Welche Vorlauftemperatur ist für eine Wärmepumpe günstig?

Wärmepumpen arbeiten im Allgemeinen effizienter, wenn die erforderliche Vorlauftemperatur niedrig ist. Ob ein Gebäude mit beispielsweise 55 °C, 45 °C oder weniger auskommt, hängt von Heizlast, Heizflächen und Betriebsbedingungen ab.

Muss ich alle Heizkörper für eine Wärmepumpe tauschen?

Nein. Entscheidend ist die raumweise Prüfung. Häufig reichen viele vorhandene Heizkörper aus, während nur einzelne kritische Räume größere Heizflächen benötigen.

Kann ich die Heizkörperleistung mit dem arithmetischen Mittel umrechnen?

Für eine genaue Leistungsumrechnung wird die logarithmische mittlere Übertemperatur verwendet. Ein arithmetisches Mittel kann bei kleinen Temperaturdifferenzen als Näherung dienen, ist aber nicht die maßgebliche Berechnung für die Leistungsumrechnung.

Reicht mein Heizkörper für eine Wärmepumpe?

Kurz gesagt: Ein Heizkörper gibt bei niedrigerer Systemtemperatur deutlich weniger Leistung ab als bei seinen Norm- beziehungsweise Katalogbedingungen. Ob er trotzdem für eine Wärmepumpe reicht, entscheidet der Vergleich zwischen Heizkörperleistung bei der geplanten Systemtemperatur und der Heizlast des Raums. Genau deshalb sollte die Prüfung raumweise erfolgen.

Warum ist das bei einer Wärmepumpe wichtig?

Wärmepumpen arbeiten im Allgemeinen effizienter, wenn sie das Heizwasser nicht auf sehr hohe Temperaturen anheben müssen. Niedrigere Vorlauftemperaturen sind deshalb günstig. Gleichzeitig sinkt bei Heizkörpern mit kleiner werdender Temperaturdifferenz zum Raum die abgegebene Wärmeleistung.

Heizkörper schließen den Wärmepumpenbetrieb deshalb nicht grundsätzlich aus. Entscheidend ist, ob die vorhandenen Heizflächen bei der geplanten Systemtemperatur noch ausreichend Leistung liefern. In vielen Gebäuden sind nur einzelne Räume kritisch.

Die entscheidende Größe: logarithmische mittlere Übertemperatur

Für die Leistungsumrechnung eines wassergeführten Heizkörpers wird die logarithmische mittlere Übertemperatur zwischen Heizwasser und Raumluft verwendet. Die neue Heizkörperleistung lässt sich aus der bekannten Norm- oder Katalogleistung näherungsweise wie folgt bestimmen:

Q_neu = Q_nenn × (Δϑ_ln,neu / Δϑ_ln,nenn)ⁿ mit Δϑ_ln = (t_VL − t_RL) / ln((t_VL − t_i) / (t_RL − t_i)) t_VL = Vorlauf · t_RL = Rücklauf · t_i = Raumtemperatur · n = Heizkörperexponent

Zum Exponenten n: Der genaue Wert ist vom jeweiligen Heizkörper abhängig und sollte möglichst aus den technischen Herstellerdaten übernommen werden. Bei vielen Plattenheizkörpern liegt er ungefähr um 1,3. Für eine erste Abschätzung kann 1,3 verwendet werden; für eine belastbare Auslegung sind die konkreten Produktdaten besser.

Rechenbeispiel

Ein Heizkörper besitzt eine angegebene Leistung von 1.800 W bei 75/65/20 °C. Für das Beispiel wird ein Heizkörperexponent von n = 1,3 verwendet. Daraus ergeben sich bei anderen Systemtemperaturen ungefähr folgende Leistungen:

System VL/RL	Δϑ_ln	Leistung	Anteil der Nennleistung
75/65 °C	49,8 K	1.800 W	100 %
70/55 °C	42,1 K	≈ 1.440 W	≈ 80 %
55/45 °C	29,6 K	≈ 920 W	≈ 51 %
50/40 °C	24,7 K	≈ 720 W	≈ 40 %
45/35 °C	19,6 K	≈ 535 W	≈ 30 %
40/30 °C	14,4 K	≈ 360 W	≈ 20 %

Hat der Raum beispielsweise eine Heizlast von 850 W, dann reicht dieser Heizkörper im Beispiel bei 55/45 °C noch aus. Bei 50/40 °C wäre die rechnerische Heizkörperleistung bereits kleiner als die angenommene Raumheizlast.

Das bedeutet nicht, dass damit automatisch die gesamte Wärmepumpenanlage festgelegt ist. Für die tatsächliche Auslegung müssen unter anderem reale Heizkörperdaten, Raumheizlast, gewünschte Raumtemperatur, hydraulische Verhältnisse und das Leistungskennfeld der Wärmepumpe berücksichtigt werden.

Heizkörper-Rechner

Leistung bei neuer Systemtemperatur

Trag die bekannten Heizkörperdaten und die gewünschte Vorlauf-/Rücklauftemperatur ein. Der Rechner verwendet für die Nennleistung 20 °C Raumtemperatur als Bezugswert und für die neue Leistung die eingegebene Raumtemperatur.

