Wärmepumpe Heizkörper 2026: Niedertemperatur-Systeme Altbau
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Das Wichtigste in Kürze:
- Exponentieller Leistungsabfall: Klassische Radiatoren erreichen bei 35°C Vorlauf nur 30-40% Nennleistung – Niedertemperatur-Heizkörper liefern 50-70% durch vergrößerte Heizflächen
- JAZ-Impact dramatisch: Vorlauftemperatur-Absenkung von 55°C auf 40°C verbessert Jahresarbeitszahl von 3,5 auf 4,0 (+14%) – weitere Reduktion auf 35°C erreicht JAZ 4,8 (+37%)
- Typ-33 Kompromiss möglich: Bestehende Plattenheizkörper mit Vergrößerung ermöglichen 45-50°C Vorlauf für JAZ 3,5-3,8 – vermeidet 4.000-12.000 EUR Komplett-Austausch
- Gebläse-Heizkörper Revolution: Aktive Konvektion steigert Leistung um 40-60% bei identischen Temperaturen – ermöglicht 35°C Vorlauf in unsanierten Altbauten
- Selektiver Austausch optimal: Erneuerung nur kritischer 3-5 Heizkörper senkt Vorlauf von 52°C auf 42°C für 2.000-4.000 EUR – Amortisation 5-7 Jahre
- KfW-Förderung 30-70%: Heizkörper als Umfeldmaßnahme bei Wärmepumpen-Einbau förderfähig – maximale Quote 70% (Grund 30% + Geschwindigkeit 20% + Einkommen 30%)
- Stromkosten-Ersparnis: 10 Kelvin niedrigere Vorlauftemperatur spart 400-800 EUR jährlich bei 20.000 kWh Heizwärmebedarf
Heizkörper bestimmen die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden mindestens ebenso entscheidend wie Wärmepumpen-Qualität oder Gebäudedämmung. Die thermodynamische Realität zeigt: Klassische Radiatoren verlieren exponentiell Heizleistung bei sinkender Vorlauftemperatur – bei 35°C verbleiben nur 30-40% der Nennleistung gegenüber 75°C Auslegung. Moderne Niedertemperatur-Heizkörper mit vergrößerten Heizflächen, optimierter Lamellengeometrie und optional aktiver Konvektion durchbrechen diese Limitierung. Die richtige Heizkörper-Auswahl ermöglicht Vorlauftemperaturen von 35-45°C statt 50-60°C für Jahresarbeitszahlen von 4,0-4,8 statt 3,0-3,5 – die Differenz entspricht 400-800 EUR jährlicher Stromkosten-Ersparnis bei typischem Einfamilienhaus.
Warum bestimmen Heizkörper die Wärmepumpen-Effizienz?
Die Wärmeleistung von Radiatoren folgt keiner linearen Abhängigkeit zur Temperaturdifferenz, sondern einer exponentiellen Potenzbeziehung mit dramatischen Konsequenzen für Niedertemperatur-Betrieb.
Exponentieller Leistungsabfall: Die thermodynamische Realität
Die physikalische Leistungsformel für Heizkörper beschreibt Leistung als Pneu=Pnominal×(ΔTnominalΔTneu)n mit Heizflächenexponent n von 1,25-1,35. Diese Potenzbeziehung erzeugt exponentiellen Leistungsabfall bei sinkenden Temperaturen.
Praxis-Beispiel Typ-33 Plattenheizkörper:
Ein Standard-Heizkörper mit 2.000 Watt Nennleistung bei 75/55/20°C (Vorlauf/Rücklauf/Raum) erreicht logarithmische Übertemperatur von 47,5 K. Die Absenkung auf 45/35/20°C reduziert Übertemperatur auf 30 K – Leistung sinkt auf 1.200 Watt (60% Nennleistung). Bei 35/30/20°C verbleiben nur 700 Watt oder 35% der Normleistung.
Leistungs-Entwicklung nach Vorlauftemperatur:
| Vorlauftemperatur | Rücklauf | Übertemperatur | Leistung | % Nennleistung |
|---|---|---|---|---|
| 75°C (Norm) | 55°C | 47,5 K | 2.000 W | 100% |
| 55°C (Standard-Gas) | 45°C | 30,0 K | 1.200 W | 60% |
| 45°C (WP-Optimiert) | 35°C | 22,5 K | 920 W | 46% |
| 35°C (Niedertemperatur) | 30°C | 15,0 K | 700 W | 35% |
Der exponentielle Abfall resultiert aus physikalischen Mechanismen der Wärmeübertragung:
1. Natürliche Konvektion:
- Thermischer Auftrieb erwärmter Luft proportional zu Temperaturdifferenz
- Luftgeschwindigkeit steigt mit √ΔT (Quadratwurzel)
- Wärmeübertragung linear zur Luftgeschwindigkeit
- Resultierende Leistung skaliert mit ΔT^1,25
2. Strahlungswärme:
- Stefan-Boltzmann-Gesetz: Abstrahlung proportional T^4
- Effektive Strahlung proportional ΔT^1,33
- Bei niedrigen Temperaturen <40°C dominiert Konvektion
3. Kombinierte Wirkung:
- Gesamtexponent 1,28-1,32 für Plattenheizkörper
- Konvektion 60-70% Anteil, Strahlung 30-40% bei Niedertemperatur
JAZ-Verbesserung durch niedrige Vorlauftemperatur
Die Carnot-Leistungszahl definiert theoretisches Maximum als COPCarnot=TSenke−TQuelleTSenke (Temperaturen in Kelvin). Reale Wärmepumpen erreichen 50-65% dieses theoretischen Werts – die Absenkung der Vorlauftemperatur verbessert beide Faktoren.
