Kennzahlen der Wärmepumpe

JAZ und CoP richtig interpretieren

Wer sich mit der Effizienz von Wärmepumpen auseinandersetzt, stößt auf zwei Kennzahlen: die Jahresarbeitszahl (JAZ) und den Coefficient of Performance (CoP). Was sagen diese aus, und wie lassen sie sich errechnen?

Die JAZ einer Wärmepumpe spiegelt die Relation zwischen In- und Output einer Wärmepumpe wider. Das bedeutet, in der Berechnung wird die eingesetzte Energie ins Verhältnis zur erzeugten Energie gesetzt. Dieser Wert ist eine Kennziffer, die an die Praxis, also an die tatsächliche Leistung der Wärmepumpe angelehnt ist. Aus diesem Grund kann die JAZ erst etwa ein Jahr nach Inbetriebnahme der Anlage errechnet werden. Kurzum: Sie gibt Auskunft über die tatsächliche Leistung nach Inbetriebnahme der Wärmepumpe.

Im Gegensatz zur JAZ ist der CoP ein theoretischer Wert, der unter standardisierten Bedingungen, also im Labor, ermittelt wird. Diese Leistungskennzahl lässt sich verallgemeinern, da sie nicht von individuellen Gegebenheiten beeinflusst wird. Sinn und Zweck der Standardberechnung ist es, verschiedene Wärmepumpen für die Verbraucher vergleichbar zu machen. Auf diese Weise können sich Käufer bereits vor dem Erwerb ein Bild von der Effizienz der Heizungsanlage machen und verschiedene Modelle und Systeme hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit vergleichen.

So wird die Jahresarbeitszahl ermittelt
Der JAZ-Wert einer Wärmepumpe errechnet sich, indem die erzeugte Wärme pro Jahr durch die verbrauchte Strommenge pro Jahr geteilt wird. Eine 4 als JAZ beispielsweise bedeutet, dass mit einer Kilowattstunde (kWh) Strom 4 kWh Energie erzeugt wurden.

Je höher die JAZ, desto effizienter arbeitet die Anlage. Wärmepumpen, deren Jahresarbeitszahl höher als drei liegt, gelten als effizient. Die durchschnittlichen Kennziffern unterscheiden sich je nach Art der Wärmepumpe (Luft-, Wasser- oder Erd-Wärmepumpe).

So interpretiert man den CoP richtig
Der CoP-Wert einer Wärmepumpe ist im Produktdatenblatt des Herstellers aufgeführt. Dort stehen auch die Angaben zu den Bedingungen, unter denen der CoP ermittelt wurde. Die Buchstaben A, B und W kennzeichnen die Art der Wärmepumpe. A steht für Luft-Wärmepumpe, B für Erd-Wärmepumpe und W für Wasser-Wärmepumpe. Die Ziffer hinter diesem Buchstaben beschreibt die Außentemperatur, bei der die Heizungsanlage arbeitet. Ihr folgt wiederum ein Buchstabe und eine Zahl. Hierbei handelt es sich um die Vorlauftemperatur, die bei der angegebenen Außentemperatur erzeugt wird.

Grundsätzlich gilt: Je höher der CoP-Wert, desto effizienter arbeitet die Anlage. Dabei handelt es sich allerdings um eine verallgemeinerte Aussage, die unter Laborbedingungen ermittelt wurde. Der CoP kann sich deutlich von der JAZ unterscheiden.

Heizlastberechnung
Diese beiden Werte reichen allerdings noch nicht aus, um die passende Wärmepumpe für die eigene Immobilie zu finden. Eine falsche Dimensionierung der Wärmepumpe kann im schlimmsten Fall einen Austausch der Anlage notwendig machen. Aus diesem Grund sollte die passende Leistung der Wärmepumpe stets von einem Fachmann ermittelt werden.

Um die richtig dimensionierte Größe und Leistung einer Wärmepumpe zu ermitteln, muss die zu erwartende Heizleistung errechnet werden. Dabei handelt es sich um den Wert, den ein Heizsystem an kalten Tagen liefern muss, um alle Räume im Haus auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen.

Hohe Risiken bei falscher Dimensionierung
Wird die Heizleistung nicht korrekt bestimmt und die Leistung der Wärmepumpe beispielsweise zu gering dimensioniert, kann der Wärmebedarf des Hauses nicht vollständig gedeckt werden. Doch auch eine zu große Dimensionierung der Wärmepumpe birgt Risiken, da die Anlage in diesem Fall ineffizient arbeitet und durch zu lange Leerlaufzeiten ins Takten geraten kann, das heißt, sie schaltet sich immer wieder ein und aus. Dadurch können verschiedene Bauteile schneller verschleißen, was die Lebensdauer der Wärmepumpe verkürzt. Für viele Nutzer noch gravierender ist allerdings der erhöhte Stromverbrauch der Wärmepumpe, der bei einer fehlerhaften Auslegung oft die Folge ist.

Zur korrekten Dimensionierung einer Wärmepumpe nutzen Experten ein genormtes Verfahren: Mit der Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 lassen sich der Wärmebedarf beziehungsweise die Heizlast bestimmen.

Um einen schnellen Überblick zu erhalten, können allerdings auch Richtwerte hinzugezogen werden. Diese orientieren sich am Baujahr sowie an der Bauweise des Gebäudes und zeigen überschlägig, wie hoch der Gesamtwärmebedarf pro Kilowatt (kW) und Quadratmeter Wohnfläche ausfällt.

Für die überschlägige Berechnung der Heizleistung dient folgende Faustformel, in der die spezifischen Werte zum Gesamtwärmebedarf mit der zu beheizenden Wohnfläche multipliziert werden:

Wohnfläche [m²] × spezifischer Wärmebedarf [kW/m²] = Gebäudewärmebedarf [kW]

Beispiel: Ein teilsanierter Altbau weist eine zu beheizende Wohnfläche von 150 Quadratmetern auf:

150 m² x 0,08 kW/m² = 12 kW

Ergebnis: Die Wärmepumpe muss eine Heizleistung von 12 kW aufbringen.