Entzugsleistung Wärmepumpe 2026: Formel, Tabelle und Sondenlänge

Was ist die Entzugsleistung und wie berechnen Sie sie?

Die Entzugsleistung berechnen Sie mit der Formel Heizleistung × (1 − 1 ÷ COP). Die Heizleistung besteht aus 2 Teilen: der Wärme aus der Quelle und dem Strom für den Verdichter. Die Entzugsleistung entspricht der Kälteleistung am Verdampfer der Sole-Wasser-Wärmepumpe. Dort nimmt das Kältemittel die Wärme der Sole auf.

Der COP (Coefficient of Performance, Leistungszahl) gibt an, wie viele Kilowatt Wärme die Wärmepumpe pro Kilowatt Strom liefert, gemessen auf dem Prüfstand. Die folgende Tabelle zeigt den Zusammenhang für ein Haus mit 8 kW Heizleistung.

Kurz eingeordnet: Je höher der COP, desto größer der Anteil aus dem Boden. Die oft genannte Faustregel „75 bis 80 % der Heizleistung“ gilt also nur für einen COP von 4 bis 5. Die Heizleistung selbst liefert eine raumweise Heizlastberechnung nach DIN EN 12831.

Welcher COP gehört in die Formel?

Für die Entzugsleistung zählt der COP im Auslegungspunkt der Wärmepumpe, für die Jahresenergie die Jahresarbeitszahl. Bei Sole-Wasser-Wärmepumpen ist das meist der Prüfpunkt B0/W35. Er steht für 0 °C Sole und 35 °C Heizwasser. Das Schweizer Wärmepumpen-Testzentrum WPZ maß bei 16 Geräten an diesem Punkt einen COP von 4,2 bis 5,1, im Median 4,4 (Stand 15.05.2023). Bei 55 °C Heizwasser lagen die Werte nur bei etwa 2,6 bis 3,1.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt das Verhältnis von Wärme zu Strom über ein ganzes Jahr im realen Betrieb. Erdreich-Wärmepumpen erreichten im Feldtest des Fraunhofer ISE im Mittel eine JAZ von 4,3 (2025). Manche Planungshilfen, etwa ein Merkblatt des Bayerischen Landesamts für Umwelt (01/2012), setzen sie vereinfacht auch für die Leistung ein. Genauer ist der COP.

Braucht eine effizientere Wärmepumpe eine kleinere Sonde?

Nein, eine effizientere Wärmepumpe holt bei gleicher Heizleistung mehr Wärme aus dem Boden und braucht deshalb etwas mehr Sondenmeter. Bei 8 kW Heizleistung sind es mit COP 3,0 rund 5,33 kW Entzugsleistung, mit COP 5,0 rund 6,40 kW. Das sind 20 % mehr. Der höhere COP spart trotzdem Strom. Planen Sie die Sonde deshalb für das tatsächlich gewählte Gerät.

Welche Entzugsleistung liefert eine Erdwärmesonde?

Eine Erdwärmesonde liefert nach den Tabellen der VDI 4640 Blatt 2 von 2019, wie sie ein Fachvortrag wiedergibt, je nach Boden, Laufzeit und Sondenzahl rund 17 bis 68 Watt pro Meter. Diese spezifische Entzugsleistung gibt an, wie viel Leistung 1 Meter Sonde dauerhaft aus dem Untergrund zieht. Die Ausgabe 2019-06 ordnet die Werte nach der Wärmeleitfähigkeit (λ) des Bodens. Die Wärmeleitfähigkeit beschreibt in Watt pro Meter und Kelvin, wie gut ein Material Wärme leitet. Die Richtlinie selbst ist kostenpflichtig. Die folgenden Werte stammen aus einem Fachvortrag zur neuen Richtlinie (Schäfer, Willicher Praxistage, 06.11.2019), der die Tabellen für 1.200 und 2.400 Volllaststunden wiedergibt.

