Wärmepumpe 20 kW: Auslegung, Kaskade und alle Leistungsklassen im Vergleich

Wärmepumpe wie viel kW: die Heizlast entscheidet

Bevor eine Leistungsklasse überhaupt zur Debatte steht, muss die Frage „wieviel kw braucht eine wärmepumpe“ beantwortet sein. Und zwar nicht über die Quadratmeterzahl, sondern über die Heizlast nach DIN EN 12831. Sie ermittelt raumweise, welche Leistung das Gebäude am kältesten Auslegungstag benötigt, und berücksichtigt Bauteile, Fensterflächen, Lüftungswärmeverluste und die örtliche Norm-Außentemperatur (in Deutschland je nach Region minus 10 bis minus 16 °C).

Wer nur überschlagen will, wie viel kw braucht eine wärmepumpe in einem konkreten Gebäude, nutzt die Faustformel:

• Heizlast (kW) = beheizte Fläche (m²) × spezifische Heizlast (W/m²) ÷ 1.000
• Beispiel Mehrfamilienhaus: 340 m² mit 60 W/m² ergibt 20,4 kW, also exakt die 20 kW Klasse.
• Beispiel unsanierter Altbau: 180 m² mit 110 W/m² ergibt 19,8 kW, ebenfalls 20 kW, obwohl das Gebäude nur halb so groß ist.

Die zweite Zeile zeigt, warum die Flächenfrage in die Irre führt. Zwei Gebäude mit völlig unterschiedlicher Größe landen bei derselben Klasse, weil der Dämmstandard den Ausschlag gibt. Wenn Sie sich fragen, Wärmepumpe wie viel kW für Ihr Haus nötig ist, führt kein Weg an der Berechnung vorbei.

Der größte Fehler bei der Wärmepumpen-Dimensionierung Video von YouTube laden

Wann ist die 20 kW Klasse richtig?

Die Wärmepumpe 20 kW ist die Auslegungsklasse für eine berechnete Heizlast von etwa 16 bis 24 kW. Darunter greifen die Klassen, die wir im Ratgeber zur 12 kW Wärmepumpe und zur 10 kW Wärmepumpe ausführlich behandeln. Darüber beginnt der Kaskadenbereich.

Die letzte Zeile ist der häufigste Fehler dieser Klasse: Ein normales Einfamilienhaus braucht auch dann keine 20 kW, wenn es groß wirkt. Wer trotzdem so dimensioniert, bekommt keine Reserve, sondern ein Gerät, das den halben Winter über taktet.

Leistungstabelle: 2 kW bis 100 kW

Die folgende Tabelle ordnet jede Klasse einem Einsatzfall zu. Die Flächenangaben gehen von einem mittleren Dämmstandard mit 60 W/m² aus.

Kaskade: 2 x 10 kW oder 1 x 20 kW?

Das ist die zentrale Entscheidung dieser Leistungsklasse, und sie wird bei Einzelgeräten viel zu selten gestellt. Der Grund ist der Modulationsbereich. Ein modulierender Inverter-Verdichter regelt typischerweise bis auf 25 bis 35 % seiner Nennleistung herunter. Für eine Wärmepumpe mit 20 kW heißt das eine Mindestleistung von rund 6 bis 7 kW.

Ein Mehrfamilienhaus mit 20 kW Auslegungsheizlast braucht diese Leistung aber nur an wenigen Frosttagen. Bei 8 °C Außentemperatur, dem statistisch häufigsten Zustand der Heizperiode, liegt der Bedarf bei etwa 6 bis 8 kW. Das Einzelgerät steht damit dauerhaft an seiner unteren Grenze und beginnt zu takten.

Die Rechnung: 0,5 Punkte mehr JAZ bedeuten bei 35.000 kWh Heizarbeit rund 1.400 kWh weniger Strom im Jahr, also etwa 360 € bei 0,26 €/kWh. Über 20 Jahre sind das rund 7.000 €, was den Aufpreis der Kaskade in den meisten Fällen mehr als deckt. Deshalb ist die Kaskade ab dieser Größe der Regelfall und das Einzelgerät die Ausnahme.

