3. Juni 2025, 13:17 Uhr | Lesezeit: 4 Minuten
Wärmepumpen gelten als Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur Klimaneutralität – doch viele Systeme bleiben hinter den Erwartungen zurück. Eine aktuelle Untersuchung der ETH Zürich offenbart die Gründe und verrät, wie betroffene Besitzer gegensteuern können.
Eine Feldstudie der ETH Zürich hat die Effizienz von über 1000 Wärmepumpen in Europa untersucht. Ergebnis: Viele Anlagen arbeiten deutlich unter ihrem Potenzial – und zwar aus anderen Gründen als vielleicht zunächst angenommen. Die Einbußen bei der Effizienz der Wärmepumpen bleiben häufig unbemerkt, sind aber laut den Forschern vermeidbar.
Große Effizienzunterschiede bei Wärmepumpen
Die ETH Zürich hat in einer zweijährigen Feldstudie die Leistung von mehr als 1000 Wärmepumpen in zehn europäischen Ländern analysiert, darunter auch Deutschland, Österreich und Schweden. Die Ergebnisse wurden im Mai 2025 veröffentlicht. Ziel war es, die Energieeffizienz der Systeme unabhängig vom Gebäudezustand oder Nutzerverhalten vergleichbar zu machen. Die Auswertung basierte ausschließlich auf physikalischen Messwerten wie Vorlauftemperatur und Stromverbrauch in Echtzeit.
„Unsere Ergebnisse können allgemein ausgelegt werden, weil die erhobenen Daten und Algorithmen ausschließlich auf physikalischen Messwerten wie der Vorlauftemperatur oder dem Energieverbrauch basieren“, erläutert Tobias Brudermüller, einer der Hauptautoren der Studie, in einer Pressemitteilung.
Die Resultate offenbaren eine teils drastische Diskrepanz in der Effizienz der untersuchten Anlagen. Der Unterschied zwischen den leistungsstärksten und den ineffizientesten Systemen betrug stellenweise den Faktor drei. Die Kennzahl zur Bewertung der Effizienz ist dabei die Jahresarbeitszahl (JAZ). Eine JAZ von 3 bedeutet, dass aus 1 Kilowattstunde Strom 3 Kilowattstunden Wärme erzeugt werden.
Falsche Planung und Einstellung als Hauptursachen
Ein zentrales Problem: Viele der analysierten Wärmepumpen sind entweder falsch dimensioniert oder schlecht eingestellt. So erfüllten rund 17 Prozent der untersuchten Luft-Wärmepumpen nicht einmal die europäischen Effizienzvorgaben. Oft lagen einfache Bedien- oder Planungsfehler zugrunde.
Fast jede zehnte Anlage war überdimensioniert – also zu groß ausgelegt. Dadurch verbrauchen sie unnötig viel Strom und arbeiten entsprechend ineffizient. Umgekehrt waren ein Prozent der Systeme zu klein konzipiert, was zu dauerhaftem Betrieb unter Volllast und somit zu vorzeitigem Verschleiß führt.
Noch häufiger stellten die Forscher falsche Einstellungen bei der Heizkurve, der Heizungsgrenze oder der Vorlauftemperatur fest. Dadurch begannen die Anlagen oft schon bei milden Außentemperaturen zu heizen oder arbeiteten mit zu hohen Vorlauftemperaturen. Diese Faktoren führen zu einem vermeidbaren Energieverlust.
„Auch wenn uns bekannt war, dass fehlerhafte Planungen und Einstellungen bei Wärmepumpen keine Seltenheit sind, hat uns überrascht, wie stark sich dies im tatsächlich erzielten Effizienzniveau widerspiegelt und wie klar das in den Daten sichtbar wird“, erklärt Prof. Dr. Thorsten Staake von der ETH Zürich.
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Der Lösungsvorschlag der Forscher
Die Studie schlägt als Lösungsansatz eine europaweit standardisierte Überwachung der Wärmepumpen vor. Diese soll durch die flächendeckende Nutzung von Smart Metern – internetfähigen Strommessgeräten – realisiert werden. Die mit diesen Geräten erhobenen Daten könnten helfen, Schwachstellen zu identifizieren und durch automatisierte Analysen zu beheben. Ziel ist es, ein System zu schaffen, das Betreiber auf Optimierungspotenziale hinweist.
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Praxistipps für mehr Effizienz im Betrieb
Betreiber von Wärmepumpen können mit einfachen Maßnahmen ihre Anlage optimieren. Die Forscher empfehlen Folgendes:
- Eine konstante und möglichst niedrige Vorlauftemperatur – idealerweise zwischen 35 und 55 Grad Celsius – ist ein klares Zeichen für effizienten Betrieb.
- Eine JAZ über 3 deutet auf ein gutes Verhältnis zwischen eingesetztem Strom und erzeugter Wärme hin und kann in der Regel über eine App oder direkt am Steuerungsgerät eingesehen werden.
- Ein gleichmäßiger Betrieb – also möglichst wenige An- und Ausschaltzyklen – ist ein Indiz für eine gut abgestimmte Anlage.
Nicht die Technik ist das Problem
„Über die Effizienz von Wärmepumpen hat auch bereits das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) geforscht. Das Ergebnis: Mit dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz würden Wärmepumpen wesentlich effizienter laufen. Die Schweizer Studie zeigt nun einmal mehr, dass nicht die Technologie das eigentliche Problem ist, sondern der Einsatz in der Praxis. Mit der richtigen Planung, Dimensionierung und Kontrolle ließe sich die Effizienz vieler Systeme deutlich steigern.“