Nennleistung (W)

Raumtemperatur (°C)

Nenn-Vorlauf (°C)

Nenn-Rücklauf (°C)

Neuer Vorlauf (°C)

Neuer Rücklauf (°C)

Heizkörperexponent n

Raumheizlast (W, optional)

–

Der Rechner ist eine überschlägige technische Rechenhilfe. Für die endgültige Beurteilung sind die konkreten Herstellerdaten des Heizkörpers und eine belastbare raumweise Heizlast maßgeblich.

Warum die Raumtemperatur mitgerechnet werden muss

Ein Badezimmer mit 24 °C Raumtemperatur stellt andere Anforderungen als ein Wohnraum mit 20 °C. Bei identischer Vorlauf- und Rücklauftemperatur ist die wirksame Übertemperatur im wärmeren Raum kleiner – und damit auch die Heizkörperleistung.

Deshalb ist eine pauschale Aussage wie „der Heizkörper schafft bei 45/35 °C noch 30 Prozent“ nur eine Orientierung. Die tatsächliche Leistung hängt auch von der Raumtemperatur und vom Heizkörperexponenten ab.

Arithmetisches oder logarithmisches Mittel?

Für die genaue Leistungsumrechnung wird die logarithmische mittlere Übertemperatur verwendet. Das einfache arithmetische Mittel der Vorlauf- und Rücklauftemperatur ist keine gleichwertige Ersatzrechnung.

Bei kleinen Temperaturspreizungen können beide Werte relativ nah beieinanderliegen, weshalb das arithmetische Mittel für eine grobe Abschätzung manchmal brauchbar erscheint. Je nach Betriebsbedingungen kann die Abweichung jedoch relevant werden. Für die Leistungsumrechnung sollte deshalb die logarithmische Berechnung verwendet werden.

Was tun, wenn ein Heizkörper nicht reicht?

Ein zu kleiner Heizkörper bedeutet nicht automatisch, dass das gesamte Gebäude ungeeignet für eine Wärmepumpe ist. Mögliche Maßnahmen sind zum Beispiel:

ein größerer Heizkörper mit mehr Übertragungsfläche,
ein leistungsstärkerer Heizkörpertyp bei gleichem Platzangebot,
eine zusätzliche Heizfläche,
eine Reduzierung der Raumheizlast durch energetische Maßnahmen,
eine etwas höhere Systemtemperatur, wenn Wärmepumpe und Gesamtsystem dafür sinnvoll ausgelegt sind.

In der Praxis lohnt deshalb die Prüfung Raum für Raum. Häufig bestimmt der kritischste Raum, wie weit die Vorlauftemperatur insgesamt abgesenkt werden kann.

Typische Fehler bei der Heizkörperprüfung

Nennleistung mit Heizlast verwechseln: Die Heizkörperleistung und die Wärmeverluste des Raums sind zwei unterschiedliche Größen.
Nur die Vorlauftemperatur betrachten: Auch Rücklauf- und Raumtemperatur beeinflussen die Heizkörperleistung.
Pauschal n = 1,3 ansetzen: Für eine erste Näherung brauchbar, für eine konkrete Auslegung besser den Herstellerwert verwenden.
Nur das Gebäude insgesamt prüfen: Ein einzelner kritischer Raum kann eine höhere Systemtemperatur erforderlich machen.
Hydraulik ignorieren: Auch ein rechnerisch ausreichend großer Heizkörper muss mit dem benötigten Volumenstrom versorgt werden können.

Häufige Fragen

Welcher Heizkörperexponent ist richtig?

Der Exponent ist vom konkreten Heizkörper abhängig und sollte möglichst aus den Herstellerdaten übernommen werden. Für viele Plattenheizkörper liegt er ungefähr um 1,3; dieser Wert ist daher eine brauchbare Näherung, aber kein universeller Produktwert.

Welche Vorlauftemperatur braucht eine Wärmepumpe?

Es gibt keine einzelne Temperatur, die für jedes Gebäude gilt. Niedrige Vorlauftemperaturen sind für die Effizienz günstig. Ob 55 °C, 45 °C oder weniger möglich sind, hängt vor allem von Heizlast, Heizflächen und Anlagenbetrieb ab.

Müssen alle Heizkörper getauscht werden?

Nein. Häufig reichen viele vorhandene Heizkörper aus. Entscheidend ist die raumweise Gegenüberstellung von Heizkörperleistung und Raumheizlast.

Reicht das arithmetische Mittel der Temperaturen?

Für eine genaue Leistungsumrechnung sollte die logarithmische mittlere Übertemperatur verwendet werden. Das arithmetische Mittel kann je nach Temperaturspreizung nur eine Näherung sein.

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Weitere Rechenwege

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Quellen und weiterführende Informationen

Hinweis: Diese Seite erläutert technische Zusammenhänge und bietet eine überschlägige Rechenhilfe. Sie ersetzt keine fachgerechte Heizlast-, Heizflächen- oder Anlagenplanung.