Wirkungsgrad einer Wärmepumpe: Bedeutung, Kennzahlen und Werte.
Was sagt der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe aus, wie hoch sollte er sein und wie effizient arbeiten Wärmepumpen wirklich? Wir beantworten die wichtigsten Fragen zum Wirkungsgrad von Wärmepumpen.
Wirkungsgrad: Was ist das?
Bei einer Wärmepumpe ist der Wirkungsgrad eine wichtige Kennzahl für das Heizsystem. Der Wert gibt an, wie viel Heizleistung eine Wärmepumpe im Verhältnis zur aufgewendeten Energie erzeugen kann. Als Formel sieht der Wirkungsgrad wie folgt aus:
Wirkungsgrad = abgegebene Wärme : aufgewendete Energie
Anders als bei anderen Heizsystemen ist der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe nicht auf 100 Prozent beschränkt. Im Normalfall bedeuten die 100 Prozent den Idealfall. Denn dann wird genauso viel Energie erzeugt wie aufgewendet. Eine Wärmepumpe kann jedoch einen Wirkungsgrad von durchschnittlich 300 bis 500 Prozent erreichen. Dadurch kann eine Wärmepumpe mehr Energie erzeugen, als sie für den eigenen Betrieb benötigt.
Wie kann das sein? Ganz einfach: Eine Wärmepumpe heizt mit Energie aus der Umwelt. Sie nutzt Wärme aus der Luft, dem Grundwasser oder Erdwärme. Diese Energie steht kostenlos und unbegrenzt zur Verfügung und wird deshalb nicht in die Berechnung des Wirkungsgrads einbezogen. Stattdessen wird nur der Stromverbrauch der Wärmepumpe herangezogen, um den Wirkungsgrad zu berechnen. Dadurch gilt auch: Je höher der Wirkungsgrad, desto wahrscheinlicher ist eine schnelle Amortisation einer Wärmepumpe.
Unterschied zwischen JAZ, COP und SCOP einer Wärmepumpe
Im Zusammenhang mit dem Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ist auch die Leistungsfähigkeit entscheidend. Dafür werden drei Kennzahlen genutzt:
- Jahresarbeitszahl (JAZ)
- Coefficient of Performance (COP) und
- Seasonal Coefficient of Performance (SCOP)
Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe
Die Jahresarbeitszahl gibt das Verhältnis der eingesetzten elektrischen Energie zur erzeugten Wärme an und berücksichtigt dabei reale Bedingungen für das gesamte Jahr. Je höher dieser Wert ausfällt, desto geringer ist der jährliche Stromverbrauch. Idealerweise liegt die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe zwischen 3 und 5. Ein JAZ von 5 bedeutet nämlich, dass die Wärmepumpe fünfmal mehr Kilowattstunden an Wärme bereitstellt, als das Heizsystem elektrische Energie benötigt.
Die Coefficient of Performance der Wärmepumpe
Um die Energieeffizienz verschiedener Wärmepumpen miteinander zu vergleichen, ist der Coefficient of Performance-Wert hilfreich. Dieser Wert wird unter Laborbedingungen ermittelt und gilt lediglich für die Wärmepumpe, nicht für das gesamte Heizsystem. Den COP-Wert gibt jeder Hersteller selbst an, weshalb ein Vergleich unterschiedlicher Hersteller und Wärmepumpen möglich ist. Wie beim JAZ-Wert liegt der COP-Wert im Idealfall zwischen 3 und 5. Ein Wert unter 2 gilt in diesem Fall hingegen als unwirtschaftlich.
Die Seasonal Coefficient of Performance der Wärmepumpe
Mit dem Wert der Seasonal Coefficient of Performance (SCOP) wird im Gegensatz zum COP ein etwas genauerer Wirkungsgrad ermittelt, denn es werden auch die klimatischen Verhältnisse berücksichtigt. Die Berechnung erfolgt aus dem COP-Wert, indem die Abhängigkeit der Außentemperatur hinzugefügt wird. Der SCOP-Wert liegt bei effizienten Wärmepumpen zwischen 3,5 und 5.
Wirkungsgrad von Wärmepumpen im Vergleich mit anderen Heizsystemen
Im Vergleich mit anderen Heizsystemen zeigt sich, dass der Wirkungsgrad von Wärmepumpen deutlich höher ausfällt.
| Heizsystem | Wirkungsgrad |
|---|---|
| Wärmepumpe | 250 bis 550 Prozent |
| Gasheizung | 85 bis 100 Prozent |
| Ölheizung | 85 bis 95 Prozent |
Wie bei einer Wärmepumpe nehmen auch bei anderen Heizsystemen verschiedene Faktoren einen Einfluss auf den Wirkungsgrad. Eine moderne Gas-Brennwert-Therme liefert zum Beispiel einen deutlich höheren Wirkungsgrad als eine alte Ölheizung mit einem Nieder- oder Konstanttemperaturkessel. Den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe erreichen die Heiztechnologien jedoch nicht.
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Umweltfreundlich, modern und hocheffizient lässt sich mit einer Wärmepumpe heizen. Wer gerade ein neues Haus baut oder die alte Ölheizung in den Ruhestand schicken möchte, steht jetzt vor der Wahl eines neuen Heizsystems. Eine Wärmepumpe ist in vielen Fällen die richtige Wahl, denn oft kann man eine Wärmepumpe nachrüsten – auch und besonders im Altbau.
FAQs zum Wirkungsgrad einer Wärmepumpe
Was ist der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe?
Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ist eine Kennzahl und gibt die Effizienz des Heizsystems an. Damit ermöglicht der Wirkungsgrad einen Vergleich verschiedener Wärmepumpen-Typen miteinander. Wärmepumpen können einen Wirkungsgrad von über 500 Prozent erreichen.
Wie effizient sind Wärmepumpen wirklich?
Wärmepumpen sind effiziente Heizsysteme, die einen höheren Wirkungsgrad als Gas- und Ölheizungen aufweisen. Selbst an kalten Tagen liegt der Wirkungsgrad viermal höher als bei Heizungstypen mit fossilen Brennstoffen.
Wie effektiv ist eine Luftwärmepumpe?
Wie effektiv eine Luftwärmepumpe ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Besonders in gut gedämmten Häusern kann eine Luftwärmepumpe effektiv arbeiten und einen Wirkungsgrad von 250 bis 300 Prozent erreichen. Je geringer die Differenz zwischen Umgebungsluft und Vorlauftemperatur ausfällt, desto effektiver kann die Luftwärmepumpe arbeiten.