Thermodynamische JAZ-Entwicklung:
| Vorlauftemperatur | Carnot-COP (bei 7°C außen) | Realer COP | JAZ (Praxis) | Steigerung |
|---|---|---|---|---|
| 55°C | 6,4 | 3,5-4,0 | 3,5 | Basis |
| 45°C | 7,2 | 4,0-4,5 | 4,0 | +14% |
| 40°C | 7,7 | 4,2-4,8 | 4,3 | +23% |
| 35°C | 8,6 | 4,5-5,2 | 4,8 | +37% |
Stromkosten-Impact bei 20.000 kWh Heizwärmebedarf:
- 55°C Vorlauf (JAZ 3,5): 5.714 kWh Strom × 0,32 EUR/kWh = 1.829 EUR/Jahr
- 45°C Vorlauf (JAZ 4,0): 5.000 kWh Strom × 0,32 EUR/kWh = 1.600 EUR/Jahr → 229 EUR Ersparnis
- 35°C Vorlauf (JAZ 4,8): 4.167 kWh Strom × 0,32 EUR/kWh = 1.333 EUR/Jahr → 496 EUR Ersparnis
Faustformel: Jedes Kelvin niedrigere Vorlauftemperatur verbessert JAZ um 2,5-3,0% durch reduzierten Kondensationsdruck im Kältekreislauf.
Kritische Temperaturschwellen für Wirtschaftlichkeit
Sweet-Spots nach Gebäudetyp:
- Neubauten KfW40 + Fußbodenheizung: 30-35°C Vorlauf → JAZ 4,5-5,2
- Sanierte Altbauten + NT-Heizkörper: 40-45°C Vorlauf → JAZ 3,8-4,2
- Teilsanierte Bestände + Typ-33 oversized: 45-50°C Vorlauf → JAZ 3,5-3,8
- Unsanierte Altbauten + Standard-Heizkörper: 50-55°C Vorlauf → JAZ 3,0-3,5
Unwirtschaftlichkeits-Grenze: Dauerhafte Vorlauftemperatur >55°C mit JAZ <3,0 – Wärmepumpe verliert Kostenvorteile gegenüber Gasheizung (Arbeitspreis Gas 0,10 EUR/kWh versus Strom 0,32 EUR/kWh erfordert JAZ >3,2 für Wirtschaftlichkeit).
Welche Heizkörper-Technologien eignen sich für Wärmepumpen?
Drei grundsätzliche Ansätze kompensieren exponentiellen Leistungsabfall bei Niedertemperatur: Flächenvergrößerung, Durchströmungs-Optimierung und aktive Konvektion.
Passive Niedertemperatur-Heizkörper: Typ-33 und Flächenvergrößerung
Die Typ-Bezeichnung kodiert Konstruktion: Erste Ziffer = Anzahl wasserführender Platten, zweite Ziffer = Anzahl Konvektionsbleche zwischen Platten.
Typ-Vergleich bei identischen Abmessungen (600×1400 mm):
| Heizkörper-Typ | Platten/Bleche | Bautiefe | Leistung 75/55/20 | Leistung 45/35/20 | Leistung 35/30/20 |
|---|---|---|---|---|---|
| Typ 11 | 1 Platte + 1 Blech | 63 mm | 900 W | 540 W (60%) | 315 W (35%) |
| Typ 22 | 2 Platten + 2 Bleche | 102 mm | 1.500 W | 900 W (60%) | 525 W (35%) |
| Typ 33 | 3 Platten + 3 Bleche | 155 mm | 2.400 W | 1.440 W (60%) | 840 W (35%) |
Typ-33 Vorteile:
- 60-80% höhere Leistung versus Typ-22 bei gleicher Frontfläche
- Maximale Nutzung beschränkter Wandflächen
- Kosten nur 15-25% höher als Typ-22
Typ-33 Nachteile:
- Bautiefe 155 mm versus 102 mm (Typ-22) – Nischen-Limitierung
- Höherer Wasserinhalt (12-18 Liter versus 6-10 Liter) erhöht Speichermasse
- Reinigung zwischen Platten erschwert
Dimensionierungsregel Wärmepumpen-Betrieb:
Heizfläche 50-100% vergrößern gegenüber Gasheizungs-Auslegung (75/55/20°C). Wohnzimmer mit 3.000 Watt Heizlast benötigt:
- Bei 55°C Vorlauf: Typ-22 600×2000 mm (2.500 W)
- Bei 40°C Vorlauf: Typ-33 600×2400 mm (3.100 W bei 45°C) oder 2× Typ-22 600×1400 mm
Serielle Durchströmung: x2-Technologie für Strahlungswärme
Konventionelle Heizkörper verteilen Vorlaufwasser parallel auf alle Platten – mittlere Oberflächentemperatur entspricht arithmetischem Mittel von Vorlauf und Rücklauf (37,5°C bei 40/35°C).
Kermi x2-Revolution:
Serielle Durchströmung leitet Vorlaufwasser zunächst vollständig durch frontseitige Platte. Die raumzugewandte Oberfläche erreicht 39-40°C. Nachfolgende Platten erhalten sukzessive abgekühltes Wasser (37°C, 35°C) – Rückseite fungiert als Dämmschicht gegen Transmissionsverluste durch Außenwand.
Strahlungswärme-Steigerung:
- Fronttemperatur +2-3 K höher als konventionell
- Strahlungsleistung zum Raum +80-100% (Stefan-Boltzmann T^4-Abhängigkeit)
- Rückseitige Verluste -40-60% durch Dämmeffekt
Komfort-Vorteil:
Höhere Strahlungstemperatur kompensiert 1 K niedrigere Lufttemperatur bei gleichem Komfortempfinden (gefühlte Temperatur = Mittelwert aus Luft + Strahlung). Heizlast sinkt 5-8% durch Raumsolltemperatur-Absenkung 21°C → 20°C.
x2-Modelle (Kermi):
- therm-x2 Plan: Kompaktbauweise, Verkleidung geschlossen
- therm-x2 Profil: Konvektionsbleche sichtbar, höhere Leistung
- Preisaufschlag +15-25% versus Standard Typ-33
Gebläseunterstützte Wärmepumpenheizkörper: Aktive Konvektion
Integrierte Ventilatoren erzeugen erzwungene Luftströmung durch Konvektionsbleche mit 1,5-3,0 m/s statt 0,3-0,6 m/s natürlich. Wärmeübergangskoeffizient steigt von 8-12 W/(m²·K) auf 40-80 W/(m²·K).
