Wichtige Leistungskennzahlen von Wärmepumpen im Überblick

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Um die Leistung von Wärmepumpen objektiv beurteilen und vergleichen zu können, werden unterschiedliche Leistungskennzahlen verwendet. Wir zeigen Ihnen, was es mit JAZ, COP oder SCOP auf sich hat.

Wärmepumpe an der Wand eines Einfamilienhauses installiert. Hausbild, das erneuerbare Energiequellen zeigt © guteksk7, stock.adobe.com
Je höher die Leistungszahlen, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe und desto weniger Antriebsenergie wird benötigt, um die gewünschte Heiz- oder Kühlleistung zu erzeugen © guteksk7, stock.adobe.com
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Was sind JAZ, COP und SCOP?

Mit den Kürzeln JAZ und COP wird die Leistungsfähigkeit von Wärmepumpen gemessen. Dabei steht vor allem das Verhältnis von eingesetzer Primärenergie zur erzeugten Wärmemenge im Fokus. Ergänzt werden die beiden Kennzahlen noch vom SCOP, einer Kennzahl, die saisonale Einflüsse berücksichtigt.

Was ist der COP?

Der COP-Wert beschreibt den Wirkungsgrad der Wärmepumpe
Der COP-Wert beschreibt den Wirkungsgrad der Wärmepumpe

Das Kürzel COP steht für „Coefficient of Performance“. COP ist ein unter Laborbedingungen nach DIN EN 14511 ermittelter Leistungswert, der sich vorwiegend auf die Leistung der Wärmepumpe und nicht auf das gesamte Heizsystem bezieht. Der COP gibt das Verhältnis aus aufgewendeter Energie und erzeugter Wärme unter Normbedingungen an. Mit Hilfe des COP-Wertes können Verbraucher und Fachbetriebe die Leistung unterschiedlicher Wärmepumpen besser miteinander vergleichen.

Was ist der SCOP?

Die Berechnung des SCOP
Die Berechnung des SCOP

SCOP steht für „Seasonal Coefficient of Performance”. Hierbei handelt es sich um den COP-Wert, der in Bezug zur Außentemperatur gesetzt wird. Ermittelt wird der SCOP bei 12, 7, 2 und -7°C. Ein SCOP kann somit noch genauer Aufschluss über die Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe geben.

Was ist die JAZ?

Wärmepumpen brauchen Strom zum Heizen
Wärmepumpen brauchen Strom zum Heizen

Mit der Jahresarbeitszahl, kurz JAZ, wird unter Realbedingungen bestimmt, in welchem Verhältnis die eingesetzte Primärenergie zur erzielten Heizwärme steht. Die JAZ lässt sich erst nach dem Einbau einer Wärmepumpe exakt bestimmen.

Der entscheidende Unterschied zwischen JAZ und COP besteht somit darin, dass der COP ein unter Normbedingungen rechnerisch ermittelter Prüfwert ist, während die JAZ die Effizienz der Wärmepumpe unter realen Bedingungen bezeichnet.

Wofür brauche ich JAZ oder COP?

Der COP ist ein sinnvolles Instrument, um die Leistungskennzahlen von Wärmepumpen bei Planung und Kauf objektiv miteinander zu vergleichen.

Mit der JAZ lässt sich sehr genau ermitteln, wie effizient eine Wärmepumpe schließlich im Betrieb ist.

In der Praxis bedeutet das, dass eine Wärmepumpe trotz hohem COP eine niedrige JAZ erreichen kann. Anders herum: Auch eine Wärmepumpe mit niedrigem COP kann eine vergleichsweise hohe JAZ erzielen. Denn tatsächlich hängt die Effizienz und die tatsächliche Wärmeleistung der Wärmepumpe nicht vom Normwert, sondern von vielen Faktoren wie der richtigen Planung der Pumpe und der Wärmedämmung des Gebäudes ab.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) macht die Leistung der Wärmepumpen vergleichbar
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) macht die Leistung der Wärmepumpen vergleichbar

Berechnung der Jahresarbeitszahl

Folgende Formel wird für die Berechnung der JAZ verwendet:

JAZ = Qab / Qzu

In Worten: Für die Jahresarbeitszahl wird die erzeugte Wärmeenergie in Kilowattstunden durch den pro Jahr dafür benötigten Strom in Kilowattstunden geteilt.

Dabei gilt:

Qab = abgegebene thermische Energie = erzeugte Wärme in kWh

Qzu = zugeführte elektrische Energie = Strom in kWh

Um exakte Werte für die Berechnung der JAZ zu erhalten, benötigen Wärmepumpen einen Wärmemengenzähler sowie einen separaten Stromzähler.