Kurz eingeordnet: Die Werte gelten für reinen Heizbetrieb, turbulente Strömung und eine Austrittstemperatur aus der Wärmepumpe von mindestens −5 °C. Volllaststunden sind die rechnerischen Stunden mit voller Leistung. Bei λ = 2,0 und 2 Sonden sinkt der Wert von 1.200 auf 2.400 Stunden um 31 %. Mehr Sonden senken ihn ebenfalls, weil sie sich gegenseitig den Boden abkühlen. Bei λ = 2,0 und 2.400 Stunden sinkt der Wert von 1 Sonde (37,4 W/m) auf 5 Sonden (28,3 W/m) um 24 %.

Unter welchen Bedingungen gelten die Tabellen?

Die Tabellen der VDI 4640 von 2019 gelten nur für kleine Anlagen bis 30 kW Heizleistung. Der Fachvortrag nennt 6 Voraussetzungen:

• Sonden: 50 bis 200 Meter tief, höchstens 5 Stück, Bauform Doppel-U.
• Abstand: mindestens 6 Meter, möglichst in einer Linie.
• Laufzeit: 1.200 bis 2.400 Volllaststunden pro Jahr.
• Strömung: turbulent, also verwirbelt statt gleichmäßig fließend.
• Umgebung: keine nennenswerte Wechselwirkung mit Nachbaranlagen.
• Zeitraum: Annahmen gültig für 50 Jahre Betrieb.

Sonst verlangt die Richtlinie einen rechnerischen Nachweis oder eine Simulation, auch bei Kühlbetrieb.

Woher stammen die bekannten Werte 25, 60 und 84 W/m?

Die Werte 25, 60 und 84 W/m stammen aus der Fassung 2001 der VDI 4640 Blatt 2, nicht aus der gültigen Ausgabe. Sie galten bei 1.800 Volllaststunden für 3 Bodengruppen: schlechter Untergrund unter 1,5 W/(m·K), normaler Untergrund von 1,5 bis 3,0 W/(m·K) und gut leitendes Festgestein über 3,0 W/(m·K). Bei 2.400 Stunden lagen sie bei 20, 50 und 70 W/m. Mehrere Ratgeber zeigen diese Werte 2026 noch ohne Jahreszahl. Bei mittlerer und hoher Wärmeleitfähigkeit liegen die neuen Werte teils deutlich darunter, bei λ = 1,0 dagegen etwas darüber.

Wo finden Sie die Wärmeleitfähigkeit Ihres Grundstücks?

Hinweise auf die Wärmeleitfähigkeit Ihres Grundstücks geben die Geothermie-Karten vieler geologischer Landesdienste. Das sächsische Landesamt hat für ein typisches Einfamilienhaus eine Formel für 1.800 Volllaststunden ermittelt: Entzugsleistung = −0,96 × λ² + 13,00 × λ + 29,60. Bei λ = 2,0 ergibt sie rund 52 W/m. Das entspricht dem Tabellenwert für 1 Sonde bei nur 1.200 Stunden, die Formel beruht also auf eigenen Annahmen. Nutzen Sie sie nur zur Orientierung. Starke Grundwasserströmung berücksichtigt die Formel nicht. Baden-Württemberg weist im Informationssystem ISONG zusätzlich die jährliche Entzugsarbeit je Meter aus.

Welche Entzugsleistung liefert ein Flächenkollektor?

Ein Flächenkollektor liefert laut Deutscher Energie-Agentur (dena) je nach Boden und Klimazone 10 bis 35 Watt pro Quadratmeter. Ein Flächenkollektor ist ein Rohrnetz, das in rund 1,2 bis 1,5 Metern Tiefe frostfrei im Garten liegt. Seine Entzugsleistung wird in W/m² Kollektorfläche angegeben. Die Fassung 2001 der VDI 4640 nannte bei 1.800 Stunden 3 Richtwerte:

• Trockener, nichtbindiger Boden: 10 W/m², bei 2.400 Stunden 8 W/m².
• Bindiger, feuchter Boden: 20 bis 30 W/m², bei 2.400 Stunden 16 bis 24 W/m².
• Wassergesättigter Sand oder Kies: 40 W/m², bei 2.400 Stunden 32 W/m².

