Wärmepumpen belasten bei flexiblem Betrieb das Stromnetz nicht, sondern können es aktiv entlasten

Eine neue Studie des Fachberatungsunternehmen Consentec untersucht die Auswirkungen und Potenziale von Wärmepumpen auf die Stromnetze und wie sich diese im Sinne der Verbraucher und des Netzausbaus möglichst vorteilhaft einsetzen lassen.

In Deutschland hat sich der Bestand an Wärmepumpen in den letzten Jahren deutlich erhöht: Von einem Nischenprodukt mit wenigen Hunderttausend Anlagen Anfang der 2010er ist der Bestand auf heute rund 2 Mio. installierte Systeme gewachsen. Nach einem starken Absatz in den Jahren 2022/2023 liegt der jährliche Zubau aktuell bei ca. 200.000–300.000 Anlagen und bleibt damit noch klar hinter dem für die Klimaziele notwendigen Hochlauf zurück. Notwendig wären bis 2030 ca. 500.000-700.000 Wärmepumpen pro Jahr, ab 2030 sogar 800.000 – 1.000.000.

Die Wärmepumpe spielt eine zentrale Rolle in der Wärmewende, da der Gebäudesektor nach wie vor einer der größten CO₂ – Emittenten ist. Fossile Heizsysteme verursachen jährlich über 100 Mio. t CO₂, und ohne eine deutliche Elektrifizierung der Wärmeversorgung sind die nationalen Klimaziele kaum erreichbar. Wärmepumpen können – abhängig von Effizienz und Strommix – heute bereits 50–90 % der Emissionen gegenüber Gas- oder Ölheizungen einsparen. Mit dem wachsenden Anteil erneuerbarer Energien steigt dieses Potenzial weiter.

Mittelfristig wird ein Bestand von etwa 6 Mio. Wärmepumpen bis 2030 erwartet bzw. erforderlich. Neben ihrer klimaschonenden Wirkung entsteht damit ein zunehmend relevanter technischer Faktor im Stromsystem: Jede Wärmepumpe ist eine elektrische Last, die zeitlich verschiebbar betrieben werden kann. In Summe bedeutet das mehrere Gigawatt flexibler Last im Verteilnetz – ein Potenzial, das auch gezielt genutzt werden kann, um Lastspitzen zu reduzieren, Engpässe zu vermeiden und erneuerbare Erzeugung besser zu integrieren. Diese Flexibilität begründet laut Consentec-Studie das netzstabilisierende Potenzial von Wärmepumpen.

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Wärmepumpen erhöhen die Leistungsanforderungen von Gebäuden, liegen aber meist unter denen von anderen größeren Verbrauchern und PV-Anlagen und sind zudem flexibel steuerbar

Die übliche Maximalleistung typischer Wärmepumpen in Einfamilienhäusern liegt meist bei 2–6 kW und damit im Bereich eines Elektroherds – deutlich unterhalb vieler anderer Haushaltslasten wie 11 kW bei E-Auto-Ladepunkten oder 18 kW bei Durchlauferhitzern. Zusatzheizer besitzen zwar 2–10 kW, laufen aber nur kurzzeitig und nicht dauerhaft auf Nennleistung. Für die Netzplanung setzen Netzbetreiber deshalb Höchstlastbeiträge von etwa 4–8 kW an. Zum Vergleich: PV-Dachanlagen auf Wohngebäuden erreichen im Mittel rund 10 kW und bestimmen vielerorts stärker als Wärmepumpen die maximale Netzbelastung. Die Flexibilität der Wärmepumpen könnte zukünftig eine gewichtige Rolle bei der Betrachtung der zukünftigen Gesamtlast und damit der zukünftigen Netzausbaupläne spielen.

Die Flexibilität von Wärmepumpen hat Vorteile für die Stromnetze

Der elektrische Leistungsbedarf einer Wärmepumpe kann zeitlich verschoben werden, weil Wärme nicht nur in Pufferspeichern, sondern auch in der Gebäudehülle zwischengespeichert wird. Selbst bei niedrigen Temperaturen müssen Wärmepumpen daher nicht dauerhaft mit maximaler Leistung laufen. Dies ermöglicht eine gezielte Ausrichtung des Betriebs in Zeiten hoher erneuerbarer Energien-Einspeisung oder niedriger Netzlast.

Ein schneller Netzanschluss ist möglich, auch dank Paragraf 14a (EnWG)

In der Regel verfügen die Stromnetze über ausreichende Reserven, sodass Wärmepumpen sofort angeschlossen werden können. In Regionen mit parallelem Ausbau vieler Wärmepumpen und Wallboxen kann es jedoch kurzfristig zu Engpässen kommen. § 14a EnWG ermöglicht in solchen Fällen die temporäre Leistungsbegrenzung durch den Netzbetreiber, sodass der Anschluss trotzdem nicht verzögert werden muss. Eine mögliche Leistungsbegrenzung bezieht sich dabei nicht auf Anschlussleistungen unter 4,2 kW, wodurch die meisten Wärmepumpen von einer Drosselung nicht betroffen sein werden. Selbst bei einer Leistung von über 4,2 kW wird lediglich auf maximal 40 % gedrosselt, sodass der Betrieb der betroffenen Pumpen weiterhin gewährleistet ist, und es erfolgt keine Abschaltung. Solche Eingriffe werden ohnehin nur selten sein und durch fortlaufenden Netzausbau weiter reduziert.

