Geht es um die Energieeffizienz einer Wärmepumpe, sind viele Kennzahlen zu finden. Steht im Katalog etwas zur Leistungszahl (COP), sprechen Handwerker im Betrieb von der Jahresarbeitszahl (JAZ). Eine weitere Kennzahl ist bei der Beantragung von Fördermitteln zu berücksichtigen: Hier wird eine hohe jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) gefordert. Doch warum gibt es COP, JAZ und ETAs überhaupt? Was unterscheidet die Kennzahlen und wann kommen sie zum Einsatz? Wir geben Antworten und nennen Richtwerte für den energieeffizienten Betrieb einer Wärmepumpe. Diese Themen finden Sie in unserem Beitrag: So funktioniert eine Wärmepumpe: Funktion einfach erklärtVerbrauch des Verdichters beeinflusst die EnergieeffizienzLeistungszahl der Wärmepumpe ist ein theoretischer WertCOP-Wert eignet sich für einen Wärmepumpen-Vergleich vor dem KaufJahresarbeitszahl für die Energieeffizienz in der PraxisJAZ-Wert eignet sich für die praktische Bewertung der EnergieeffizienzSCOP beschreibt die Leistungszahl bei verschiedenen BetriebszuständenJahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz für die Förderung So funktioniert eine Wärmepumpe: Funktion einfach erklärt Wärmepumpen machen kostenfreie Energie aus der Luft, der Erde oder dem Wasser zum Heizen nutzbar. Möglich ist das mit einem technischen Prozess, der das niedrige Temperaturniveau der Umweltwärme auf ein für die Heizung gebräuchliches anhebt. Dazu nimmt ein Kältemittel thermische Energie aus der Umwelt auf. Es verdampft dabei und wird in einem Verdichter komprimiert. Mit dem Druck steigt die Temperatur, sodass das Medium Wärme an das Heizungswasser abgeben kann. Es kühlt ab, entspannt und verflüssigt sich, sodass der Vorgang erneut beginnen kann. Hier finden Sie weitere Informationen zu: Luft Wasser Wärmepumpen Luft Luft Wärmepumpen Erdwärmepumpen Wasser Wasser Wärmepumpen Brauchwasser Wärmepumpen Wärmepumpen Funktion Verbrauch des Verdichters beeinflusst die Energieeffizienz Liegen die Temperaturen der Umweltwärmequelle und des Heizwassers nah beieinander, muss der Verdichter einen geringen Temperaturhub realisieren. Er verbraucht wenig Energie, um die benötigte Heizwärme bereitzustellen und die Anlage arbeitet effizient. Das beschriebene Verhältnis von abgegebener Heizwärme und aufgenommener Energie verbirgt sich auch hinter der Leistungszahl (COP), der Jahresarbeitszahl (JAZ) und der jahreszeitbedingten Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) einer Wärmepumpe. Der Unterschied liegt in der Berechnung der Kennwerte. Leistungszahl der Wärmepumpe ist ein theoretischer Wert Die Leistungszahl (auch Coefficient of Power oder COP) beschreibt das Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Leistung bei einem bestimmten Zustand. Während es bei der abgegebenen Leistung um die Heizleistung geht, handelt es sich bei der aufgenommenen in der Regel um die elektrische Anschlussleistung der Anlage bzw. des Verdichters. Der Zustand definiert, für welche Umwelt- und Heizwassertemperaturen die Leistungszahl der Wärmepumpe gilt. Damit es in der Praxis nicht zu Verwechslungen kommt, geben Hersteller die Temperaturen mit der Leistungszahl an. Dazu ergänzen sie das Kürzel „COP“ um zwei Buchstaben und dazugehörige Temperaturen. Der erste Buchstabe steht für die Wärmequelle („A“ für Luft, „B“ für Boden, „W“ für Wasser), der zweite für die Vorlauftemperatur der Heizung. Die Angabe COP A0 W45 steht dabei für die Leistungszahl einer Wärmepumpe bei einer Lufttemperatur von 0 Grad Celsius und einer Heizwassertemperatur von 45 Grad Celsius. Für die Berechnung der Leistungszahl