Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe: Das Maß für die Effizienz
Wenn es um die Effizienz einer Wärmepumpe geht, dann ist oft von der Jahresarbeitszahl die Rede. Wir erklären euch, was sich hinter der Kenngröße verbirgt, wie sie berechnet wird und wie ihr die Jahresarbeitszahl eurer Wärmepumpe optimieren könnt.
- Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe: Das Wichtigste in Kürze
- Was ist die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe?
- Warum ist die JAZ wichtig für eure Wärmepumpe?
- Wie wird die JAZ einer Wärmepumpe berechnet?
- Welche Faktoren beeinflussen die JAZ einer Wärmepumpe?
- Optimierung der JAZ: So verbessert ihr die Effizienz eurer Wärmepumpe
- Typische JAZ-Werte für verschiedene Wärmepumpen-Typen
- Welche Rolle spielt die JAZ für die Wärmepumpen-Förderung?
- Fazit: JAZ der Wärmepumpe als wichtiges Beurteilungskriterium
- Häufig gestellte Fragen zur JAZ einer Wärmepumpe
Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe: Das Wichtigste in Kürze
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Wärmepumpe beschreibt das Verhältnis von erzeugter Wärmemenge zum zugeführten Strom pro Jahr. Sie ist eine wichtige Kenngröße zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit und Effizienz einer Wärmepumpe.
Je höher die JAZ ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.
Die JAZ bezieht sich auf die gesamte Heizungsanlage. Sie kann erst nach Inbetriebnahme der Wärmepumpe unter realen Bedingungen verlässlich ermittelt werden.
Es gibt verschiedene Maßnahmen, mit denen die JAZ einer Wärmepumpe verbessert werden kann.
Die JAZ spielt eine entscheidende Rolle für die Wärmepumpen-Förderung. Um förderfähig zu sein, müssen Wärmepumpen seit 2024 eine Mindest-JAZ von 3,0 erzielen. Den Nachweis kann ein Heizungsbetrieb oder ein*e Energieberater*in erbringen.
Was ist die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe?
Die Jahresarbeitszahl, kurz JAZ, ist eine der wichtigsten Kennzahlen einer Wärmepumpe. Sie gibt Auskunft über die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit der gesamten Heizungsanlage, indem sie die abgegebene Wärme ins Verhältnis zum dafür benötigten Strom setzt. Oder anders ausgedrückt: Die JAZ beschreibt, wie viel Heizwärme in Kilowattstunden (kWh) die Wärmepumpenheizung aus einer Kilowattstunde elektrischer Energie erzeugt. Die JAZ wird über die Dauer eines vollen Jahres gemessen. Es handelt sich dabei also um einen Durchschnittswert, in den die Temperaturschwankungen im Jahresverlauf einfließen.
Grundsätzlich gilt: Je größer die Jahresarbeitszahl, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe und desto weniger Strom verbraucht sie. Als effizient gilt eine JAZ von 3 oder größer. Das bedeutet, sie gibt dreimal so viel Energie ab, wie sie aufnimmt.
Neben der JAZ gibt es noch weitere Kennzahlen für die Effizienz einer Wärmepumpe:
Coefficient of Performance (COP): Der COP, auch Leistungszahl genannt, beschreibt ebenfalls das Verhältnis zwischen eingesetzter elektrischer Energie und erzeugter Wärme. Gemessen wird er jedoch unter normierten Testbedingungen. Zudem bezieht er sich nur auf die Wärmepumpe.
Seasonal Coefficient of Performance (SCOP): Der SCOP oder auf Deutsch die jahreszeitbedingte Leistungszahl ist etwas genauer als der COP-Wert. Während Letzterer nur bei einem definierten Temperaturwert (einem sogenannten Betriebspunkt) gemessen wird, wird der SCOP aus vier verschiedenen Betriebspunkten (meist -7°C, 2°C, 7°C und 12° C Außentemperatur) berechnet. Damit bildet der SCOP saisonale Temperaturschwankungen besser ab.
Jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ɳs oder ETAs): Die Kennzahl beschreibt, wie viel Heizwärme die Wärmepumpe aus der zugeführten Energie erzeugen kann. Durch die Kennzahl werden auch frühere Prozesseschritte bei der Stromerzeugung berücksichtigt, wie etwa die Umwandlung von Öl oder Gas in Strom sowie die Verluste im Stromnetz. Als Primärenergie wird Energie aus Quellen bezeichnet, die sich in der Natur finden lassen, etwa Sonneneinstrahlung, aber auch Rohöl oder Erdgas. Es wird also auch die Umweltbelastung bei der Stromerzeugung berücksichtigt. Zur Berechnung wird der SCOP durch den Primärenergiefaktor des eingesetzten Stroms dividiert. Für den deutschen Strommix liegt dieser bei 1,8.¹
Im Gegensatz zu den oben genannten Kennzahlen wird die JAZ im Betrieb unter realen Bedingungen gemessen. Sie kann also erst nach der Installation der Wärmepumpe ermittelt werden. In die Berechnung fließen die Gegebenheiten vor Ort sowie euer individuelles Nutzungsverhalten ein.