Praktisch gelöst wird die Kaskade über einen hydraulischen Verteiler mit Trennpuffer. Der Kaskadenregler übernimmt die Führung, gibt das zweite Gerät erst bei überschrittener Grundlast frei und wechselt die Führungsrolle regelmäßig, damit beide Verdichter gleichmäßig altern. Bauform der Wahl ist dabei fast immer die Monoblock-Wärmepumpe, weil zwei Kältekreise im Freien bleiben und keine Kältemittelleitungen ins Gebäude geführt werden müssen.

Auslegung im Mehrfamilienhaus und Gewerbe

Im Einfamilienhaus genügt es, Heizlast und Warmwasser zu addieren. Im Mehrfamilienhaus kommen drei Faktoren dazu, die die Auslegung spürbar verändern.

1. Gleichzeitigkeit beim Warmwasser

Vier Parteien duschen nicht nacheinander, sondern zwischen 6:30 und 8:00 Uhr weitgehend gleichzeitig. Die Speicherladeleistung muss diese Spitze abfangen, ohne die Heizung zu blockieren. Üblich sind Ladespeicher mit 500 bis 1.000 Litern und eine Frischwasserstation, die das Trinkwasser im Durchfluss erwärmt und damit Legionellenrisiken entschärft, ohne dass eine wöchentliche thermische Desinfektion des gesamten Speichers nötig wird.

2. Vorlauftemperatur der Bestandsstränge

Mehrfamilienhäuser haben fast nie Fußbodenheizung, sondern Strangheizungen mit Heizkörpern, oft auf 70/55 °C ausgelegt. Bei 55 °C Vorlauf liefert ein Gerät, das im Datenblatt 20 kW bei A2/W35 ausweist, häufig nur noch 13 bis 15 kW. Prüfen Sie deshalb immer die Leistungskurve bei A-7/W55, nicht den Prospektwert. Eine Bivalenzlösung mit Gaskessel für die Frosttage kann hier wirtschaftlich sein, wie wir im Ratgeber zur Hybridheizung aus Gas und Wärmepumpe darstellen.

3. Bivalenzpunkt statt Volllastauslegung

Eine Wärmepumpe muss die Auslegungsheizlast nicht allein decken. Legt man den Bivalenzpunkt auf minus 3 °C, deckt die Wärmepumpe rund 90 bis 95 % der Jahresheizarbeit, und der Heizstab oder ein Spitzenlastkessel übernimmt die restlichen Frosttage. Aus 24 kW Heizlast wird so eine Wärmepumpe mit 20 kW plus 9 kW Heizstab, statt einer teuren 25 kW Maschine, die 350 Tage im Jahr überdimensioniert ist.

Pufferspeicher und Warmwasser dimensionieren

Bei 20 kW ist der Pufferspeicher kein optionales Zubehör mehr, sondern Voraussetzung für einen störungsfreien Betrieb. Er erfüllt drei Aufgaben: Er stellt das Wasservolumen für die Abtauung des Verdampfers bereit, er verlängert die Laufzeiten des Verdichters, und er überbrückt Sperrzeiten des Netzbetreibers.

Ein zu großer Puffer ist übrigens ebenfalls ein Fehler: Er erhöht die Bereitschaftsverluste und zwingt die Anlage, ein Volumen aufzuheizen, das die Heizkreise gar nicht abrufen. Für kleinere Objekte reichen deutlich kleinere Volumina, siehe unseren Ratgeber zum Warmwasserspeicher mit 200 Litern.

Stromanschluss und Absicherung ab 20 kW

Die elektrische Seite wird bei dieser Größe zum eigenen Gewerk. Eine Wärmepumpe mit 20 kW Heizleistung nimmt im Auslegungspunkt rund 5 bis 6 kW elektrisch auf, mit Heizstab kommen 6 bis 9 kW dazu. In Summe reden wir über 12 bis 15 kW Anschlussleistung, die zusätzlich zum übrigen Hausverbrauch bereitstehen muss.