Leistungssteigerung dokumentiert:
Purmo Ulow-E2 600×1800 mm:
| Betriebsmodus | Vorlauf/Rücklauf | Leistung | Steigerung | Stromaufnahme |
|---|---|---|---|---|
| Passiv | 35/30°C | 1.200 W | Basis | 0 W |
| Gebläse Stufe 1 | 35/30°C | 1.560 W | +30% | 5 W |
| Gebläse Stufe 2 | 35/30°C | 1.920 W | +60% | 12 W |
| Gebläse Stufe 3 | 35/30°C | 2.100 W | +75% | 18 W |
Wirtschaftlichkeit Ventilator-Betrieb:
- Stromaufnahme 8-15 W mittlere Drehzahl
- Tägliche Laufzeit 10 Stunden: 0,12 kWh × 0,32 EUR = 0,038 EUR/Tag (11,5 EUR/Jahr)
- Wärmepumpen-Einsparung durch 5 K niedrigere Vorlauftemperatur: 180-280 EUR/Jahr
- Netto-Vorteil: 170-270 EUR/Jahr pro Heizkörper
Regelung und Geräuschentwicklung:
- Drehzahl-Modulation proportional zu Raumtemperatur-Abweichung
- EC-Motoren (elektronische Kommutierung): 85-92% Wirkungsgrad
- Geräuschpegel: 25-35 dB(A) maximale Drehzahl, 20-25 dB(A) Flüstermodus
- Schlafzimmer-Tauglichkeit: <25 dB(A) erforderlich
Führende Hersteller 2026:
- Purmo Ulow-E2: Marktführer, 380-650 EUR/Stück, App-Steuerung
- Zehnder Charleston-E: Premium-Design, 480-780 EUR, Touchscreen-Bedienung
- Jaga Strada Hybrid: Kompaktbauweise, 420-690 EUR, 3-stufige Regelung
Wie dimensioniere ich Heizkörper für Wärmepumpen korrekt?
Präzise Heizlastberechnung und hydraulischer Abgleich entscheiden über Erfolg – Überdimensionierung kostet unnötig, Unterdimensionierung zwingt zu hohen Vorlauftemperaturen.
Heizlastberechnung nach DIN EN 12831
Die Norm definiert raumweise Ermittlung von Transmissions- und Lüftungswärmeverlusten für Auslegungstemperatur (Deutschland: -12°C bis -16°C regional).
Berechnungsformel vereinfacht:
QRaum=(QTransmission+QLu¨ftung)×(Tinnen−Taußen,Auslegung)
Transmissionsverluste:QTransmission=∑(UBauteil×ABauteil)
Lüftungsverluste:QLu¨ftung=0,34×VRaum×nLuftwechsel
Praxis-Beispiel Wohnzimmer:
- Grundfläche: 30 m², Raumhöhe 2,5 m → Volumen 75 m³
- Außenwand: 12 m² × 0,40 W/(m²·K) = 4,8 W/K
- Fenster: 4 m² × 1,10 W/(m²·K) = 4,4 W/K
- Innenwände/Decke/Boden: 15 W/K
- Transmission gesamt: 24,2 W/K
- Luftwechsel: 0,5 h⁻¹
- Lüftungsverluste: 0,34 × 75 m³ × 0,5 = 12,8 W/K
Heizlast bei -12°C Auslegung: (24,2 + 12,8) W/K × (20°C - (-12°C)) = 37 W/K × 32 K = 1.184 W
Heizkörper-Auswahl für 40°C Vorlauftemperatur
Umrechnungsfaktor für Niedertemperatur:
Hersteller-Datenblätter geben Leistung bei 75/55/20°C (Norm-Bedingung). Umrechnung auf 40/35/20°C erfolgt über Heizflächenexponent n = 1,32:
P40°C = P75°C × (ΔTlog,40°C / ΔTlog,75°C)1,32
Logarithmische Übertemperatur:
- 75/55/20: ΔT_log = 47,5 K
- 40/35/20: ΔT_log = 17,3 K
Leistungsfaktor: → 25,5% Normleistung
Heizkörper-Dimensionierung Wohnzimmer-Beispiel:
- Heizlast: 1.184 W (bei -12°C)
- Erforderliche Heizkörper-Leistung bei 40°C: 1.184 W
- Benötigte Normleistung (75°C): 1.184 W ÷ 0,255 = 4.643 W
Auswahl-Optionen:
- Typ-33 600×2000 mm: 4.000 W (75°C) → 1.020 W (40°C) – zu klein
- Typ-33 600×2400 mm: 4.800 W (75°C) → 1.224 W (40°C) – passend
- 2× Typ-33 600×1200 mm: 2× 2.400 W (75°C) → 2× 612 W (40°C) – passend
Empfehlung: 20-30% Leistungsreserve einplanen für Aufheiz-Phasen und kalte Ecken → Typ-33 600×2600 mm (5.200 W Norm, 1.326 W bei 40°C).
Hydraulischer Abgleich nach Verfahren B
Optimale Volumenstrom-Verteilung minimiert Rücklauftemperatur durch definierte Spreizung von 5-7 K (Wärmepumpen-ideal).
