⍟ Letztes Update: Juli 2025. Jetzt neu: Ausführlichere Infos zu COP & SCOP sowie FAQ mit den wichtigsten Fragen zur Effizienz von Wärmepumpen. Unser Artikel bleibt aktuell.
Effizienz von Wärmepumpen: Short Facts zu COP, JAZ & SCOP
- COP (Coefficient of Performance):
Gibt die Effizienz der Wärmepumpe unter fest definierten Laborbedingungen an; also das Verhältnis von abgegebener Wärmeleistung zu eingesetzter elektrischer Leistung an einem bestimmten Betriebspunkt. Ein COP von 4 bedeutet: Aus 1 kWh Strom werden 4 kWh Wärme erzeugt.
→ Wichtig für den Vergleich verschiedener Modelle im Testlabor. - SCOP (Seasonal Coefficient of Performance):
Der jahreszeitbedingte Leistungskoeffizient berücksichtigt, anders als der COP, verschiedene Außentemperaturen und Betriebsbedingungen über eine gesamte Heizperiode. Der SCOP liefert so ein realistischeres Bild der Effizienz im Jahresverlauf und eignet sich besonders gut zum Vergleich der Energieeffizienz im praktischen Einsatz. - JAZ (Jahresarbeitszahl):
Zeigt die tatsächliche Effizienz der Wärmepumpe im realen Betrieb über ein ganzes Jahr. Sie wird aus dem Verhältnis der insgesamt erzeugten Heizwärme zur tatsächlich verbrauchten Strommenge berechnet. Die JAZ ist damit der wichtigste Wert für Hausbesitzer:innen, um die Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit der eigenen Anlage zu beurteilen.
→ Merke: Je höher die JAZ, desto geringer die Heizkosten.
Inhalte im Überblick
- Effizienz von Wärmepumpen: Short Facts zu COP, JAZ & SCOP
- Was bedeutet die Heizleistung bei Wärmepumpen?
- Definition: Das sagt die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe aus
- COP: Das ist der Coefficient of Performance
- Was der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) aussagt
- JAZ, COP & SCOP: Darin unterscheiden sich die Zahlen
- Effizienz von Wärmepumpen analysiert: Was ist eine gute Jahresarbeitszahl?
- FAQ: Wichtige Fragen zur Effizienz von Wärmepumpen
Was bedeutet die Heizleistung bei Wärmepumpen?
Die Heizleistung einer Wärmepumpe gibt an, wie viel Wärmeenergie das Gerät pro Zeiteinheit an das Heizsystem abgeben kann. Sie wird meist in Kilowatt (kW) angegeben und ist der zentrale Wert, um sicherzustellen, dass die Wärmepumpe den Wärmebedarf eines Gebäudes zuverlässig decken kann. Denn eine korrekt dimensionierte Heizleistung ist entscheidend für den effizienten und wirtschaftlichen Betrieb der Anlage.
Effizienz von Wärmepumpen: Heizleistung berechnen – so funktioniert’s
Um die Heizleistung deiner Wärmepumpe zu bestimmen, wird der Gesamtwärmebedarf des Hauses berechnet. Dieser setzt sich aus der Heizlast (dem Wärmebedarf für das Beheizen der Räume) und dem Warmwasserbedarf zusammen. Die Heizlast hängt von mehreren Faktoren ab, unter anderem:
- Größe und Dämmstandard des Gebäudes
- Anzahl und Qualität der Fenster und Türen
- Regionalklima und gewünschte Raumtemperatur
- Art des Heizsystems (z.B. Fußbodenheizung oder Heizkörper)
- Persönliche Heizgewohnheiten
Eine grobe Faustformel zur Berechnung lautet:
Gesamtwärmebedarf (kW) = Wohnfläche (m²) × spezifischer Wärmebedarf (kW/m²) + Warmwasserbedarf (kW)
Wichtig zu wissen: Eine zu klein dimensionierte Wärmepumpe kann den Wärmebedarf nicht decken, eine zu große arbeitet ineffizient und verschleißt schneller. Die exakte Berechnung der Heizleistung sollte daher immer im Vorfeld von einem Fachbetrieb durchgeführt werden.
