Wärmepumpen sind eine der effizientesten Technologien zur Beheizung von Gebäuden und zur Warmwasserbereitung. Sie nutzen Umweltwärme – also Energie aus Luft, Erde oder Wasser – und wandeln diese mithilfe von Strom in nutzbare Heizenergie um. Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt von mehreren Faktoren ab und lässt sich anhand verschiedener Kennzahlen bewerten.
1. COP – Coefficient of Performance (Leistungszahl) #
Der COP beschreibt das Verhältnis von erzeugter Wärmeleistung zur eingesetzten elektrischen Energie unter idealen Laborbedingungen. Ein COP von 4 bedeutet: Aus 1 kWh Strom werden 4 kWh Wärme erzeugt. Typische COP-Werte:
- Luft-Wasser-Wärmepumpe: 3,0–4,0
- Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme): 4,0–5,0
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe (Grundwasser): 4,5–5,5
Je höher der COP, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe – allerdings ist dieser Wert nur unter standardisierten Bedingungen ermittelt und nicht direkt auf den Alltag übertragbar.
2. JAZ – Jahresarbeitszahl #
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist der realitätsnähere Wert. Sie beschreibt das Verhältnis von erzeugter Wärme zur eingesetzten elektrischen Energie über ein gesamtes Jahr hinweg – inklusive aller Betriebsbedingungen, Außentemperaturen und Nutzerverhalten.
- Gute JAZ-Werte:
- Luft-Wasser-Wärmepumpe: 3,0–3,5
- Sole-Wasser-Wärmepumpe: 3,5–4,5
- Wasser-Wasser-Wärmepumpe: 4,0–5,0
Eine JAZ von 4 bedeutet: Für 1 kWh Strom erhält man im Jahresdurchschnitt 4 kWh Wärme.
3. Einflussfaktoren auf die Effizienz #
a) Wärmequelle #
- Luft ist am einfachsten zugänglich, aber im Winter kälter → geringere Effizienz.
- Erdreich bietet konstante Temperaturen → höhere Effizienz, aber höhere Investitionskosten.
- Grundwasser ist sehr effizient, aber genehmigungspflichtig.
b) Heizsystem #
- Niedertemperatursysteme wie Fußbodenheizungen oder Wandheizungen sind ideal, da sie mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten.
- Konventionelle Heizkörper benötigen höhere Temperaturen → geringere Effizienz.
c) Gebäudedämmung #
- Je besser das Gebäude gedämmt ist, desto weniger Heizenergie wird benötigt.
- Wärmepumpen arbeiten besonders effizient in Niedrigenergie- oder Passivhäusern.
d) Regelung und Wartung #
- Eine intelligente Steuerung (z. B. witterungsgeführt) optimiert den Betrieb.
- Regelmäßige Wartung sichert langfristig hohe Effizienz und Lebensdauer.
4. Beispielrechnung zur Effizienz #
Ein Einfamilienhaus mit einem jährlichen Wärmebedarf von 12.000 kWh:
- Mit einer JAZ von 4 benötigt die Wärmepumpe nur 3.000 kWh Strom.
- Bei einem Strompreis von 30 Cent/kWh ergeben sich 900 € Heizkosten pro Jahr.
- Im Vergleich: Eine Ölheizung mit 12.000 kWh Verbrauch (bei 10 Cent/kWh) kostet 1.200 € jährlich – bei deutlich höherem CO₂-Ausstoß.
5. Kombination mit Photovoltaik #
Die Kombination einer Wärmepumpe mit einer Photovoltaikanlage steigert die Wirtschaftlichkeit erheblich. Der selbst erzeugte Solarstrom kann direkt für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt werden – das senkt die Stromkosten und erhöht den Autarkiegrad.
6. Fazit #
Wärmepumpen sind hocheffizient, klimafreundlich und zukunftssicher. Ihre Effizienz hängt stark von der Auslegung, der Wärmequelle, dem Heizsystem und der Gebäudeeffizienz ab. Bei optimalen Bedingungen können sie bis zu 75 % der Heizenergie aus der Umwelt gewinnen – und das nahezu emissionsfrei.
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