Berechnungsschritte:
1. Volumenstrom pro Heizkörper:
- Q = Heizlast (W)
- c_p = 4.186 J/(kg·K) (Wasser)
- ρ = 1.000 kg/m³
- ΔT = Spreizung 5 K
Wohnzimmer 1.184 W: V˙=4.186×1×51.184=0,0565 L/s=203 L/h
2. Druckverlust-Berechnung:
Summierung aller Widerstände zwischen Verteiler und Heizkörper:
- Rohrleitung DN12, 15 m: 18 kPa
- 6× Bögen 90°: 4 kPa
- 2× T-Stücke: 3 kPa
- Thermostatventil: 8 kPa
- Gesamt: 33 kPa
3. Ventileinstellung:
Ungünstigster Heizkreis (höchster Druckverlust) bestimmt Pumpenleistung. Alle anderen Ventile werden gedrosselt auf berechneten Sollwert – Voreinstellung am Thermostatventil limitiert maximalen Durchfluss.
Kritischer Erfolgsfaktor: Spreizung 5-7 K konsequent einhalten. Zu hohe Volumenströme (Spreizung <3 K) erhöhen Pumpenstromverbrauch ohne Effizienzgewinn. Zu niedrige Volumenströme (Spreizung >10 K) verschlechtern Wärmeübergang.
Badezimmer-Problematik: Handtuchheizkörper bei Niedertemperatur
Röhren-Bauweise mit vertikalen Rohren reduziert Konvektionsfläche um 40-60% versus Plattenheizkörper – Leistung bei 40°C Vorlauf nur 150-300 W für typische Abmessungen 600×1200 mm.
Problem-Verschärfung:
- Bad-Solltemperatur: 24°C (versus 20°C Wohnraum)
- Reduzierte Temperaturdifferenz senkt Leistung weiter
- Kurze Nutzungszeiten morgens/abends (30-60 Min.) erfordern Schnell-Aufheizung
Lösungsansätze:
Option 1 - Elektrische Zusatzheizung (empfohlen):
Wärmepumpe heizt Bad auf 21°C Grundtemperatur. Elektrischer Heizstab im Handtuchheizkörper deckt Spitzenlast 21→24°C für Duschzeiten.
- Heizstab 1.000 W, 1 h/Tag: 365 kWh/Jahr × 0,32 EUR = 117 EUR
- Vermiedene Vorlauftemperatur-Erhöhung 40→50°C spart 280 EUR/Jahr
- Netto-Vorteil: 163 EUR/Jahr
Option 2 - Großflächiger Plattenheizkörper:
Typ-33 600×1800 mm statt Handtuch-Heizkörper liefert 800-1.000 W bei 40°C – ausreichend für 24°C. Handtücher an separaten Haken oder elektrischem Handtuchwärmer.
Option 3 - Gebläse-Handtuchheizkörper:
Zehnder Fina Bar oder Purmo Tinos Hybrid mit integriertem Ventilator erreichen 600-900 W bei 35°C Vorlauf. Kosten 580-850 EUR versus 180-280 EUR passiv.
Kann ich bestehende Heizkörper für Wärmepumpen nutzen?
Die Beibehaltung vorhandener Heizkörper spart 4.000-12.000 EUR Austauschkosten – erfordert jedoch Kompromisse bei Vorlauftemperatur und JAZ.
Typ-33 Bestandsheizkörper: Möglichkeiten und Grenzen
Strategie: Vergrößerung unterdimensionierter Heizkörper auf maximal verfügbare Wandflächen, Akzeptanz von 45-50°C Vorlauf statt optimal 35-40°C.
Praxis-Erfahrung Altbau-Sanierung:
Unsaniertes Einfamilienhaus 150 m², Baujahr 1968:
- Ursprung: 8× Typ-22 600×1200 mm, Vorlauf 65°C (Gasheizung)
- Optimierung: 8× Typ-33 600×1800 mm, Vorlauf 45-48°C (Wärmepumpe)
- Investition: 3.200 EUR (nur Heizkörper-Hardware)
- JAZ erreicht: 3,7 (versus theoretisch 4,2 mit NT-Heizkörpern)
- Effizienz-Ausbeute: 85% versus Optimum bei 60% Investition
Kritische Erfolgsfaktoren:
- Hydraulischer Abgleich Verfahren B: Optimale Durchströmung aller Heizkörper
- Hocheffizienz-Pumpe: 0,8-1,2 L/(s·kW) Volumenstrom für niedrige Spreizung
- Großzügige Dimensionierung: 20-30% Leistungsreserve für tiefe Außentemperaturen
- Vermeidung Einzelraumregelung: Hauptwohnräume ohne Thermostatventil für dauerhaften Durchfluss
Grenzen der Strategie:
- Vorlauftemperatur selten <45°C erreichbar in unsanierten Altbauten
- Wandflächen-Limitierung bei Altbau-Grundrissen (schmale Räume, viele Türen)
- JAZ-Degradation 0,4-0,7 Punkte versus optimierte NT-Systeme
- Wirtschaftlichkeit nur bei niedrigen Austauschkosten sinnvoll
Selektiver Heizkörper-Austausch: Nur kritische Räume erneuern
Die wirtschaftlich optimale Strategie identifiziert Engpässe und begrenzt Austausch auf unterversorgte Räume.
Identifikation kritischer Räume:
Testbetrieb Wärmepumpe mit 45°C Vorlauf bei -5°C außen über 24 Stunden:
- Räume <19°C Raumtemperatur: Austausch erforderlich
- Räume 19-20°C: Grenzfall, Bewohner-Komfort entscheidet
- Räume >20°C: Heizkörper ausreichend, behalten
Typische Problemzonen:
- Großvolumige Wohnräume: Altbau-Höhe >2,8 m erhöht Heizlast
- Große Fensterflächen: Transmissionsverluste 1,0-1,3 W/(m²·K) bei Altglas
- Eckräume: Zwei Außenwände verdoppeln Transmissionsverluste
- Badezimmer: Handtuchheizkörper + höhere Solltemperatur 24°C
Investitions-Beispiel:
- Problemräume: Wohnzimmer, Eckschlafzimmer, Bad, Arbeitszimmer (4 Räume)
- Austausch: 4× NT-Heizkörper/Gebläse-Konvektoren
- Kosten: 2.800 EUR Material + 1.200 EUR Installation = 4.000 EUR
- Vorlauf-Reduktion: 52°C → 42°C (10 K Verbesserung)
- JAZ-Steigerung: 3,3 → 3,9 (+18%)
- Amortisation: 6,2 Jahre bei 260 EUR jährlicher Stromersparnis
Vorteil: Verbleibende 5-7 Räume mit ausreichenden Heizkörpern profitieren von niedrigerer Temperatur durch Überversorgung (schnellere Aufheizung, höhere Komfort-Reserve).