• Anschluss: Drehstrom 400v, dreiphasig, eigener Stromkreis vom Zählerschrank.
• Absicherung: typisch 3x25 A bis 3x35 A je nach Gerät und Heizstabgröße, Leitungsquerschnitt nach Länge und Verlegeart auslegen.
• Anlaufstrom: Sanftanlasser ist bei dieser Größe Standard, sonst überschreitet der Einschaltstrom die zulässige Spannungsänderung im Netz.
• Fehlerstromschutz: allstromsensitiver RCD Typ B oder Typ A EV, sobald der Frequenzumrichter Gleichfehlerströme erzeugen kann.
• Netzbetreiber: Anmeldung und Zustimmung sind Pflicht. Die Anlage gilt als steuerbare Verbrauchseinrichtung nach § 14a EnWG, im Gegenzug gibt es reduzierte Netzentgelte.
• Zählerkonzept: separater Wärmepumpenzähler ermöglicht einen günstigeren Wärmepumpentarif von rund 0,22 bis 0,27 €/kWh.

Wenn parallel eine Wallbox geplant ist, muss ein Lastmanagement die beiden großen Verbraucher koordinieren, sonst löst der Hausanschluss aus. Wie das in der Praxis aussieht, zeigen wir am Beispiel der Wallbox mit 11 kW.

Schallschutz bei großen Wärmepumpen

Je größer der Ventilator, desto mehr Luft muss er bewegen. Eine 20 kW Wärmepumpe wälzt im Volllastbetrieb grob 8.000 bis 12.000 m³ Luft pro Stunde um und erreicht Schallleistungspegel von rund 60 bis 68 dB(A). Zum Vergleich: Ein 8 kW Gerät liegt meist bei 52 bis 58 dB(A).

Maßgeblich ist nicht der Schallleistungspegel des Geräts, sondern der Schalldruckpegel am nächstgelegenen fremden Wohnraumfenster. Die TA Lärm setzt im allgemeinen Wohngebiet nachts 35 dB(A) an. Aus 65 dB(A) Schallleistung wird bei Halbraumabstrahlung erst nach etwa 8 bis 12 Metern ein Wert um 35 dB(A), und jede reflektierende Wand hinter dem Gerät verschlechtert die Bilanz um bis zu 3 dB.

• Nicht in Hausecken oder zwischen zwei Wänden aufstellen, dort addieren sich Reflexionen.
• Ausblasrichtung vom Nachbargrundstück weg legen, nicht auf Schlafzimmerfenster.
• Nachtabsenkung des Ventilators nutzen, sie kostet Leistung, senkt aber 3 bis 5 dB.
• Körperschall entkoppeln: schwingungsdämpfende Elemente unter dem Fundament, flexible Anbindung der Hydraulik.
• Einhausung nur mit absorbierender Innenauskleidung und ausreichendem Luftquerschnitt, sonst sinkt die Leistung. Details im Ratgeber zur Schallschutzhaube für die Wärmepumpe.

Kleine Klassen: 2 kW bis 9 kW Wärmepumpe

Zur Einordnung nach unten: Die Wärmepumpe 2 kW und die Wärmepumpe 3 kW sind Nischengeräte für Passivhäuser und Anbauten. Ab der Wärmepumpe 4 kW beginnt der Wohnhausbereich, eine 4 kW Wärmepumpe genügt für kleine Neubauten mit Fußbodenheizung.

Die Wärmepumpe 5 kW ist die typische Effizienzhausklasse, eine 5 kW Wärmepumpe deckt rund 85 bis 100 m² bei 60 W/m² und bis zu 140 m² im Neubau mit 35 W/m². Die Wärmepumpe 6 kW folgt direkt darüber, eine 6 kW Wärmepumpe passt zu kleinen Einfamilienhäusern. Die Wärmepumpe 7 kW ist die meistverkaufte Klasse überhaupt, eine 7 kW Wärmepumpe versorgt das gut sanierte Reihen- oder Doppelhaus.

Die Wärmepumpe 8 kW ist der Standard im sanierten Einfamilienhaus, eine 8 kW Wärmepumpe deckt 130 bis 160 m² ab. Die Wärmepumpe 9 kW liegt eine Stufe darüber, eine 9 kW Wärmepumpe eignet sich für Einfamilienhäuser mit Standarddämmung und 150 bis 175 m². Bei all diesen Größen ist der Modulationsbereich wichtiger als die Nennleistung.