Die Flexibilität von Wärmepumpen reduziert den Netzausbau in PV- Gebieten

In ländlichen Gebieten wird der Netzausbau überwiegend durch hohe Einspeisungen aus PV- und Windanlagen bestimmt. Flexibel betriebene Wärmepumpen – insbesondere in Verbindung mit Batteriespeichern – können Rückspeisespitzen abfedern, indem sie überschüssige Energie aufnehmen. Dadurch sinkt der durch Erneuerbare ausgelöste Netzausbaubedarf.

Die Flexibilität von Wärmepumpen verringert den Netzausbau in Last- Gebieten

In städtischen Gebieten dominiert der Netzausbau infolge zunehmender Lasten, etwa durch Ladeinfrastruktur und Rechenzentren. Auch hier ist die Berücksichtigung der zukünftigen Wärmepumpenlasten entscheidend, um Infrastruktur nur einmal ausbauen zu müssen. Werden Wärmepumpen konsequent netzorientiert betrieben, lassen sich gemäß Fraunhofer-IEE-Analysen bis zu 23 % der Investitionen für den Niederspannungsnetzausbau vermeiden.

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Damit Wärmepumpen netzdienlich werden können, muss die Steuerbarkeit angereizt und ermöglicht werden

Netzdienliche Fahrweisen setzen voraus, dass Informationen über Netzlast und Stromangebot automatisch verarbeitet und in Steuerbefehle für die Wärmepumpe übersetzt werden können. Genau hier liegt derzeit der größte Engpass: Steuerboxen und Smart Meter sind viel zu selten verbaut.

Obwohl Wärmepumpen in vielen Fällen zu den sogenannten Pflichteinbaufällen gehören, meldet die Bundesnetzagentur für Q1/2025 eine Smart-Meter-Abdeckung von nur rund 15 %. Ohne diese Technik können Wärmepumpen jedoch nicht auf Preissignale reagieren und Netzbetreiber keine gezielten Steuerbefehle erteilen. Das vorhandene Flexibilitätspotenzial bleibt damit weitgehend ungenutzt. Die entscheidende Voraussetzung für eine flächendeckende flexible und netzdienliche Fahrweise der Wärmepumpen ist demnach eine flächendeckende Smart-Meter-Abdeckung inkl. Steuerbox.

Durch dynamische Stromtarife und zeitvariable Netzentgelte entstehen bei flexibler Fahrweise monetäre Vorteile

Wenn Wärmepumpen ihren Strombezug an das aktuelle Stromangebot anpassen – etwa über dynamische Tarife –, lassen sich laut einer Studie der Neon Neue Energieökonomik GmbH bis zu 400 € pro Jahr einsparen. Niedrige Strompreise treten meist dann auf, wenn viel Wind- und Solarstrom verfügbar ist.

Wer dem Netzbetreiber Steuerungsrechte einräumt, kann auf zeitvariable Netzentgelte zugreifen. Werden diese preisgünstigen Zeitfenster genutzt, lassen sich bereits heute 200–300 € pro Jahr einsparen. Da günstige Netzentgelte und günstige Strompreise zeitlich nicht immer zusammenfallen, addieren sich diese Vorteile jedoch nicht vollständig. 

Ohne intelligente Messsysteme und Steuerboxen bleibt das Flexibilitätspotenzial ungenutzt

Damit Verbraucher und Netze profitieren können, müssen Smart Meter und Steuerboxen flächendeckend installiert werden. Erst damit können Wärmepumpen effizient in den Strommarkt integriert, netzdienlich betrieben und wirtschaftlich optimiert werden. Der aktuelle Ausstattungsgrad zeigt jedoch, dass der Rollout deutlich beschleunigt werden muss.

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Gesamtfazit

Wärmepumpen sind energieeffizient, CO₂-arm und perspektivisch vollständig klimaneutral betreibbar. Ihr wachsender Einsatz ist für Stromnetze beherrschbar und gut planbar – vor allem dann, wenn ihre Flexibilität genutzt wird. Durch eine intelligente Fahrweise lassen sich sowohl Strombezugskosten als auch Netzausbaukosten reduzieren. Damit diese Vorteile wirksam werden, braucht es jedoch eine schnelle Verbreitung von Smart Metern und Steuerboxen, denn erst sie ermöglichen die systemdienliche Integration von Millionen Wärmepumpen im Verteilnetz.

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