Im Bereich der Heizungstechnik gewinnen Wärmepumpen zunehmend an Bedeutung. Nicht nur arbeiten sie effizient, sondern leisten auch einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz, da beim Betrieb im Vergleich zu fossilen Energieträgern keine CO₂-Emissionen entstehen.
Ähnlich wie bei vielen Haushaltsgeräten existieren für Wärmepumpen standardisierte Energielabels: Deren Kennzeichnung reicht von A+++ bis D, wobei Geräte mit A+++ als besonders energiesparend gelten.
Für eine fachgerechte Planung und Auslegung einer Wärmepumpenheizung genügt diese grobe Einteilung jedoch nicht. Insbesondere, da Wärmepumpen im Kühlbetrieb wesentlich effizienter arbeiten als im Heizbetrieb und zusätzlich schwankende, saisonale Einflüsse den Stromverbrauch maßgeblich bestimmen.
Leistungskennzahlen von Wärmepumpen
Ausschlaggebend für die Beurteilung der Effizienz einer Wärmepumpe (und den Vergleich verschiedener Geräte miteinander) sind die drei folgenden Kennzahlen:
- SEER – Seasonal Energy Efficiency Ratio (saisonale Effizienz der Kälteleistung)
- SCOP – Seasonal Coefficient of Performance (saisonale Effizienz der Heizleistung)
- JAZ – Jahresarbeitszahl (Verhältnis zwischen zugeführter und abgeführter Energie)
Die älteren Kennzahlen EER und COP verzichten auf eine jahreszeitliche Betrachtungsweise und verwenden stattdessen normierte Bedingungen für die Leistungsmessung. Sie gelten daher als wenig aussagekräftig.
EU-Energielabel
Als erste Orientierungshilfe bei der Kaufentscheidung einer Wärmepumpe und für alle, die sich nur einen groben Überblick verschaffen möchten, ist das EU-Energielabel eine gute Wahl.
Das Label unterscheidet zwischen Heiz- und Kühlbetrieb, für deren Beurteilung die bekannten Stufen A+++ bis D Anwendung finden, wobei A+++ den Bestwert in Sachen Effizienz darstellt.
Alle Angaben erfolgen auf Basis einer jahreszeitbedingten Effizienzberechnung: Dazu wird der benötigte Jahresenergiebedarf in Bezug zu der von der Anlage erbrachten Kühl- bzw. Heizleistung gesetzt.
Bei der Heizleistung weist das EU-Energielabel zudem getrennte Ergebnisse für drei unterschiedliche Klimazonen aus:
- durchschnittliches, gemäßigtes Klima (Pflichtangabe)
- wärmere Klimazone (optionale Angabe)
- kältere Klimazone (optionale Angabe)
SEER – Seasonal Energy Efficiency Ratio
Der SEER-Wert bestimmt die saisonale Effizienz der Kühlleistung einer Wärmepumpe. Er stellt das Verhältnis zwischen erzeugter Kälteleistung und der eingesetzten elektrischen Energie dar.
Die Leistungsmessungen erfolgen dabei nicht anhand konstruierter Laborwerte, sondern unter Annahme realistischer Temperatur- und Betriebsbedingungen über den gesamten Jahresverlauf hinweg.
Berücksichtigt werden neben einem möglichen Teillastbetrieb (z.B. bei Inverter-Geräten) auch zusätzliche Funktionen wie der Stromverbrauch bei Standby und notwendige Hilfsenergien (z.B. Kurbelgehäuseheizung und Abtaufunktion im Winter).
Je höher diese Leistungszahl, desto effizienter arbeitet die Anlage. Ein SEER von 7,1 bedeutet, dass im Jahresdurchschnitt 7,1 kW Kühlleistung aus 1 kW Stromverbrauch erzeugt werden.
SCOP – Seasonal Coefficient of Performance
Der SCOP-Wert bestimmt die saisonale Effizienz der Heizleistung einer Wärmepumpe. Er stellt das Verhältnis zwischen erzeugter Heizleistung und der eingesetzten elektrischen Energie dar.
Wie beim SEER erfolgt die Leistungsmessung unter Annahme realistischer Bedingungen, was eine aussagekräftige Beurteilung der Energieeffizienz im Lauf einer typischen Heizperiode zulässt.
Je höher der SCOP-Wert, desto effizienter arbeitet die Anlage. Ein SCOP von 4,5 bedeutet, dass im Jahresdurchschnitt 4,5 kW Heizleistung aus 1 kW Stromverbrauch erzeugt werden.
JAZ – Jahresarbeitszahl
Die Jahresarbeitszahl (abgekürzt JAZ) stellt eine weitere Kennziffer in Sachen Effizienz von Wärmepumpen dar. Ähnlich SEER und SCOP berechnet sie sich aus dem Verhältnis zwischen zugeführter und erzeugter Energie, jedoch bezogen auf einen konkreten Anwendungsfall.
Die folgenden Faktoren nehmen Einfluss auf die Jahresarbeitszahl:
- Vorlauftemperatur (vor allem bei wassergeführten Wärmepumpen)
- Wärmequelle (z.B. Außenluft, Sole, Grundwasser)
- Art und Qualität der Gebäudedämmung
- erforderliche Warmwasserbereitung
- klimatische Situation
- individuelles Nutzungsverhalten der Bewohner
Aus diesem Grund kann die JAZ im Vorfeld einer Installation nur anhand der SEER- und SCOP-Kennzahlen geschätzt werden. Erst die tatsächliche Nutzung der Wärmepumpe über ein ganzes Jahr hinweg erlaubt die Berechnung der individuellen Jahresarbeitszahl.
Zur Ermittlung der benötigten Daten müssen separate Strom- und Wärmemengenzähler vorhanden sein.
Grundsätzlich gilt folgende Formel:
JAZ = Abgeführte thermische Energie / Stromverbrauch
Effiziente Wärmepumpen erreichen Jahresarbeitszahlen zwischen 3 und 4,5. Auch hier gilt: Je höher der Wert, desto effizienter arbeitet das System.
Autor: Tobias Eichner | Datum der Veröffentlichung: Juli 2022
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