Definition: Das sagt die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe aus
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist eine zentrale Kennzahl zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit und Effizienz von Wärmepumpen. Sie beschreibt das Verhältnis zwischen der aufgewendeten elektrischen Energie und der erzeugten Heizwärme über einen Zeitraum von einem Jahr. Konkret misst die JAZ also, wie viel Wärmeenergie die Wärmepumpe im Verhältnis zur eingesetzten elektrischen Energie produziert.
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe berücksichtigt dabei die individuellen Betriebsbedingungen des Gebäudes, einschließlich des Heizsystems, der Wärmeverteilung und der Dämmung. Sie gibt Aufschluss darüber, wie effizient eine Wärmepumpe in einem bestimmten Gebäude über das gesamte Jahr hinweg arbeitet, unter Berücksichtigung verschiedener Außentemperaturen und des sich ändernden Heizbedarfs in den verschiedenen Jahreszeiten.
Eine JAZ von 4 bedeutet beispielsweise, dass die Wärmepumpe aus 1 kWh elektrischer Energie 4 kWh Wärme erzeugt. Je höher die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe, desto effizienter arbeitet das Heizsystem und desto niedriger fallen die Betriebskosten aus. Moderne Wärmepumpen erreichen typischerweise Jahresarbeitszahlen zwischen 3 und 5, wobei die Werte je nach genutzter Wärmequelle und Gebäudebedingungen variieren können.
JAZ berechnen: Alles zur Berechnung der Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe
Die Berechnung der Arbeitszahl einer Wärmepumpe erfolgt nach einer einfachen Formel:
JAZ = Qab (Heizwärme) / Qzu (Stromverbrauch)
Dabei steht „Qab“ für die abgegebene thermische Energie und „Qzu“ für die zugeführte elektrische Energie. Um diese Werte zu ermitteln, werden 2 spezielle Messgeräte benötigt: ein Wärmemengenzähler zur Erfassung der abgegebenen Wärmemenge für Heizung und Warmwasserbereitung sowie ein separater Stromzähler für den Stromverbrauch der Wärmepumpe.
Für eine präzise Berechnung der JAZ sollten folgende Punkte beachtet werden:
- Messzeitraum: Die Messung sollte über ein vollständiges Jahr erfolgen, um saisonale Schwankungen zu berücksichtigen.
- Systemgrenzen: Es ist wichtig, den Stromverbrauch aller relevanten Komponenten einzubeziehen, wie Verdichter, Steuerung, Umwälzpumpen und ggf. den Heizstab.
- Reale Betriebsbedingungen: Die JAZ spiegelt die tatsächliche Effizienz unter den spezifischen Bedingungen des Gebäudes wider.
Für Hausbesitzer:innen, die eine Wärmepumpe planen, gibt es auch die Möglichkeit, eine voraussichtliche JAZ zu berechnen. Hierfür stehen verschiedene Online-Rechner zur Verfügung, wie beispielsweise der vom Bundesverband Wärmepumpe e.V.
Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe berechnen: Beispielrechnung
Nehmen wir an, eine Wärmepumpe hat über ein Jahr 16.000 kWh Wärme erzeugt und dafür 4.000 kWh Strom verbraucht. Die Berechnung der JAZ würde wie folgt aussehen:
JAZ = 16.000 kWh / 4.000 kWh = 4
In diesem Fall hätte die Wärmepumpe eine JAZ von 4, was bedeutet, dass sie aus 1 kWh elektrischer Energie 4 kWh Wärme erzeugt. Dies wäre ein sehr guter Wert und würde auf eine effiziente Arbeitsweise der Wärmepumpe hindeuten.
Wärmepumpen-JAZ-Rechner
COP: Das ist der Coefficient of Performance
Der COP (Coefficient of Performance) ist die zentrale Kennzahl zur Bewertung der Effizienz einer Wärmepumpe unter fest definierten Laborbedingungen. Er gibt das Verhältnis zwischen der erzeugten Heizwärme und der dafür eingesetzten elektrischen Energie an. Die Formel lautet:
COP = erzeugte Heizwärme (kWh) / benötigter Strom (kWh)
Folgend ein Beispiel zur besseren Veranschaulichung: Verbraucht eine Wärmepumpe 1 kWh Strom und liefert damit 5 kWh Wärme, beträgt der COP-Wert 5. Das bedeutet: Aus einer Einheit Strom werden 5 Einheiten Wärme erzeugt.
