effizienz von Wärmepumpen im Betrieb zu erfassen – ähnlich wie ein Energieverbrauchs-„Tacho“. Das bedeutet:

• Vergleich der realen Effizienz (z. B. SCOP) mit Normwerten
• Erkennung von unterdurchschnittlicher Performance
• Identifikation von Optimierungspotenzial durch einfache Maßnahmen wie z. B. Absenkung der Vorlauftemperatur

2. Unterstützung bei der Einstellung und Konfiguration

Viele Wärmepumpen sind nicht optimal konfiguriert, was zu unnötigem Energieverbrauch führt. Digitale Werkzeuge können helfen: • Benutzer:innen durch Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur optimalen Einstellung der Heizkurve zu führen • Feedback über zu hohe oder zu niedrige Vorlauftemperaturen zu geben • Änderungen zu simulieren (z. B. wie sich eine Absenkung um 1 °C auf Verbrauch und SCOP auswirkt)

3. Dimensionierungs-Check

Ein häufiges Problem ist die falsche Dimensionierung (zu groß oder zu klein). Digitale Tools sollen:

• Nutzer:innen und Installateuren nachträglich Feedback geben, ob die gewählte Wärmepumpe zu groß oder klein für den Bedarf ist
• Empfehlungen liefern, ob ggf. eine Zusatzheizung sinnvoll wäre
• Frühzeitig Fehlbelastungen erkennen, z. B. bei Erdsonden (Gefahr von Permafrost)

4. Nutzerführung & Bildung

Die Studie betont, dass Unwissenheit bei Nutzer:innen eine der Hauptursachen für Ineffizienz ist. Deshalb sollen digitale Tools auch:

• Einfache Dashboards bieten, die Verbrauch, Effizienz und Kostenschätzungen anzeigen
• Verbrauchsfeedback in Alltagssprache bereitstellen (z. B. „Durch diese Einstellung sparen Sie ca. 120 €/Jahr“)
• Fehlkonfigurationen aufdecken, ohne dass ein Techniker notwendig ist

5. Integration in Smart Meter & Versorgertarife

Für ältere Geräte ohne Internetanbindung könnten Smart-Meter-Daten als Basis dienen. Zudem könnten Versorger:

• Dynamische Stromtarife anbieten, kombiniert mit Empfehlungen für den optimalen Betrieb
• Wärmepumpen gezielt bei hoher Netzauslastung drosseln („Demand Response“)

„Noch fehlen aber die Rahmenbedingungen für technische Standards, die der Vielfalt realer Gebäudesituationen gerecht werden“, sagt Tobias Brudermüller.