Nachrüst-Lösungen: Heizkörper-Verstärker ohne Austausch
Externe Ventilatoren zwischen Konvektionsblechen erzeugen erzwungene Konvektion ohne Heizkörper-Demontage.
Kommerzielle Systeme:
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- Magnetische Leisten mit 4-8 Axiallüftern
- Automatische Regelung via Temperatursensor
- Kosten: 120-180 EUR/Heizkörper
- Leistungssteigerung: 15-25%
DIY-Variante:
- 6× PC-Lüfter 120 mm (Arctic F12, be quiet! Silent Wings)
- 12V-Netzteil mit Spannungsregler (Drehzahl-Anpassung)
- Kunststoff-Profil oder 3D-Druck-Halterung
- Kosten: 35-55 EUR Material + 2-4 h Arbeitszeit
- Leistungssteigerung: 12-20%
Wirtschaftlichkeit-Berechnung:
- 10 Heizkörper mit kommerziellem System: 1.400 EUR Investition
- Stromkosten Lüfter: 10× 12 W × 10 h/Tag × 180 Tage = 216 kWh × 0,32 EUR = 69 EUR/Jahr
- JAZ-Verbesserung: 3,4 → 3,7 durch 5 K niedrigere Vorlauftemperatur
- Stromersparnis WP: 310 EUR/Jahr
- Netto-Vorteil: 241 EUR/Jahr
- Amortisation: 5,8 Jahre
Empfehlung: DIY-Lösung für handwerklich Versierte (Amortisation 2-3 Jahre), kommerzielle Systeme bei Komfort-Priorität (Automatik, Garantie).
Welche Materialien und Wasserchemie sind kritisch?
Mischinstallationen verschiedener Metalllegierungen erzeugen galvanische Korrosion – VDI 2035 definiert Schutzmaßnahmen.
Elektrochemische Korrosion in Wärmepumpen-Heizungen
Typische Material-Kombinationen:
- Schwarzer Stahl: Alte Rohrleitungen, Heizkörper pre-2000
- Kupfer: Moderne Pressfittings, Wärmepumpen-Rohre
- Edelstahl: Pufferspeicher, WP-Wärmetauscher
- Aluminium: Design-Heizkörper, asiatische WP-Komponenten
Potentialdifferenzen treiben Korrosion:
- Aluminium (-1,66 V) versus Kupfer (+0,35 V): 2,01 V Differenz
- Schwarzstahl (-0,44 V) versus Edelstahl (+0,15 V): 0,59 V Differenz
Beschleunigende Faktoren:
- Sauerstoffgehalt >0,1 mg/L: Oxidation von Eisen zu Magnetit (schwarzer Schlamm)
- Chlorid >50 mg/L: Lochfraß an Edelstahl-Passivschicht
- Leitfähigkeit >100 µS/cm: Elektronenfluss zwischen Anode/Kathode
Schutzmaßnahmen nach VDI 2035
Erstbefüllung mit VE-Wasser (vollentsalzt):
| Parameter | VDI 2035 Grenzwert | Funktion |
|---|---|---|
| Elektrische Leitfähigkeit | <50 µS/cm | Korrosionsgeschwindigkeit |
| pH-Wert (mit Aluminium) | 8,2-9,0 | Schutz vor alkalischer Korrosion |
| pH-Wert (ohne Aluminium) | 8,2-10,0 | Passivschichtbildung Stahl |
| Sauerstoffgehalt | <0,1 mg/L | Oxidations-Vermeidung |
| Gesamthärte | <0,11 °dH | Kalk-Prävention |
Praktische Umsetzung:
- VE-Wasser-Befüllung: 150 L für EFH kosten 180-280 EUR initial
- pH-Einstellung: Alkalisches Additiv (Sentinel X100, Fernox Protector) für 8,2-9,0
- Sauerstoff-Eliminierung: Stickstoff-Spülung oder Sauerstoffbinder-Zugabe
- Druckhaltung: Membran-Ausdehnungsgefäß verhindert Luft-Eintrag
Laufender Betrieb:
- Jährliche pH-/Leitfähigkeit-Kontrolle (Wartung)
- Nachfüllung nur mit VE-Wasser (nie Leitungswasser)
- Heizungswasser-Probe alle 3-5 Jahre zur Labor-Analyse
Magnetitabscheidung: Schutz der Wärmepumpe
Schwarzer Eisenoxid-Schlamm aus korrodierten Stahlrohren setzt sich in WP-Wärmetauschern ab – Lamellenabstände 2-3 mm blockieren bei Partikeln 0,5-50 µm.
Konsequenzen Magnetit-Verschmutzung:
- Druckverlust +20-40%
- Wärmeübergangskoeffizient -15-25%
- JAZ-Degradation -0,2 bis -0,4 Punkte
- Verdichter-Überlastung durch erhöhten Kondensationsdruck
Magnetitabscheider-Installation:
- Position: Rücklauf zur Wärmepumpe (vor Eintritt)
- Funktionsprinzip: Permanentmagnete 0,8-1,2 Tesla
- Abscheiderate: 95-99% für Partikel >5 µm
- Kosten: 150-300 EUR (DN25)
- Wartung: Halbjährliche Reinigung (Magnet ausbauen, abspülen)
Kombination Mikrofilter:
- Maschenweite 100-200 µm fängt nichtmagnetische Partikel
- Hanffasern (Gewindedichtung), Gummi-Abrieb (Dichtungen)
- Schutz Hocheffizienz-Pumpen (Lagerspalt 0,1-0,3 mm)
- Differenzdruck-Überwachung: >0,3 bar → Reinigung erforderlich
Wie integriere ich Heizkörper hydraulisch optimal?