Es gilt: Je höher der COP, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.
Die Angabe erfolgt meist in der Form „A7/W35 = 4,7“, wobei A7 die Außentemperatur von 7 °C und W35 eine Vorlauftemperatur von 35 °C beschreibt. Wichtig: Der COP bezieht sich immer auf einen bestimmten Betriebszustand und eignet sich daher besonders für den Vergleich verschiedener Modelle im Labor.
Was der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) aussagt
Der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) erweitert das Prinzip des COP und bewertet die Effizienz einer Wärmepumpe über eine gesamte Heizsaison hinweg. Dabei werden unterschiedliche Außentemperaturen und Betriebsbedingungen berücksichtigt, um ein realitätsnahes Bild der Jahresleistung zu liefern.
SCOP = gesamte erzeugte Heizwärme in der Heizperiode / gesamte eingesetzte elektrische Energie in der Heizperiode
Auch hier ein Beispiel für das bessere Verständnis: Erzeugt eine Wärmepumpe über eine Heizsaison 12.000 kWh Wärme und benötigt dafür 3.000 kWh Strom, ergibt sich ein SCOP von 4. Das heißt, die Wärmepumpe liefert im Durchschnitt der Heizperiode viermal so viel Wärme wie sie an Strom verbraucht.
Der SCOP ist damit besonders aussagekräftig für die tatsächliche Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz im praktischen Betrieb und wird oft als Grundlage für Förderungen und Energieeffizienzklassen herangezogen.
JAZ, COP & SCOP: Darin unterscheiden sich die Zahlen
JAZ und COP sind wichtige Kennzahlen zur Beurteilung der Effizienz von Wärmepumpen, unterscheiden sich jedoch in ihrer Aussagekraft und Ermittlung:
Zusammengefasst lässt sich also sagen:
- JAZ: Reale Effizienz über ein Jahr im tatsächlichen Betrieb
- COP: Laborwert für einen spezifischen Betriebspunkt
- SCOP: Erweiterter COP-Wert unter Berücksichtigung saisonaler Schwankungen
Während der COP und SCOP für den Vergleich von Wärmepumpen beim Kauf nützlich sind, gibt die JAZ Aufschluss über die tatsächliche Effizienz im realen Einsatz.
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Effizienz von Wärmepumpen analysiert: Was ist eine gute Jahresarbeitszahl?
Bei der Analyse der Leistungszahl einer Wärmepumpe gilt: Je höher die JAZ, desto effizienter arbeitet die Anlage.
Eine gute JAZ liegt in der Regel zwischen 3,5 und 5,0, wobei Werte über 4,0 als sehr gut gelten. Erdwärmepumpen erreichen oft höhere JAZ-Werte als Luftwärmepumpen, da die Temperatur im Erdreich stabiler ist. Bei Luftwärmepumpen gelten JAZ-Werte ab 3,0 bereits als akzeptabel, während bei Erdwärmepumpen Werte ab 3,5 angestrebt werden sollten. Moderne, gut dimensionierte Anlagen können sogar JAZ-Werte von 5,0 oder höher erreichen.
Es ist wichtig zu beachten, dass die tatsächliche JAZ von vielen Faktoren abhängt, wie der Gebäudedämmung, der Vorlauftemperatur des Heizsystems und dem Nutzerverhalten. Eine professionelle Planung und Installation sind entscheidend, um eine optimale JAZ zu erzielen. Förderungen für Wärmepumpen sind oftmals an Mindest-JAZ-Werte gekoppelt, typischerweise ab 3,5 oder höher, um die Effizienz und Nachhaltigkeit der geförderten Systeme sicherzustellen. (Beachte bitte, dass sich die Förderlandschaft jedoch auch jederzeit ändern kann.)
| Wärmepumpenart | Typische JAZ |
|---|---|
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | bis zu 5,0 |
| Erdwärmepumpe | 3,5 – 4,5 |
| Luft-Wasser-Wärmepumpe | 3,0 – 3,8 |
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Werte Durchschnittswerte darstellen und je nach spezifischen Bedingungen variieren können.