dividieren Hersteller die Heizleistung durch die vom Verdichter aufgenommene Leistung, wie die folgende Gleichung zeigt: COP = Heizleistung / Verdichterleistung COP-Wert eignet sich für einen Wärmepumpen-Vergleich vor dem Kauf Wichtig zu wissen ist, dass es sich bei der Leistungszahl einer Wärmepumpe um einen theoretischen Wert handelt. Sind die Quelltemperaturen niedriger oder die Heizwassertemperaturen höher, sinkt die Effizienz und der Wert fällt kleiner aus. Die Angabe lohnt sich daher, wenn Sie sich beim Kauf einer Wärmepumpe für eine Anlage entscheiden müssen. Gut sind Werte von „3“ aufwärts. Denn das heißt, dass eine Kilowattstunde Strom ausreicht, um drei Kilowattstunden Wärme bereitzustellen. Jahresarbeitszahl für die Energieeffizienz in der Praxis Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe (JAZ) berechnet sich ebenfalls aus dem Verhältnis von abgegebener zu aufgenommener Energie. Anders als beim COP handelt es sich dabei jedoch um die Wärme- bzw. Energiemengen eines gesamten Jahres, die sich an einem Wärmemengen- sowie einem Stromzähler ablesen lassen. Bei einer elektromotorischen Kompressionswärmepumpe erfolgt die Berechnung der Jahresarbeitszahl daher wie folgt: JAZ = Heizwärmeverbrauch / Stromverbrauch Der Stromverbrauch lässt sich dabei mit einem eigenen Wärmepumpenstromzähler messen. Dieser erfasst neben dem Verbrauch des Verdichters auch den Stromverbrauch von Pumpen oder Ventilatoren, die zur Erschließung der Wärmequelle nötig sind. Übrigens: Handelt es sich um eine Gas-Wärmepumpe, erfolgt die Berechnung analog. Anstelle des Stromverbrauchs fließt dann allerdings der separat gemessene Gasverbrauch in die Jahresarbeitszahl ein. Tipp: Erfahren Sie auch mehr zur Ermittlung des Wärmepumpen-Strombedarfs JAZ-Wert eignet sich für die praktische Bewertung der Energieeffizienz Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe spiegelt die tatsächliche Energieeffizienz wider. Sie eignet sich damit für die Bewertung der installierten Heizungsanlage und sollte ebenfalls bei „3“ oder höher liegen. Um 12.000 Kilowattstunden Wärme zu liefern, wären damit 4.000 Kilowattstunden Strom nötig. SCOP beschreibt die Leistungszahl bei verschiedenen Betriebszuständen Da Wärmepumpen im Verlauf eines Jahres nicht kontinuierlich bei gleichen Temperaturbedingungen arbeiten, stimmen COP- und JAZ-Werte nicht überein. Die saisonale oder jahreszeitbedingte Leistungszahl (Seasonal Coefficient of Power oder SCOP) soll das ausgleichen. Denn diese basiert auf den COP-Werten vorgegebener Betriebszustände, die gewichtet nach ihrer Häufigkeit miteinander verrechnet werden. Der SCOP-Wert hilft damit, die Effizienz einer Wärmepumpe bereits im Konzeptions- und Planungsprozess besser einschätzen zu können. Jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz für die Förderung Wer Fördermittel für eine Wärmepumpe beantragt, muss anstelle der JAZ heute Anforderungen an die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ɳs oder ETAs) erfüllen. Diese beschreibt, wie viel Primärenergie eine Wärmepumpe zur Erzeugung einer Kilowattstunde Heizwärme benötigt. Für die Berechnung dividieren Experten den SCOP-Wert durch den Primärenergiefaktor des eingesetzten Stroms. Letzterer liegt in Europa durchschnittlich bei 2,5, weshalb dieser Wert heranzuziehen ist. Ein Beispiel: Liegt der SCOP bei „3“ ergibt sich für die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz ein Wert von 120 Prozent (ETAs = SCOP / 2,5 x 100). Einfach ausgedrückt heißt das, dass sich aus einer Kilowattstunde Primärenergie 1,2 Kilowattstunden Heizwärme erzeugen lassen. Foto: Buderus