Pufferspeicher-Konzept und Volumenstrom-Sicherung beeinflussen Taktverhalten und Effizienz dramatisch.
Reihenrücklaufspeicher: Verlängerte Laufzeiten ohne Entkopplung
Der Pufferspeicher im Rücklauf zwischen Heizkreis-Sammler und WP-Eintritt arbeitet mit identischem Volumenstrom in Heizkreisen und Wärmepumpe – keine hydraulische Trennung.
Vorteile gegenüber Vorlauf-Puffer:
- Spreizung VL-RL bleibt erhalten über gesamtes System
- WP misst echte Gebäude-Rücklauftemperatur ohne Mischungsverluste
- Keine Schichtungs-Problematik wie bei Vorlauf-Puffer
Dimensionierung:
- Faustformel: 30-60 L/kW thermische WP-Nennleistung
- 10 kW Wärmepumpe: 300-600 L Speichervolumen
- Kleinere Volumen bei gut gedämmten Gebäuden (300-400 L)
- Größere Volumen bei Altbauten mit Taktneigung (500-600 L)
Takt-Reduktion dokumentiert:
| Parameter | Ohne Puffer | Mit 500L Puffer | Verbesserung |
|---|---|---|---|
| Laufzeit/Takt | 8-12 Min. | 25-40 Min. | +200% |
| Takte/Tag | 20-25 | 6-10 | -60% |
| Verdichter-Starts/Jahr | 7.300-9.100 | 2.200-3.700 | -70% |
| Verdichter-Lebensdauer | 40.000 h | 60.000 h | +50% |
Einschränkung: Keine Flexibilität bei gleichzeitigem Heiz-/Kühlbedarf verschiedener Zonen – System liefert entweder Heizen ODER Kühlen zentral.
Überströmventil: Mindestvolumenstrom-Sicherung
Federbelastetes Ventil zwischen Vorlauf/Rücklauf öffnet ab definiertem Differenzdruck 20-40 kPa – verhindert WP-Hochdruck-Störung bei geschlossenen Thermostatventilen.
Justierung-Balance Sicherheit versus Effizienz:
Zu niedriger Öffnungsdruck (15 kPa):
- Ventil öffnet bereits bei geringer drosselung einzelner Räume
- Permanente VL-RL-Mischung erhöht Rücklauftemperatur +3-5 K
- JAZ-Verlust -0,2 bis -0,3 Punkte durch erhöhte Systemtemperatur
Zu hoher Öffnungsdruck (50 kPa):
- Schutzfunktion versagt bei vollständig geschlossenen Ventilen
- Wärmepumpe schaltet ab mit Hochdruck-Störung
- Komfort-Einbuße durch Heizungs-Ausfälle
Optimale Einstellung:
Druckverlust ungünstigster Heizkreis + 30% Sicherheit = Öffnungsdruck
- Typischer Druckverlust Auslegungs-Volumenstrom: 20-35 kPa
- Ventileinstellung: 25-45 kPa
Funktionstest:
- Alle Thermostatventile manuell schließen bei laufender WP
- Rohrleitung nach Überströmventil erwärmt sich binnen 2-3 Min. auf Vorlauftemperatur
- Wärmepumpe läuft ohne Fehlermeldung
- Spreizung VL-RL sinkt <2 K durch Kurzschluss-Strömung
Was kostet Heizkörper-Austausch und wie fördert KfW?
Investitionskosten 4.000-16.000 EUR amortisieren durch Stromersparnis 300-800 EUR/Jahr – KfW-Förderung 30-70% senkt Eigenanteil dramatisch.
Kostenaufstellung nach Heizkörper-Typen
Materialkosten pro Heizkörper (600×1400 mm Durchschnitt):
| Heizkörper-Typ | Material | Installation | Gesamt/Stück | 8-10 Heizkörper EFH |
|---|---|---|---|---|
| Standard Typ-33 | 150-280 EUR | 150-280 EUR | 300-560 EUR | 6.400-11.200 EUR |
| NT seriell (x2) | 220-380 EUR | 180-320 EUR | 400-700 EUR | 8.000-13.000 EUR |
| Gebläse-Konvektor | 380-650 EUR | 200-350 EUR | 580-1.000 EUR | 8.800-16.800 EUR |
Installations-Zeitaufwand:
- Standard-Montage vorhandene Anschlüsse: 2,5-4 h pro Heizkörper
- Rohrleitungs-Anpassung Pressfittings: 4-6 h pro Heizkörper
- Handwerker-Stundensatz: 60-85 EUR netto
Nebenkosten:
- Thermostatventile, Entlüfter, Wandbefestigungen: 40-80 EUR/Stück
- Entsorgung alte Heizkörper: 15-30 EUR/Stück
- Hydraulischer Abgleich Gesamtgebäude: 600-1.200 EUR
- VE-Wasser-Befüllung 150 L: 180-280 EUR
Gesamtinvestition Beispiel-Projekt:
8 Heizkörper Typ-33 NT + Hydraulik-Abgleich + VE-Wasser:
- Material: 2.400 EUR
- Installation: 2.200 EUR
- Hydraulik-Abgleich: 800 EUR
- Nebenkosten: 600 EUR
- Gesamt: 6.000 EUR
KfW-Förderung als Umfeldmaßnahme (BEG EM)
Heizkörper-Austausch als Umfeldmaßnahme bei Wärmepumpen-Einbau förderfähig – deutlich höhere Quoten als Einzelmaßnahme.