Die Ausgabe 2019 ersetzt diese Liste durch Auslegungstabellen für 15 deutsche Klimazonen und 4 Bodenarten: Sand, Lehm, Schluff und sandigen Ton. Die Tabellen weisen Entzugsleistung, Jahresentzugsarbeit, Volllaststunden und Rohrabstand aus. Ihre Zahlenwerte sind nicht frei veröffentlicht. Verlegung, Rohrabstand und Kosten erklärt der Beitrag Erdkollektor. Für kompakte Bauformen gibt es eine eigene Einheit: Bei Erdwärmekörben rechnen Planende in Watt pro Korb.

Was ist die Jahresentzugsarbeit?

Die Jahresentzugsarbeit ist die Wärmemenge, die eine Sonde oder ein Kollektor dem Boden pro Jahr entzieht, angegeben in kWh pro Meter oder Quadratmeter. Sie ist die zweite Grenze neben der Entzugsleistung. Manfred Reuß vom Bayerischen Zentrum für Angewandte Energieforschung fasste das 2015 für Erdwärmekollektoren so: „Es gibt nicht die Entzugsleistung!“ Und weiter: „Leistungs- & Energiegrenzen sind bei der Auslegung einzuhalten“. Die Leistungsgrenze schützt an kalten Tagen, die Energiegrenze über die Jahre.

Kurz eingeordnet: Die Jahresentzugsarbeit berechnen Sie mit Jahreswärmebedarf × (1 − 1 ÷ JAZ). Hier gehört die JAZ in die Formel, weil es um ein ganzes Jahr geht. Baden-Württemberg teilt Standorte in 3 Klassen ein: unter 100, 100 bis unter 125 und ab 125 kWh/(m·a). Sie gelten für eine 100 Meter tiefe Einzelsonde bei 2.400 Stunden.

Wie lang muss die Sonde sein? Das 42watt-Rechenbeispiel

Im 42watt-Rechenbeispiel braucht ein Einfamilienhaus mit 8 kW Heizlast bei mittlerer Wärmeleitfähigkeit rund 184 Meter Sonde, aufgeteilt auf 2 Sonden mit je 92 Metern. Die Annahmen entsprechen dem Beitrag Erdwärmesonde, gerechnet wird hier aber mit dem COP statt der JAZ, den Tabellenwerten von 2019 und einer Energieprüfung.

1. Annahmen festlegen: Heizlast 8 kW, Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser 16.000 kWh pro Jahr. Das ergibt 2.000 Volllaststunden.

2. Entzugsleistung berechnen: 8 kW × (1 − 1 ÷ 4,4) ergeben 6,18 kW. 4,4 ist der Median-COP bei B0/W35 aus der WPZ-Prüfliste.

3. Tabellenwert wählen: 2 Sonden, 2.400-Stunden-Spalte. Sie liegt mit mehr Stunden als den tatsächlichen 2.000 auf der sicheren Seite.

4. Länge berechnen: Entzugsleistung in Watt geteilt durch den Tabellenwert.

5. Energie prüfen: 16.000 kWh × (1 − 1 ÷ 4,3) ergeben 12.279 kWh Jahresentzugsarbeit, geteilt durch die Sondenlänge.

Kurz eingeordnet: In allen 4 Fällen begrenzt die Leistung die Sondenlänge, nicht die Energie. Die Entzugsarbeit liegt höchstens am unteren Rand der Spanne von 100 bis 150 kWh/(m·a) aus dem Richtlinienentwurf von 1998. Mit 1 einzelnen Sonde reichen bei λ = 2,0 rechnerisch 166 Meter, weil keine 2. Sonde den Boden mit auskühlt. Bei mehr als 100 Metern Bohrtiefe ist dann aber eine Anzeige bei der Bergbehörde nötig. Mit 5 Sonden wären es 219 Meter, also je rund 44 Meter. Das liegt unter der Mindesttiefe von 50 Metern, für die die Tabellen gelten. Die Tabellen „nur Heizen“ sind hier eine Näherung, denn für Warmwasser gibt es eigene, nicht frei veröffentlichte Tabellen.

Zum Vergleich: Mit der alten Tabelle von 2001 und 40 W/m für feuchten Lehm ergäben sich 155 Meter. Die bekannte Faustformel „Heizlast geteilt durch 50 W/m“ liefert 160 Meter. Wie Sonde und Gerät im Betrieb zusammenspielen, zeigt der Beitrag Erdsonde-Wärmepumpe.