Mittlere Klassen: 11 kW bis 18 kW Wärmepumpe

Die Wärmepumpe 11 kW und die Wärmepumpe 13 kW sind bei vielen Herstellern dieselbe Hardware wie die 12 kW Klasse, nur anders freigegeben. Sie passen zu Einfamilienhäusern mit 180 bis 245 m².

Ab der Wärmepumpe 14 kW wird der Altbau mit Heizkörpern zum Leitfall: Eine 14 kW Wärmepumpe wird oft gewählt, weil die höhere Vorlauftemperatur die verfügbare Leistung drückt, nicht weil das Haus so groß wäre. Dasselbe gilt für die Wärmepumpe 15 kW: Eine 15 kW Wärmepumpe deckt rechnerisch 250 bis 285 m², liefert bei 55 °C Vorlauf aber nur noch rund 10 kW.

Die Wärmepumpe 16 kW ist die Standardklasse im Zweifamilienhaus und im unsanierten Altbau, eine 16 kW Wärmepumpe deckt 265 bis 300 m². Die Wärmepumpe 17 kW und die Wärmepumpe 18 kW schließen die Lücke zur 20 kW Klasse, eine 18 kW Wärmepumpe versorgt ein großes Zweifamilienhaus mit hohem Bedarf. Sobald die Heizlast 16 kW überschreitet, sollten Sie die Kaskadenfrage aus dem Abschnitt oben ernsthaft prüfen.

Große Klassen: 22 kW bis 100 kW Wärmepumpe

Wärmepumpe 22 kW

Eine Wärmepumpe 22 kW versorgt ein Mehrfamilienhaus mit drei bis vier Parteien und rund 360 bis 420 m². Sie ist bei vielen Herstellern der obere Rand der Baureihe, die noch als einzelnes Monoblock-Gerät geliefert wird. Der Sprung auf zwei Geräte ist ab hier fast immer die bessere Wahl.

Wärmepumpe 24 kW

Die Wärmepumpe 24 kW deckt etwa 400 bis 450 m² und wird typischerweise als Kaskade aus zwei Geräten mit je 12 kW gebaut. Eine 24 kW Wärmepumpe als Einzelgerät moduliert selten unter 8 kW, was im Sommerbetrieb für die reine Warmwasserbereitung deutlich zu viel ist.

Wärmepumpe 25 kW

Eine Wärmepumpe 25 kW ist auf drei bis fünf Wohneinheiten und rund 420 bis 470 m² ausgelegt. Bei einer 25 kW Wärmepumpe rechnet sich die Kaskade fast immer: Zwei Geräte mit je 12 bis 13 kW erreichen dieselbe Spitzenleistung bei rund einem Drittel der Mindestleistung.

Wärmepumpe 30 kW

Die Wärmepumpe 30 kW ist die Einstiegsgröße für Mehrfamilienhäuser mit rund 500 bis 560 m² und für kleinere Gewerbeeinheiten. Eine 30 kW Wärmepumpe ohne Trennpuffer und hydraulischen Verteiler funktioniert nicht, der direkte Anschluss an die Heizkreise scheidet aus.

Wärmepumpe 35 kW

Eine Wärmepumpe 35 kW wird praktisch ausschließlich als Kaskade realisiert und deckt 580 bis 650 m². Typische Objekte sind Praxen, Bürogebäude und Wohnanlagen mit stark schwankendem Tagesprofil, bei denen die Grundlast tagsüber und nachts weit auseinanderliegt.

Wärmepumpe 40 kW

Die Wärmepumpe 40 kW eignet sich für größere Mehrfamilienhäuser und Gewerbeobjekte mit 650 bis 750 m². Eine 40 kW Wärmepumpe wird üblicherweise aus zwei Geräten mit je 20 kW zusammengesetzt, weil ein einzelner Verdichter dieser Größe im Frühjahr massiv taktet.

Wärmepumpe 50 kW

Die Wärmepumpe 50 kW versorgt Gewerbeobjekte und Wohnanlagen mit etwa 830 bis 950 m². Bei einer 50 kW Wärmepumpe werden Netzanschluss, Anlaufstrom und die Zustimmung des Netzbetreibers zu eigenen Planungsschritten, ein Online-Set gibt es hier nicht mehr.