Optimierung der Jahresarbeitszahl: Dadurch wird sie beeinflusst
Die Optimierung der Jahresarbeitszahl ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit und Effizienz von Wärmepumpen. Verschiedene Faktoren beeinflussen die JAZ und bieten Ansatzpunkte zur Verbesserung.
Ein Hauptfaktor ist beispielsweise die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizungssystem. Je geringer diese Differenz, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Daher ist die Wahl der richtigen Wärmequelle sowie die Optimierung des Heizsystems von großer Bedeutung.
Weitere wichtige Einflussfaktoren sind:
- Gebäudedämmung
- Vorlauftemperatur des Heizsystems
- Dimensionierung der Wärmepumpe
- Regelungstechnik und Steuerung
- Wartung und regelmäßige Überprüfung
Um die JAZ zu optimieren, können beispielsweise folgende Maßnahmen ergriffen werden:
- Verbesserung der Gebäudedämmung zur Reduzierung des Wärmebedarfs
- Einsatz von Niedertemperatur-Heizsystemen wie Fußbodenheizungen
- Korrekte Dimensionierung der Wärmepumpe auf den tatsächlichen Wärmebedarf
- Optimierung der Regelungstechnik für einen effizienten Betrieb
- Regelmäßige Wartung und Reinigung aller Komponenten
Durch die Umsetzung dieser Maßnahmen kann die JAZ deutlich verbessert werden, was zu einer höheren Effizienz von Wärmepumpen und niedrigeren Betriebskosten führt. Es ist ratsam, ein entsprechendes Fachunternehmen hinzuzuziehen, um das volle Optimierungspotenzial auszuschöpfen und die Wärmepumpe optimal auf die individuellen Gegebenheiten abzustimmen.
Effizienz von Wärmepumpen im Bestand: Das ist eine realistische JAZ im Altbau
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe im Altbau fällt in der Regel niedriger aus als bei Neubauten, kann aber dennoch effizient sein. Laut einer Studie des Fraunhofer Instituts für solare Energiesysteme (ISE) erreichen Luft-Wasser-Wärmepumpen in Bestandsgebäuden durchschnittliche JAZ-Werte von 2,5 bis 3,8, während Erdwärmepumpen Mittelwerte zwischen 3,3 und 4,7 erzielen.
Für Altbauten gelten folgende Richtwerte als realistisch:
- Ohne Sanierungsmaßnahmen: JAZ von 2 bis 3
- Mit energetischen Verbesserungen: JAZ von 3 bis 4
Entscheidende Faktoren für die JAZ im Altbau sind:
- Dämmstandard des Gebäudes
- Art des Heizsystems (Niedertemperatur- vs. Hochtemperatursysteme)
- Vorlauftemperatur der Heizung
- Sorgfältige Planung und Dimensionierung der Wärmepumpe
Es ist wichtig zu beachten, dass selbst eine JAZ von 2,5 bis 3 in einem Altbau bereits eine deutliche Verbesserung gegenüber konventionellen Heizsystemen darstellen kann. Mit gezielten Sanierungsmaßnahmen und der richtigen Auswahl und Einstellung der Wärmepumpe lassen sich auch im Bestand durchaus effiziente JAZ-Werte erzielen.
FAQ: Wichtige Fragen zur Effizienz von Wärmepumpen
Was ist COP bei Wärmepumpen?
Der Coefficient of Performance beschreibt die Effizienz im Labor; wie viel Wärme aus 1 kWh Strom erzeugt wird.
Was bedeutet JAZ?
Die Jahresarbeitszahl zeigt, wie effizient eine Wärmepumpe unter realen Bedingungen übers Jahr hinweg arbeitet.
Was ist ein guter JAZ-Wert?
In der Regel gilt: Eine JAZ von 3,0 oder mehr ist förderfähig (Stand 2025); sehr effiziente Anlagen erreichen Werte über 4.
Was passiert, wenn die Wärmepumpe zu groß ist?
Sie taktet häufiger, arbeitet ineffizienter und verschleißt schneller.
Wie kann ich die richtige Heizleistung berechnen?
Hier können ein Fachbetrieb oder Energieberater:innen helfen und eine Heizlastberechnung durchführen.
Weitere Infos zu Wärmepumpen
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Welche Wärmepumpe ist die beste? | Wärmepumpe im Altbau | Wärmepumpe Funktion