Förderquoten-Zusammensetzung 2026:
| Förder-Komponente | Quote | Voraussetzung | Beispiel-Haushalt |
|---|---|---|---|
| Grundförderung | 30% | Alle Antragsteller | Immer |
| Effizienzbonus | 5% | Natürliches Kältemittel (R290) oder Erdwärme | R290-WP |
| Geschwindigkeitsbonus | 20% | Austausch funktionsfähiger fossil >20 Jahre | Gasheizung BJ 2002 |
| Einkommensbonus | 30% | Zu versteuerndes Einkommen <40.000 EUR | Falls zutreffend |
| Maximum | 70% | Obergrenze 30.000 EUR förderfähig | - |
Förder-Szenarien Komplett-Sanierung:
Szenario 1 - Standard-Förderung (55%):
- WP-Investition: 18.000 EUR
- Heizkörper: 6.000 EUR
- Hydraulik/Installation: 4.000 EUR
- Förderfähig gesamt: 28.000 EUR
Förderquote: 30% + 20% (Geschwindigkeit) + 5% (R290) = 55%
- Zuschuss: 15.400 EUR
- Eigenanteil: 12.600 EUR
Szenario 2 - Maximal-Förderung (70%):
Wie Szenario 1 + Einkommensbonus 30%:
- Förderquote: 30% + 20% + 5% + 30% = 85%, begrenzt auf 70%
- Zuschuss: 19.600 EUR (70% von 28.000 EUR)
- Eigenanteil: 8.400 EUR
Einzelmaßnahme Heizungsoptimierung (ohne neue WP):
- Förderung: 15% Grundförderung + 5% iSFP-Bonus = 20%
- 6.000 EUR Heizkörper: 1.200 EUR Zuschuss
- Empfehlung: Mit WP-Austausch kombinieren für 55-70% statt 20%
Amortisations-Rechnung über 20 Jahre
Vergleichs-Szenarien 20.000 kWh Heizwärmebedarf:
| Szenario | Vorlauf | JAZ | Strom/Jahr | Kosten/Jahr (0,32 EUR) | Investition | Förderung 55% | Eigenanteil |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Alte HK (Typ-22) | 55°C | 3,2 | 6.250 kWh | 2.000 EUR | 0 EUR | - | 0 EUR |
| Neue NT-HK (Typ-33) | 42°C | 4,0 | 5.000 kWh | 1.600 EUR | 6.000 EUR | 3.300 EUR | 2.700 EUR |
| Gebläse-HK | 35°C | 4,5 | 4.444 kWh | 1.422 EUR | 9.600 EUR | 5.280 EUR | 4.320 EUR |
Amortisation Typ-33 NT-Heizkörper:
- Ersparnis/Jahr: 400 EUR (2.000 - 1.600 EUR)
- Eigenanteil: 2.700 EUR (nach 55% Förderung)
- Amortisation: 6,75 Jahre
- 20-Jahre-Kumulierung: 8.000 EUR Einsparung - 2.700 EUR Invest = 5.300 EUR Gewinn
Amortisation Gebläse-Heizkörper:
- Ersparnis/Jahr: 578 EUR (2.000 - 1.422 EUR)
- Lüfter-Strom: -92 EUR/Jahr (10× 12 W × 10 h × 180 Tage)
- Netto-Ersparnis: 486 EUR/Jahr
- Eigenanteil: 4.320 EUR (nach 55% Förderung)
- Amortisation: 8,9 Jahre
- 20-Jahre-Kumulierung: 9.720 EUR Einsparung - 4.320 EUR Invest = 5.400 EUR Gewinn
Zusätzlicher Immobilien-Wert:
Wärmepumpen-taugliche Heizkörper steigern Verkaufswert um 5.000-15.000 EUR durch dokumentierte Niedertemperatur-Fähigkeit (Energieausweis, Wärmepumpen-Ready-Zertifikat).
Wie vermeide ich typische Planungsfehler?
Drei Haupt-Fehlerquellen sabotieren Heizkörper-Wärmepumpen-Projekte: Fehlender hydraulischer Abgleich, Unterdimensionierung und ignorierte Möblierung.
Fehler #1: Fehlender hydraulischer Abgleich
Symptome:
- Raumtemperaturen 23°C Flur (pumpennah) versus 18°C Kinderzimmer (entfernt)
- Bewohner erhöhen Vorlauftemperatur zur Kompensation
- JAZ degradiert von möglichen 4,0 auf realisierte 3,3
Ursache:
Alle Thermostatventile auf Werkseinstellung "offen" – pumpennahe Heizkörper überversorgt, entfernte unterversorgt. Volumenstrom-Verteilung folgt Widerstandsprinzip statt Heizlast-Bedarf.
Lösung:
Hydraulischer Abgleich nach Verfahren B:
- Raumweise Heizlastberechnung DIN EN 12831
- Volumenstrom-Berechnung für 5-7 K Spreizung
- Rohrn etz-Druckverlust-Berechnung
- Ventileinstellung auf berechnete Voreinstellung
Kosten: 600-1.200 EUR (GEG-Pflicht bei WP-Einbau seit 2024)
Erfolgs-Kontrolle: Raumtemperaturen homogen ±1 K bei geschlossenen Türen, Spreizung VL-RL konstant 5-7 K über alle Außentemperaturen.
Fehler #2: Unterdimensionierung einzelner Heizkörper
Symptome:
- Wohnzimmer erreicht nur 19°C bei -10°C außen trotz ausreichender Gesamt-Heizlast
- Systemvorlauf steigt auf 52°C für lokale Kompensation
- JAZ-Verlust -0,3 bis -0,5 Punkte durch erhöhte Temperatur
Ursache:
Verwendung alter Heizlast-Schätzungen ("30 W/m² Wohnfläche") statt präziser Berechnung. Wohnzimmer mit 3 m Deckenhöhe, großer Fensterfront oder Ecklage benötigt 50-80 W/m² statt pauschaler 30 W/m².
