AuslegungsgrundlageForschungsberichtLuft/Wasser-Wärmepumpe

				


			
					

				
Wenn Wärmepumpen überdimensioniert werden

									

													
11. Juni 2026 
 
Silvan N. Bernal* (et al.) 
															

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Auf dem Prüfstand arbeiten Wärmepumpen unter definierten Randbedingungen. Im Gebäudealltag ist die Situation jedoch komplex: Heizgrenzen, Vorlauftemperaturen, Pufferspeicher, Warmwasserbereitung, Abtauvorgänge, Einzelraumregelungen und Nutzerverhalten beeinflussen hier den Betrieb. Genau deshalb sind Erkenntnisse aus Feldmessdaten für die Planungspraxis besonders wertvoll.
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Wärmepumpendaten aus dem Feld statt aus dem Labor





Im Rahmen des Schweizer Wärmepumpen-Feldmessprogramms wurden seit 2016 mehr als 23 Milliarden Messdatenpunkte erfasst. Die Messdatenerfassung läuft weiterhin, die Auswertungen wurden jedoch nach 2023 mit dem Abschluss des Forschungsprojekts vom Bundesamt für Energie (BFE) eingestellt. Im BFE-Forschungsprojekt wurden insgesamt 30 Anlagen Messtechnisch erfasst, wobei es sich bei zwei Anlagen um Spezialfälle handelt und bei zwei anderen Anlagen Unsicherheiten bezüglich der Datenzuordnung bestehen. Bei den übrigen 26 Anlagen ist die Belastbarkeit und Zuverlässigkeit der Daten auf hohem Niveau. Darauf bauen die Untersuchungen „Betriebsverhalten von überdimensionierten Wärmepumpen“ für die DKV-Tagung 2025 auf.





Abbildung 1: Feldmessdaten zeigen, wie Wärmepumpen (WP) im realen Gebäudebetrieb laufen. Entscheidend sind nicht nur das Gerät – und dessen Größe –, sondern auch das Zusammenspiel aus Gebäude, Hydraulik, Regelung und Nutzerverhalten. (Abb. © OST)





Insgesamt wurden (zwischen Juni und Oktober 2025) die Daten von 26 Anlagen mit mehr als 450.000 Betriebsstunden ausgewertet. Dabei konnten knapp 400.000 Verdichterzyklen identifiziert und deren Laufzeiten statistisch eingeordnet werden.





Für die Untersuchung wurden langjährige Messdaten von Wärmepumpenanlagen unterschiedlicher Typen und Leistungsbereiche (4 bis 22 kW) für Wohnbauten ausgewertet. Bei 18 der 26 Wärmepumpen handelt es sich um Wärmepumpen mit Drehzahlregelung. Die Anlagen wurden mit einer Abtastrate von 100 ms erfasst und diese Daten als 10-s-Mittelwerte gespeichert. Dadurch lassen sich nicht nur Jahresarbeitszahlen, sondern auch die Anzahl an Startvorgängen, Laufzeiten und die einzelnen Betriebszustände detailliert analysieren und vergleichen.





Abbildung 2: Das Feldmessprogramm liefert hochaufgelöste Betriebsdaten. Damit können Taktverhalten, Laufzeiten, Abtauungen und Betriebszustände detailliert ausgewertet werden. (Abb. © OST)













Abbildung 3: Die untersuchten Anlagen zeigen eine große Streuung. Einige Anlagen sind passend dimensioniert, die meisten liegen deutlich über dem gemessenen Bedarf. (Abb. © OST)











Abbildung 4: Histogramm der Laufzeitverteilung aller Anlagen in logarithmischer (links) und linearer (rechts) Darstellung. Die Verteilung der Laufzeiten zeigt, wie stark kurze Takte den realen Betrieb vieler Anlagen prägen.
 (Abb. © OST)











Abbildung 5: Vergleich zwischen eingebauter und kleinerer alternativer Wärmepumpe. Die kleinere Wärmepumpe kann bei milderen Außentemperaturen länger im Regelbereich betrieben werden, weil ihre minimale Heizleistung besser zur Gebäudelast passt. (Abb. © OST)





Abbildung 6: Das Summenhäufigkeitsdiagramm zeigt, wie viele Heiz-Betriebsstunden in einem Durchschnittsjahr unterhalb einer bestimmten Quellentemperatur liegen.  (Abb. © OST)















Abbildung 7: Der Zusammenhang zwischen Überdimensionierung und Laufzeit ist erkennbar, aber nicht eindeutig. Weitere Einflussgrößen bestimmen das Betriebsverhalten mit. Die Farben kennzeichnen den Wärmepumpentyp (LW, SW), die Symbolformen die Regelungsart (Inverter = Kreise, Fixdrehzahl = Vierecke). (Abb. © OST)















Tabelle 1: zentrale Punkte, die es bei der Planung von Wärmepumpenanlagen zu berücksichtigen gilt. (Quelle: © OST)
















*von links: Silvan N. Bernal, Leon P. M. Brendel, Cordin Arpagaus und Stefan S. Bertsch, alle Wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Energiesysteme der Ostschweizer Fachhochschule (OST), Buchs/Schweiz  (Abb. © privat/OST)





Der Beitrag basiert auf dem Vortrag „Betriebsverhalten von überdimensionierten Wärmepumpen: Eine Analyse von Feldmessdaten“ auf der DKV-Tagung 2025, 19.-21. November 2025, in Magdeburg.





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