Wie viel Fläche bräuchte ein Flächenkollektor?

Ein Flächenkollektor bräuchte im gleichen Beispiel rund 248 bis 273 Quadratmeter, und hier kann die Jahresentzugsarbeit die Fläche bestimmen. Bei 25 W/m² ergeben 6.180 W geteilt durch 25 W/m² rund 248 m². Die Entzugsarbeit läge dann bei 49,5 kWh/(m²·a). Die dena setzt in ihrem eigenen Beispiel eine Obergrenze von 45 kWh/(m²·a) an. Mit dieser Grenze steigt die Mindestfläche auf 273 m². Bei trockenem Sand mit 10 W/m² wären 619 m² nötig.

Was ist ein Thermal Response Test?

Ein Thermal Response Test (TRT) misst an einer fertigen Sonde die tatsächliche Wärmeleitfähigkeit des Untergrunds und den Bohrlochwiderstand. Der Bohrlochwiderstand beschreibt, wie stark Rohr und Verfüllung den Wärmefluss bremsen. Das Verfahren regelt die VDI 4640 Blatt 5 (Ausgabe 2020-07). Der Test läuft in 3 Schritten ab:

1. Ruhetemperatur messen: Ein mobiles Gerät pumpt Wasser ohne Heizung durch die Sonde. So zeigt sich die ungestörte Untergrundtemperatur.

2. Wärme einspeisen: Ein Heizelement gibt über Tage eine definierte Leistung in die Sonde.

3. Auswerten: Aus dem Temperaturanstieg berechnen Fachleute die effektive Wärmeleitfähigkeit über die gesamte Sondenlänge.

Ein Messbericht aus Kressbronn am Bodensee zeigt typische Werte (20.12.2021): 140 Meter Doppel-U-Sonde, 70,1 Stunden Testdauer, mittlere Heizleistung 8.795 W. Ergebnis waren eine Wärmeleitfähigkeit von 2,2 W/(m·K), ein Bohrlochwiderstand von 0,08 K·m/W und 13,2 °C ungestörte Untergrundtemperatur. Der Bericht nennt als Kriterium nach Blatt 5 eine Mindestdauer von 48 Stunden. Ein TRT lohnt sich vor allem für größere Anlagen über 30 kW. Für Einfamilienhäuser reichen meist Tabellenwerte und Daten des geologischen Landesdienstes.

Häufige Fragen zur Entzugsleistung

Wie rechnen Sie kWh pro Meter in Watt pro Meter um?

kWh pro Meter und Jahr teilen Sie durch die Volllaststunden, dann erhalten Sie Kilowatt pro Meter. 108 kWh/(m·a) bei 1.800 Stunden entsprechen 60 W/m. Die Umrechnung gilt nur für dieselben Volllaststunden, die der Kartenwert voraussetzt.

Braucht eine Wärmepumpe mit Warmwasser mehr Sondenmeter?

Ja, Warmwasser erhöht die Volllaststunden und senkt damit die zulässige Entzugsleistung pro Meter. In der Tabelle von 2019 sinkt der Wert bei λ = 2,0 und 2 Sonden von 48,6 W/m bei 1.200 Stunden auf 33,6 W/m bei 2.400 Stunden. Der Boden hat weniger Zeit zur Erholung.

Was passiert bei zu hoher Entzugsleistung?

Bei zu hoher Entzugsleistung kühlt der Boden um die Sonde aus und die Sole wird zu kalt. Der Hamburger Leitfaden verlangt für die Eintrittstemperatur des Wärmeträgers im Monatsmittel mindestens 0 °C und bei Spitzenlast mindestens −5 °C. Darunter sinkt die Effizienz, und der Boden um die Sonde kann gefrieren.

Wie wird die Entzugsleistung bei Grundwasser angegeben?

Bei einer Grundwasser-Wärmepumpe bestimmt die Entzugsleistung den nötigen Förderstrom in Kubikmetern pro Stunde. Die Formel lautet: Entzugsleistung ÷ (1,163 kWh pro Kubikmeter und Kelvin × Abkühlung des Wassers). Für 6,18 kW und 4 Kelvin Abkühlung ergeben sich rund 1,3 m³ pro Stunde.