Wärmepumpe 60 kW

Eine Wärmepumpe 60 kW deckt rund 1.000 bis 1.150 m² und wird in Quartiers- und Gewerbeprojekten eingesetzt. Sie besteht immer aus mehreren kaskadierten Modulen, damit die Anlage im Sommer für reine Warmwasserbereitung sauber im Teillastbetrieb laufen kann.

Wärmepumpe 100 kW

Die Wärmepumpe 100 kW ist eine Nahwärme- und Industrielösung für etwa 1.600 bis 1.900 m². Schallgutachten, Netzanschlussprüfung, hydraulische Fachplanung und ein Genehmigungsverfahren gehören hier zum Standardumfang. Diese Projekte plant ein Fachplaner, keine Faustformel.

Wie viel kW verbraucht eine Wärmepumpe?

Die Frage „wie viel kw verbraucht eine wärmepumpe“ beruht meist auf einem Missverständnis. Die Angabe Wärmepumpe kW auf dem Typenschild beschreibt die abgegebene Wärmeleistung, nicht die aufgenommene elektrische Leistung. Auch die Angabe Wärmepumpe Leistung kW im Datenblatt meint immer Wärme, nicht Strom.

Bei 35.000 kWh Heizarbeit im Jahr und einer JAZ von 3,8 zieht die Anlage rund 9.200 kWh Strom. Ein Punkt weniger JAZ, also 2,8 statt 3,8, treibt denselben Verbrauch auf 12.500 kWh und die Kosten um rund 850 € pro Jahr nach oben. Genau deshalb sind Modulationsverhalten, hydraulischer Abgleich und niedrige Vorlauftemperatur wirtschaftlich wichtiger als jede Gerätemarke. Eigener Solarstrom senkt die Rechnung zusätzlich, siehe unseren Ratgeber zur 10 kW Solaranlage.

Wärmepumpe Komplettset: 20 kW und andere Größen

Online wird ein Wärmepumpe Komplettset 20 kW ebenso angeboten wie ein Wärmepumpe Komplettset 8 kW, ein Wärmepumpe 5 kW Komplettset, ein Wärmepumpe 14 kW Komplettset oder ein Wärmepumpe 16 kW Komplettset. Der Begriff verspricht mehr, als er hält. Prüfen Sie vor dem Kauf genau, was tatsächlich enthalten ist.

Wichtig: Die Bundesförderung setzt eine Fachunternehmererklärung und den hydraulischen Abgleich voraus. Ein reines Selbstbau-Set ohne Fachbetrieb ist damit in der Regel nicht förderfähig, und bei einem Objekt dieser Größe steht ein fünfstelliger Zuschuss auf dem Spiel.

Hinweis: Wir nennen bewusst keine Modellnummern und keine Preise. Welche Konfiguration passt, ergibt sich erst aus der Heizlastberechnung und der hydraulischen Planung Ihres Fachbetriebs. Zur Kältemittelfrage siehe unseren Ratgeber zur R290-Wärmepumpe.

Kosten und Förderung

Über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) sind Zuschüsse von bis zu 70 % der förderfähigen Kosten möglich, zusammengesetzt aus Grundförderung, Effizienz-Bonus für natürliche Kältemittel wie R290, Klimageschwindigkeits-Bonus und Einkommens-Bonus. Bei Mehrfamilienhäusern steigt die förderfähige Höchstsumme mit der Zahl der Wohneinheiten, was die 20 kW Klasse wirtschaftlich deutlich attraktiver macht als eine Einfamilienhausanlage. Der Antrag läuft über die KfW und muss vor der Beauftragung gestellt werden.

Vorteile und Nachteile der 20 kW Klasse

Fazit

Weiterführende Links und Quellen

• Wärmepumpe 12 kW, Wärmepumpe 10 kW, Monoblock-Wärmepumpe, R290-Wärmepumpe, Schallschutzhaube Wärmepumpe, Hybridheizung Gas und Wärmepumpe
• BAFA, Vorgaben der Bundesförderung für effiziente Gebäude
• Verbraucherzentrale, Heizlast und Dimensionierung von Wärmepumpen
• TA Lärm, Technische Anleitung zum Schutz gegen Lärm, Immissionsrichtwerte für Wohngebiete
• Unsere Methodik, wie wir bewerten und worauf wir uns stützen