Lösung:
- Raumweise Berechnung nach DIN EN 12831 zwingend
- Software-Tools: Hottgenroth ETU, Evebi HLS, kostenlos: u-wert.net
- 20-30% Leistungsreserve für Aufheizung und kalte Ecken
- Ersatz zu kleiner Heizkörper durch nächstgrößere Dimension
Kostenfalle vermeiden: Heizkörper-Vergrößerung im laufenden Betrieb kostet 400-650 EUR (Demontage, Entsorgung, Neugerät, Montage) – bei Erstinstallation nur 80-150 EUR Aufpreis für nächste Größe.
Fehler #3: Ignorierte Möblierung und Vorhänge
Symptome:
- Raumtemperaturen 1-2 K unter Sollwert trotz korrekt dimensioniertem Heizkörper
- Heizkörper-Oberfläche sehr heiß, Raum trotzdem kühl
- Ungleichmäßige Temperaturverteilung (heiß vor Heizkörper, kalt gegenüberliegend)
Ursache:
- Sofa oder Schrank vor Heizkörper blockiert Luftzirkulation
- Schwere Vorhänge verhindern Wärmeabgabe in Raum
- Heizkörper-Verkleidungen/-Nischen reduzieren Konvektion 15-30%
Lösung Planung:
- Heizkörper-Platzierung an freien Wandabschnitten ohne Möblierung
- 20% Leistungsreserve für Einrichtungs-Einflüsse addieren
- Vorhänge mindestens 10 cm Abstand zu Heizkörper-Oberkante
Lösung Bestand:
- Möbel mindestens 30 cm Abstand zu Heizkörper (Luftzirkulation)
- Heizkörper-Nischen mit Reflektionsfolie hinter Heizkörper (10-15% Effizienzgewinn)
- Lange Vorhänge oberhalb Heizkörper raffen oder kürzen
Alternative: Gebläse-Heizkörper sind deutlich unempfindlicher gegen Möblierung – erzwungene Konvektion funktioniert auch bei Sofa vor Heizkörper.
Fazit: Heizkörper als Effizienz-Schlüssel
Heizkörper entscheiden gleichberechtigt neben Wärmepumpen-Qualität und Gebäudedämmung über Wirtschaftlichkeit im Altbau. Die richtige Auswahl und Dimensionierung ermöglicht Jahresarbeitszahlen 4,0-4,5 in sanierten Bestandsgebäuden – ohne kostspielige Fassadendämmung oder Fußbodenheizung-Nachrüstung.
Kern-Erkenntnisse zusammengefasst:
1. Thermodynamische Realität verstehen:
- Exponentieller Leistungsabfall bei Niedertemperatur (35% Nennleistung bei 35°C)
- JAZ-Verbesserung 2,5-3,0% pro Kelvin niedrigerer Vorlauftemperatur
- 10 K Temperatur-Reduktion = 400-800 EUR jährliche Stromersparnis
2. Technologie-Vielfalt nutzen:
- Passive NT-Heizkörper (Typ-33): Basis-Lösung 45-50°C Vorlauf, JAZ 3,5-3,8
- Serielle Durchströmung (x2): Strahlungskomfort-Optimierung 40-45°C, JAZ 3,8-4,2
- Gebläse-Konvektoren: Premium-Effizienz 35-40°C Vorlauf, JAZ 4,2-4,8
- Nachrüst-Ventilatoren: Retrofit-Lösung +15-25% Leistung für 100-180 EUR
3. Strategie nach Budget wählen:
- Beibehaltung Bestand + Vergrößerung: 0-3.000 EUR, JAZ 3,5-3,8 (85% Optimum)
- Selektiver Austausch 3-5 kritische Räume: 2.000-4.000 EUR, JAZ 3,7-4,0 (Amortisation 5-7 Jahre)
- Komplett-Erneuerung NT-Heizkörper: 6.000-13.000 EUR, JAZ 4,0-4,5 (Amortisation 6-10 Jahre)
- Premium Gebläse-System: 9.000-17.000 EUR, JAZ 4,2-4,8 (Amortisation 8-12 Jahre)
4. KfW-Förderung maximieren:
- Heizkörper-Austausch MIT Wärmepumpen-Einbau: 55-70% Förderung
- Heizkörper-Austausch OHNE neue Wärmepumpe: nur 15-20% Förderung
- Strategische Empfehlung: Immer mit WP-Installation kombinieren
5. Kritische Erfolgsfaktoren:
- Präzise Heizlastberechnung DIN EN 12831 (nicht Pauschal-Schätzung)
- Hydraulischer Abgleich Verfahren B zwingend (GEG-Pflicht)
- VE-Wasser-Befüllung nach VDI 2035 (Korrosionsschutz)
- 20-30% Leistungsreserve für Aufheizung und Möblierung
6. Wirtschaftlichkeit dokumentiert:
- Investition 2.700-4.300 EUR Eigenanteil (nach 55% KfW-Förderung)
- Amortisation 6-9 Jahre durch Stromersparnis 300-600 EUR/Jahr
- 20-Jahre-Gewinn 5.000-10.000 EUR plus Immobilien-Wertsteigerung
- ROI 12-18% übertrifft passive Geldanlagen
Die Zukunft der Altbau-Wärmepumpe liegt in intelligenten Hybrid-Konzepten: Hauptwohnräume mit Gebläse-Konvektoren für niedrigste Vorlauftemperaturen, Nebenräume mit oversized passiven Typ-33-Heizkörpern für Kosteneffizienz. Diese Kombination erreicht 85-95% der Fußbodenheizungs-Effizienz bei 50-70% der Investitionskosten und etabliert die Heizkörper-Wärmepumpe als Standard für klimaneutrale Bestandsgebäude 2026.
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