Sie spielen mit dem Gedanken, eine Wärmepumpe in Ihrem Haus installieren zu lassen? Dann ist das Thema Effizienz für Sie besonders interessant. Wichtig sind hierbei bestimmte Kennzahlen, vor allem die Jahresarbeitszahl (JAZ) – aber auch der Coefficient of Performance (COP) und die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs). Vorab ein Überblick:

• Die JAZ beschreibt die Effizienz des gesamten Heizsystems über ein Jahr. Die Zahl zeigt das Verhältnis von eingesetzter Energie zu erzeugter Heizwärme. Sie kann vorab berechnet, aber erst unter realen Bedingungen exakt ermittelt werden.
• Der COP bezieht sich ausschließlich auf die Wärmepumpe und spiegelt die Relation von Nutzwärme zu aufgewendeter elektrischer Energie wider. Dieser Wert wird nach Ermittlung für die Vergleichbarkeit verschiedener Wärmepumpen herangezogen. Noch präziser ist der Seasonal Coefficient of Performance (SCOP), der auch die Außentemperaturen in die Berechnung miteinbezieht.
• Die ETAs gilt als Fördervoraussetzung für ein Heizsystem. Neben der Effizienz der Wärmepumpe wird auch die Umweltbelastung durch die nötige Stromerzeugung berücksichtigt.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gilt als Kennzahl für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit eines Heizsystems, das mit einer Wärmepumpe betrieben wird. Im Fokus steht das Verhältnis zwischen zugeführter Energie (Strom) und tatsächlich erzeugter Heizungswärme über die Dauer eines Jahres. Dafür müssen beide Werte während des Betriebs über einen Strom- und einen Wärmemengenzähler gemessen werden. Die tatsächliche Jahresarbeitszahl eines Heizsystems lässt sich also nicht im Voraus berechnen. Ein statisches Berechnungsverfahren nach VDI 4650 erlaubt jedoch die Berechnung einer theoretischen Jahresarbeitszahl. Hierzu lesen Sie weiter unten mehr. Neben der Effizienz der Wärmepumpe selbst gibt es eine Vielzahl weiterer Einflussfaktoren, die Auswirkungen auf die JAZ haben:

Ziel eines Wärmepumpensystems ist immer, eine möglichst hohe Jahresarbeitszahl zu erreichen. Sie profitieren von geringeren Kosten, Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und weniger CO₂-Emissionen.

Bei der Berechnung der JAZ von Wärmepumpen wird zwischen der JAZ für die Raumheizung und der JAZ für die Warmwasserbereitung unterschieden, die entsprechend ihrem Anteil gewichtet werden. Unter Berücksichtigung der Betriebsweise der Wärmepumpe ergibt sich dann die Gesamt-Jahresarbeitszahl. Die JAZ ist der Quotient aus erzeugter Heizwärme und dem dafür benötigten Strom, bezogen auf ein volles Jahr (a = anno):

JAZ = Heizwärme (kWh) / Strom (kWh)

Hier können die Jahresarbeitszahlen unter verschiedenen Bedingungen ermittelt werden: der Art des Gebäudes, der Vorlauf- und Rücklauftemperatur, außerdem mit Angaben zur Heizung und Wärmepumpe. Diese lassen sich automatisch aus einer umfangreichen Herstellerliste eingetragen – sollte eine Wärmepumpe nicht hinterlegt sein, können die Daten individuell eingegeben werden. Zuletzt muss der benötigte Anteil der Gesamtwärme für die Warmwasserbereitung bekannt sein. Anschließend werden die Jahresarbeitszahlen für den Heizbetrieb, das Warmwasser und die Gesamtbetrachtung ermittelt. Wichtig zu wissen: Der JAZ-Rechner berücksichtigt nicht das Nutzungsverhalten der Hausbewohner.

Zum JAZ-Rechner

Eine Erweiterung der Leistungszahl COP ist der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance), bei dem die Effizienz der Wärmepumpe an vier verschiedenen Betriebspunkten bestimmt wird. Diese entsprechen den durchschnittlichen Außentemperaturen der vier Jahreszeiten: 12 °C, 7 °C, 2 °C und -7 °C. Der SCOP ist entscheidend für die Berechnung der jahreszeitbedingten Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) als Fördervoraussetzung für eine Wärmepumpe.

Interessant zu wissen: Eine weitere Kennzahl ist der European Seasonal Coefficient of Performance (ESCOP), für den die Prüfbedingungen mehr den europäischen Klimabedingungen entsprechen.

Aus dem SCOP, der die Effizienz der Wärmepumpe im Verlauf eines Jahres abbildet, wird die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) errechnet. Die technischen Mindestvoraussetzungen einer Wärmepumpe als Fördervoraussetzung werden über die ETAs (Formelzeichen ηs) definiert. Die Formel ist einfach:

ETAs = SCOP : 2,5 x 100

Der Divisor 2,5 steht für den derzeitigen Primärenergiefaktor des europäischen Strommix. Damit gilt als Förderbedingung außer der Effizienz der Wärmepumpe auch die Umweltbelastung für die Erzeugung des Stroms als Antriebsenergie. Dieser Faktor wird umso günstiger, je mehr Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Für den deutschen Strommix ist der Primärenergiefaktor bereits auf 1,8 abgesenkt worden. Noch ökologischer ist es, die Wärmepumpe mit selbst erzeugtem Sonnenstrom durch eine Photovoltaikanlage zu betreiben.