Fraunhofer-Studie: Wärmepumpen arbeiten effizient im Altbau

Wärmepumpen lohnen sich zunehmend auch in Altbauten

Forschung zeigt: Effizient und klimafreundlich – auch ohne Vollsanierung

Lange galt die Wärmepumpe vor allem als Lösung für Neubauten. Inzwischen aber mehren sich die Hinweise, dass sich die Technologie auch in älteren Häusern lohnt. Eine aktuelle Untersuchung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) zeigt: Wärmepumpen können selbst in unsanierten Bestandsgebäuden effizient und umweltfreundlich arbeiten – und das ohne aufwendige Dämmmaßnahmen.

In Deutschland steigt das Interesse an Wärmepumpen seit Jahren. Laut Fraunhofer wurden im Jahr 2024 bereits rund 70 Prozent der neu gebauten Wohnhäuser mit einer Wärmepumpe ausgestattet. Doch auch Eigentümerinnen und Eigentümer älterer Gebäude entdecken zunehmend die Vorteile dieser Heiztechnik. Die neue Fraunhofer-Studie liefert dazu fundierte Daten.

Vier Jahre Messungen in Altbauten

Für das Forschungsprojekt untersuchten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler über vier Jahre hinweg 77 Wärmepumpenanlagen in Ein- bis Dreifamilienhäusern unterschiedlicher Baujahre – von 1826 bis 2001. Das Ziel: herauszufinden, wie gut die Anlagen unter realen Bedingungen funktionieren.

Im Fokus standen 61 Luft/Wasser-Wärmepumpen und 16 erdgekoppelte Systeme. Die beheizten Flächen lagen zwischen 90 und 370 Quadratmetern – im Durchschnitt etwa 170 Quadratmeter. Die Daten erlaubten erstmals einen detaillierten Vergleich der Leistungsfähigkeit moderner Wärmepumpen in Altbauten mit unterschiedlichen baulichen Voraussetzungen.

Luft- und Erdwärmepumpen im Effizienzvergleich

Die Ergebnisse sind bemerkenswert:
Luft/Wasser-Wärmepumpen erreichten im Mittel eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,4, also 3,4 Kilowattstunden Wärme pro Kilowattstunde Strom. Im Jahr 2019 lag dieser Durchschnittswert laut Fraunhofer noch bei 3,1 – ein deutlicher Fortschritt.

Noch besser schnitten erdgekoppelte Systeme ab: Sie erzielten durchschnittliche JAZ-Werte von 4,3, mit einer Bandbreite von 3,6 bis 5,4. Die effizienteste Luft/Wasser-Wärmepumpe im Test kam auf eine beeindruckende JAZ von 4,9, die schwächste lag bei 2,6.

Diese Werte belegen, dass moderne Geräte im Gebäudebestand längst nicht mehr als „Notlösung“ gelten müssen. Selbst unter weniger idealen Bedingungen erreichen viele Anlagen heute Effizienzen, die eine wirtschaftliche Nutzung auch im Altbau ermöglichen.

Deutlich geringere CO₂-Emissionen als Gasheizungen

Neben der Effizienz stand auch die Klimabilanz im Fokus. Die Forschenden berechneten erstmals dynamische CO₂-Emissionen, die die Schwankungen des deutschen Strommixes im Jahresverlauf berücksichtigen. Das Ergebnis: Wärmepumpen stießen 2024 im Schnitt 64 Prozent weniger CO₂ aus als vergleichbare Erdgasheizungen.

Selbst bei konservativer Berechnung blieb die Einsparung damit erheblich. Im stationären Vergleich – also ohne zeitliche Auflösung – lag sie bei bis zu 68 Prozent. Mit zunehmendem Anteil erneuerbarer Energien im Strommix dürfte sich dieser Vorteil künftig weiter vergrößern.

Lärm und Betriebspraxis: kaum Probleme im Alltag

Ein weiterer Aspekt der Studie war die akustische Belastung durch Luft/Wasser-Wärmepumpen. Fünf Anlagen wurden über längere Zeiträume auf ihre Geräuschentwicklung hin untersucht. In zwei Fällen war der Umgebungslärm so dominant, dass die Wärmepumpe akustisch kaum auffiel. An drei weiteren Standorten kam es zwar zu leicht erhöhten Nachtwerten, diese blieben jedoch unterhalb des allgemeinen Geräuschpegels.

Die Forschenden betonen: Mit gezielter Standortwahl und modernen Schallschutzmaßnahmen lassen sich mögliche Lärmprobleme zuverlässig vermeiden.

Kombination mit Photovoltaik steigert Eigenverbrauch

Besonders interessant ist der Blick auf die Integration von Photovoltaikanlagen. Laut Fraunhofer lässt sich der Betrieb einer Wärmepumpe durch Eigenstromnutzung deutlich wirtschaftlicher und klimafreundlicher gestalten.

Gebäude mit PV-Anlage erreichten ohne Batteriespeicher eine Autarkie von 25 bis 40 Prozent, mit Speicher sogar bis zu 62 Prozent. Der Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms stieg dabei auf bis zu 83 Prozent. Damit wird klar: Die Kombination von Wärmepumpe und PV ist einer der effizientesten Wege, fossile Energieträger im Gebäudebestand zu ersetzen.

Optimierungspotenziale: Planung bleibt entscheidend

Trotz der insgesamt positiven Ergebnisse zeigten die Forschenden auch Verbesserungspotenziale auf. Viele Anlagen waren überdimensioniert oder zu häufig geschaltet, was Effizienzverluste verursachen kann. Auch bei Kombispeichern traten vereinzelt Probleme auf, wenn Heiz- und Warmwasserzonen nicht sauber getrennt waren.

Das Fraunhofer ISE hat daraus eine Prozessmatrix entwickelt, die Installateuren und Planern hilft, typische Fehler in Planung und Inbetriebnahme zu vermeiden – ein wertvoller Beitrag zur Qualitätssicherung im Wärmepumpenmarkt.

Fazit: Wärmepumpen sind reif für den Altbau

Die Untersuchung belegt, dass sich moderne Wärmepumpen längst nicht mehr nur für Neubauten eignen. Selbst in älteren, teilweise unsanierten Gebäuden liefern sie überzeugende Ergebnisse – sowohl in Sachen Effizienz als auch Klimaschutz. Entscheidend bleibt eine sorgfältige Planung, die passende Gerätedimensionierung und eine fachgerechte Installation.

Damit zeigt sich: Die Wärmepumpe hat das Potenzial, zur Standardheiztechnik der Zukunft zu werden – auch im Bestand.

Quelle: Auf Grundlage der Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE.