Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ist abhängig von verschiedenen Faktoren und bestimmt, wie effizient die Pumpe arbeitet. Wie Wärmepumpen funktionieren, was der Wirkungsgrad genau angibt, was ihn beeinflusst, welche Kennzahlen die Effizienz angeben und wie sich der Wirkungsgrad optimieren lässt, erfahren Sie hier.
Wärmepumpen sind derzeit die effektivste Möglichkeit, nachhaltig zu heizen oder zu kühlen. Sie dringen immer weiter in den Fokus zahlreicher Menschen, da die Strom-, Gas- und Ölpreise bei uns immer weiter steigen und für die Zukunft keine ausreichend geeigneten Alternativen vorhanden sind.
Sie nutzen je nach Art der Pumpe Wärmequellen aus der Umwelt, also aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser. Genau umgekehrt wie ein Kühlschrank nimmt sich die Pumpe die Wärme, die sie benötigt. Diese trifft während des Erhitzungsprozesses auf ein Kältemittel, das schließlich verdampft. Die Temperatur des Drucks, der dadurch entsteht, wird in einem Verdichter erhöht und so zum Heizen und Aufheizen von Wasser genutzt.
Auch wenn es sich etwas gegensätzlich anhört – Sie können mit einer Wärmepumpe auch kühlen. Wenn Sie in Erwägung ziehen, sich eine Klimaanlage im Sommer anzuschaffen, können Sie dafür Ihre Wärmepumpe nutzen. Deren System kann nämlich mit wenig Aufwand umgekehrt und Ihr Haus somit auch gekühlt werden. Hierfür stehen zwei verschiedene Kühlungsarten zur Verfügung: die aktive und die passive Kühlung. Welche davon für Sie geeignet ist, erfahren Sie hier.
Auch Wärmepumpen kommen nicht ohne Strom aus. Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel Strom benötigt wird, um die Pumpe zu betreiben und somit die Wärmeenergie herzustellen. Mit folgender Formel lässt sich der Wirkungsgrad berechnen:
Wirkungsgrad = Heizwärme (Nutzleistung) / Strom (zugeführte Leistung)
Hier ein Rechenbeispiel:
Eine Ölheizung in einem Altbau soll durch eine Wärmepumpe ersetzt werden. Wenn sich der Austausch lohnen soll, muss bestimmt werden, welchen niedrigen Wirkungsgrad die Wärmepumpe erreichen muss. Bei einem Strompreis von 20,00 Cent pro kWh und einem Ölpreis von 5,80 Cent pro kWh muss die Leistungszahl der Wärmepumpe bei einem Verhältnis von etwa 3,4 liegen. Das bedeutet, dass die Pumpe mit einer Einheit Strom mindestens 3,4 Einheiten Wärme erzeugen muss, damit sie effizienter arbeitet als die bereits vorhandene Ölheizung.
Der Wirkungsgrad hängt von folgenden Faktoren ab:
Die Vorlauftemperatur wird durch die Art Wärmepumpe, die in Benutzung ist, beeinflusst. Bei einer Erdwärmepumpe oder einer Grundwasser-Wärmepumpe wird weniger Strom benötigt, da die Temperaturen der Erde und des Grundwassers das ganze Jahr über gleichbleibend sind. Welche Pumpe am besten für Sie geeignet ist, erfahren Sie hier.
Auch ein Umbau lohnt sich, wenn Sie dadurch größere Heizflächen in Ihren eigenen vier Wänden erhalten: Wenn Sie die Heiztemperatur Ihres Hauses oder Ihrer Wohnung um fünf Grad senken, kann sich die Jahresarbeitszahl Ihrer Pumpe um zehn Prozent erhöhen.
Kennzahlen können angeben, wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet. Allerdings gibt es verschiedene Kennzahlen, die wiederum Unterschiedliches aussagen. Die meistgenutzten Kennzahlen sind der COP (Coefficient of Performance), der die Leistungszahl bestimmt, und die JAZ, die Jahresarbeitszahl, die den Mittelwert des Wirkungsgrades der Pumpe über ein Betriebsjahr hinweg erfasst. Hier erfahren Sie mehr.
Der COP bestimmt die Qualität der internen Prozesse der Wärmepumpe und gilt als Gütekriterium. Allerdings bestimmt er nur den unter genormten Laborbedingungen gemessenen Wirkungsgrad. Einige Faktoren wie der mehr verwendete Strom für einen Kompressor der Pumpe spielen dabei keine Rolle. Es werden also keine realen Nutzungsbedingungen berücksichtigt. Er bezieht sich zudem lediglich auf die Außen- und Vorlauftemperaturen, die von der Art der Wärmepumpe abhängig sind. Allein auf der Basis des COP sollte die Wärmepumpe also nicht ausgewählt werden.
Im Gegensatz zum COP bestimmt die JAZ den tatsächlichen Wirkungsgrad der Wärmepumpe in der täglichen Benutzung. Hier werden auch der Stromverbrauch der verschiedenen Komponenten der Wärmepumpe und die sich ständig verändernden Betriebsbedingungen beachtet. Die JAZ ermittelt einen Mittelwert für ein Betriebsjahr aus den Messergebnissen am Stromzähler.
Manche Hersteller verwenden weitere Kennzahlen, welche für mehr Transparenz sorgen sollen, um die Pumpen besser vergleichen zu können. Sie sind deutlich ausführlicher und gehen mehr ins Detail.
Der SCOP-Wert richtet sich nach dem COP-Wert, wird allerdings an die Jahreszeiten angepasst, was ihn genauer macht. Außerdem ist dieser an die europäischen Klimazonen angepasst.
Der ESCOP-Wert basiert wie der SCOP-Wert auf der Jahreszeiten-Effizienz. Diese Kennzahl ist zwar einfacher zu berechnen, da einige Informationen nicht berücksichtigt werden, doch dadurch wird er ungenauer. Zudem wird dieser Wert von verschiedenen Herstellern unterschiedlich berechnet, weswegen Sie ihn stets nachprüfen sollten.
Die ETA gibt an, wie viel Primärenergie für eine Kilowattstunde benötigt wird. Sie wird berechnet, indem der SCOP-Wert durch den europäischen Primärenergiefaktor von 2,5 geteilt wird.
Weitere Informationen über diese Kennzahlen erhalten Sie hier.
Diese Kennzahlen sind nicht nur wichtig bei der Anschaffung einer Wärmepumpe, sondern werden auch später noch benötigt, um aufzuzeigen, ob etwas optimiert werden muss.
Um die Effizienz einer Wärmepumpe zu steigern, gibt es mehrere Optionen:
Gerade bei älteren Wärmepumpe-Systemen kann der Austausch des Kompressors durch ein effizienteres Modell eine deutliche Steigerung mit sich bringen.
Verbesserungen am Wärmespeicher, an den Leitungen, an den Heizkörpern und der Dämmung des Hauses senken den Wärmebedarf, was sich zwar nicht direkt auf die Effizienz, aber langfristig auf den Wirkungsgrad auswirkt.
Die Heizflächen zu vergrößern, verringert die Vorlauftemperatur. Wenn diese um fünf Grad gesenkt wird, kann die JAZ um bis zu zehn Prozent erhöht werden.
Lassen Sie Ihre Wärmepumpe regelmäßig warten, damit die Effizienz Ihrer Anlage überprüft und eventuell optimiert wird, um stets das beste Ergebnis aus Ihrer Pumpe herauszuholen.
Ist der Energieverbrauch von Wärmepumpen zu hoch? Lesen Sie diesen Artikel!
Um mit einer Wärmepumpe das Haus oder die Wohnung effektiv zu heizen, gibt es eine Menge zu beachten. Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe spielt bei der Entscheidung, welche Wärmepumpe es werden soll, eine große Rolle. Deshalb ist es wichtig, sich vorher genau zu informieren, wobei wir von Klivatec Ihnen gerne behilflich sind.
Unser kompetentes Team steht Ihnen gerne telefonisch und schriftlich zur Verfügung. Wir begleiten Sie während des gesamten Kaufprozesses – von der Angebotserstellung bis zum Einbau – und stehen Ihnen bei Fragen zur Seite.
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