Wusstest du schon, dass Wärmepumpen kostenlose Energie aus der Umwelt ziehen und dafür nur Strom benötigen? Die monatlichen Kosten hängen hauptsächlich vom Stromverbrauch ab. Doch wie effizient und leistungsfähig eine Wärmepumpe ist, hängt von zwei wichtigen Kennzahlen ab: der Leistungszahl ε und der Jahresarbeitszahl ß.
Die Leistungszahl ε und die Jahresarbeitszahl ß
Die Leistungszahl, auch bekannt als Coefficient of Performance (COP), gibt das Verhältnis von erzeugter Kälte- oder Wärmeleistung zur eingesetzten elektrischen Leistung an. Sie zeigt den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe, bezieht sich jedoch nur auf einen bestimmten Betriebspunkt. Für Hausbesitzer ist vor allem die Jahresarbeitszahl (JAZ) interessant, da sie den Wirkungsgrad der Wärmepumpe über die sich im Laufe des Jahres verändernden Betriebsbedingungen widerspiegelt.
Der COP-Wert als Förderkriterium
Der COP-Wert einer Wärmepumpe (kurz COP, εWP) ist eine äußerst wichtige Kennzahl. Mit seiner Hilfe kann die Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz verschiedener Wärmepumpen miteinander verglichen werden. Seit dem 01. Januar 2012 dient der COP-Wert als Förderkriterium für das europäische Umweltzeichen (auch als Euroblume oder EU-Blume bekannt).
Die Leistungszahl wird vom Hersteller unter Laborbedingungen gemessen und basiert auf bestimmten Betriebspunkten – das heißt bei bestimmten Temperaturen für die Wärmequelle und das Heizwasser. Moderne Wärmepumpen erreichen Leistungszahlen zwischen 3,5 und 5,5. Eine Leistungszahl von 4 bedeutet beispielsweise, dass 1 kW Strom 4 kW Heizleistung erzeugt, während 3 kW kostenlos von Sonne, Umwelt oder Erdreich stammen. Eine Wärmepumpe mit geringer Temperaturdifferenz erreicht eine hohe Effizienz bzw. eine hohe Leistungszahl. Im Gegensatz dazu weist eine Luft/Wasser-Wärmepumpe für die Gebäudeheizung im Winter nur eine niedrige Leistungszahl auf. Denn Luft/Wasser-Wärmepumpen arbeiten normalerweise mit Außenluft, die im Winter oft unter 0 °C liegt. Je niedriger die Außentemperatur, desto niedriger die Leistungszahl der Luft/Wasser-Wärmepumpe. Bei einer Erdwärmepumpe ist dieser Effekt weniger ausgeprägt, da die Temperaturen im Erdreich relativ konstant warm sind.
Da der COP-Wert immer auf einen bestimmten Betriebspunkt bezogen ist, reicht er allein als Kennzahl nicht aus. Deshalb muss eine elektrische Wärmepumpe eine Mindest-Jahresarbeitszahl erreichen, um eine Förderung zu erhalten.
Die Jahresarbeitszahl als Maßstab der Effizienz
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) unterscheidet sich von der Leistungszahl nicht nur zeitlich, sondern berücksichtigt auch die Leistung von Hilfsaggregaten wie Heizungspumpen. Die JAZ wird hauptsächlich von der Wärmequelle beeinflusst und kann nur im Betrieb bestimmt werden. Schwache Wärmepumpen erzielen eine JAZ von 3,5, während sehr gute Wärmepumpen Werte von über 4,5 erreichen. Die höchsten Jahresarbeitszahlen werden mit Grundwasser-Wärmepumpen erreicht. Aus energetischer Sicht ist die Luft als Wärmequelle am ungünstigsten. Eine Jahresarbeitszahl unter 3 ist nicht nur unwirtschaftlich, sondern auch mit Strom aus fossilen Brennstoffen nicht mehr umweltschonend.
Es gibt zwei Arten von Jahresarbeitszahlen: die Erzeuger-Jahresarbeitszahl (EJAZ) und die System-Jahresarbeitszahl (SJAZ). Die EJAZ berücksichtigt die Wärme am Ausgang der Wärmepumpe, die Abtauenergie bei Luft-Wärmepumpen sowie den Stromverbrauch der Wärmepumpe und für die Erschließung der Wärmequelle (Luft, Grundwasser oder Erdreich). Die SJAZ berücksichtigt zusätzlich weitere Verlustquellen wie Pufferspeicher, Warmwasserspeicher, Notfallheizungen und Pumpen. Sie erfasst also die gesamte Energiebilanz des Wärmepumpensystems.
Die Mindest-Jahresarbeitszahl für eine Förderung
Um eine Förderung zu erhalten, muss eine elektrische Wärmepumpe eine Mindest-Jahresarbeitszahl erreichen. Für Bestandsgebäude gelten folgende Mindestwerte:
- Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen: 3,8 (Wohngebäude), 4,0 (Nicht-Wohngebäude)
- Luft/Wasser-Wärmepumpen: 3,5 (Wohn- und Nicht-Wohngebäude)
- Gas-Wärmepumpen: 1,25 (Wohngebäude), 1,3 (Nicht-Wohngebäude)
Für Bestandsgebäude und Neubauten gelten in der Innovationsförderung folgende Mindestwerte:
- Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen: 4,5 (Wohn- und Nicht-Wohngebäude)
- Luft/Wasser-Wärmepumpen: 4,5 (Wohn- und Nicht-Wohngebäude)
- Gas-Wärmepumpen: 1,5 (Wohn- und Nicht-Wohngebäude)
Es gibt jedoch Ausnahmen in der Innovationsförderung für Wärmepumpen mit verbesserter Systemeffizienz. Hier gelten Mindestwerte für die System-Jahresarbeitszahl (SJAZ):
- Sole/Wasser- oder Wasser/Wasser-Wärmepumpe mit ergänzender Luft-Wärmepumpe oder Solarthermie-Anlage: 4,3
- Luft/Wasser-Wärmepumpe mit ergänzender Solarthermie-Anlage: 3,9
- Wärmepumpe mit Eisspeicher: 4,1
- Wärmepumpe mit kalter Nahwärme als Wärmequelle: keine Mindestwerte für die SJAZ
Fazit
Seit dem 1. Januar 2012 dient die Leistungszahl als Förderkriterium, um die Energieeffizienz von Wärmepumpen zu bewerten. Um eine Förderung zu erhalten, muss eine elektrische Wärmepumpe eine Mindest-Jahresarbeitszahl erreichen. Die genauen Angaben zur Förderung findest du auf der Webseite des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Wärmepumpen sind also nicht nur eine umweltfreundliche Alternative, sondern auch eine wirtschaftliche Entscheidung für Hausbesitzer.