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Welche Jahresarbeitszahlen können Wärmepumpen erzielen?

Grundsätzlich gilt also: Je höher die Jahresarbeitszahl, desto effizienter wandelt eine Wärmepumpe den eingesetzten Strom in Wärme um. Eine Wärmepumpe mit hoher Jahresarbeitszahl erzeugt im Vergleich mit einer Wärmepumpe mit niedriger JAZ bei gleichem Stromverbrauch mehr Wärme. Im Umkehrschluss ist eine Wärmepumpe mit hoher JAZ wirtschaftlicher.

Welche Jahresarbeitszahlen lassen sich also mit den unterschiedlichen Wärmepumpen realistisch erzielen?

Wärmepumpenart mögliche JAZ
Luft-Wasser-Wärmepumpen 2,5 bis 3
Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdsonden 4 bis 4,5
Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Erdkollektoren 3,5 bis 4
Wasser-Wasser-Wärmepumpen 5

Grundwasserwärmepumpen können die eingesetzte Primärenergie somit am effizientesten für die Wärmegewinnung nutzen.

Welche Faktoren bestimmen eine hohe Jahresarbeitszahl?

Folgende Aspekte haben maßgeblichen Einfluss auf die Höhe der JAZ:

Die Abhängigkeiten der JAZ
Die Abhängigkeiten der JAZ
  • Art der Wärmequelle: Es macht für die Effizienz der Wärmepumpe einen großen Unterschied, ob Sie Wärme aus der Erde oder der Luft beziehen.
  • Höhe der Vorlauftemperatur: Je höher die Vorlauftemperatur ist, desto mehr Primärenergie muss die Wärmepumpe einsetzen, um die Umweltwärme durch Verdampfen und Kompression anzureichern.
  • Art der Heizkörper: Für Flächenheizkörper werden niedrigere Vorlauftemperaturen benötigt als für Radiatoren.
  • Grad der Wärmedämmung: Je besser Wände, Türen, Fenster oder Decken gedämmt sind, desto geringer ist der Wärmebedarf und desto weniger Energie muss die Wärmepumpe zum Heizen erzeugen.
  • Außentemperaturen: Insbesondere bei Luft-Wasser-Wärmepumpen bestimmt die Außentemperatur, wie viel Leistung die Pumpe zum Erzeugen von Wärme aufbringen muss. Die JAZ kann in kalten Regionen z.B. deutlich niedriger ausfallen als in wärmeren.
  • Individuelles Heizverhalten: Wer seine Wohnräume gerne sehr warm hat, wird mehr Leistung von Wärmepumpe benötigen und die JAZ entsprechend drücken.

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Wie kann ich den COP richtig lesen?

Der COP wird unter klar definierten Bedingungen berechnet. Die Angaben dazu finden Sie in den Produktdatenblätter der Hersteller.

Wir erklären Ihnen die Kürzel anhand eines Beispiels:

COP B8 / W35 = 4,7

B8 = Der erste Buchstabe nach COP steht für die verwendete Umweltwärme. A steht für Luft, B für Erde und W für Wasser/Grundwasser. Die Zahl dahinter gibt das Temperaturniveau an.

W35 = Dieser Buchstabe bezeichnet mit der Zahl dahinter die Vorlauftemperatur.

In unserem Beispiel würd eine Erdwärmepumpe bei einer Erdtemperatur von 8°C und einer Vorlauftemperatur von 35°C einen COP von 4,7 erzielen.

Daraus lässt sich ableiten, dass Vorlauftemperatur und Außentemperatur wichtige Faktoren für die Höhe des COP sind.

Gängige COP für Wärmepumpen:

Gute COP-Werte liegen zwischen 3 und 5. Liegt der Wert darunter, ist die Wärmepumpe in der Regel nicht effizient genug. Dann erzeugt sie mit einer Kilowattstunde Strom weniger als drei Kilowattstunden Wärme.

Gut zu wissen: Der aus dem COP abgeleitete SCOP ist u.a. entscheidend dafür, ob eine Wärmepumpe staatlich gefördert werden kann oder nicht.

COP und JAZ sind beide wichtig

Als Leistungskennzahlen von Wärmepumpen sind COP und JAZ gleichermaßen wichtig. Während der COP vor allem beim Kauf und der Planung der Wärmepumpenheizung weiterhelfen kann, lässt sich anhand der ermittelten JAZ auslesen, ob z.B. energetische Sanierungsmaßnahmen die Effizienz der Wärmepumpe noch verbessern könnten.

Moderne Wärmepumpe in einem Vorgarten als umweltfreundliche Variante einer Heizung © Ralf Geithe, stock.adobe.com
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