Warum ist die JAZ wichtig für eure Wärmepumpe?
An der Jahresarbeitszahl könnt ihr ablesen, wie viel Energie eure Wärmepumpenheizung verbraucht, damit es in eurem Zuhause wohlig warm wird. Das lässt nicht nur Rückschlüsse auf die Betriebskosten zu, sondern auch auf die Umweltfreundlichkeit der Wärmepumpe. Warum? Obwohl erneuerbare Energien auf dem Vormarsch sind, wird nach wie vor ein großer Teil des Netzstroms mithilfe von Kohle und Gas erzeugt. Wärmepumpen mit einer hohen JAZ müssen weniger externen Strom beziehen, was eure CO2-Emissionen reduziert.
Moderne Wärmepumpen erzielen meist Jahresarbeitszahlen zwischen 3 und 5. Das entspricht, vereinfacht gesagt, einem Wirkungsgrad zwischen 300 und 500 Prozent. Zum Vergleich: Öl- oder Gasheizungen erreichen lediglich Wirkungsgrade von bis zu 98 Prozent.² Wärmepumpen sind also im Betrieb deutlich günstiger als Heizanlagen, die mit Gas oder Öl betrieben werden. Hat eure Wärmepumpe eine schlechtere JAZ, kann das ein Hinweis darauf sein, dass sie nicht wirtschaftlich arbeitet.
Die große Spannweite zwischen den JAZ-Werten hängt mit der genutzten Wärmequelle zusammen. Entscheidend ist der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur im Haus, den die Wärmepumpe überbrücken muss. Je kleiner der Unterschied ausfällt, desto weniger Leistung muss die Wärmepumpe bringen und desto weniger Strom benötigt sie. Besonders effizient arbeiten Wärmepumpen bei Vorlauftemperaturen zwischen 35 und 45 Grad Celsius.
Wie wird die JAZ einer Wärmepumpe berechnet?
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe wird anhand der abgegebenen Wärmemenge für Heizung und Warmwasserbereitung sowie des Stromverbrauchs ermittelt. Dazu braucht ihr zwei Messgeräte: einen Wärmemengenzähler und einen separaten Stromzähler.
Formel zur Berechnung der Jahresarbeitszahl:
Um die JAZ eurer Wärmepumpe zu berechnen, müsst ihr die erzeugte Wärmemenge pro Jahr in kWh durch die verbrauchte elektrische Energie in kWh teilen:
JAZ = Qab / El
Qab = abgegebene thermische Energie in Kilowattstunden (kWh)
Eel = aufgenommene elektrische Energie in Kilowattstunden (kWh)
Beispielrechnung:
Angenommen, ihr deckt mit eurer Luft-Wasser-Wärmepumpe einen Wärmebedarf von 10.080 kWh im Jahr.³ Dafür benötigt eure Wärmepumpe 2.880 kWh Strom. Daraus ergibt sich: 10.080 kWh / 2.880 kWh = 3,5 Eure Luft-Wasser-Wärmepumpe erreicht eine JAZ von 3,5. Das bedeutet, aus 1 kWh Strom erzeugt sie 3,5 kWh Wärme. In der Grafik seht ihr zum Vergleich die anderen Wärmepumpen-Typen.
Welche Faktoren beeinflussen die JAZ einer Wärmepumpe?
Es gibt mehrere Faktoren, die sich auf die Jahresarbeitszahl auswirken:
Art der Wärmequelle (Grundwasser, Erdreich oder Außenluft)
Höhe der Vorlauftemperatur
Art des Heizsystems (Heizkörper oder Flächenheizung)
Gebäudedämmung
Außentemperatur
individuelles Heiz- und Lüftungsverhalten
Die Gebäudedämmung beeinflusst also ebenfalls die JAZ – ein Beispiel sind hier Altbauten, bei denen die JAZ häufig niedriger ausfällt als in einem Neubau: Ist das Gebäude schlecht gedämmt, geht viel Wärme über die Gebäudehülle nach außen verloren. Die Vorlauftemperaturen müssen höher eingestellt werden und die Wärmepumpe muss mehr Arbeit leisten, um die Räume auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Hinzu kommt, dass in Altbauten oft kleine Heizkörper verbaut sind, die ebenfalls hohe Vorlauftemperaturen benötigen.
Optimierung der JAZ: So verbessert ihr die Effizienz eurer Wärmepumpe
Anhand der oben genannten Faktoren seht ihr, dass die Jahresarbeitszahl keine feststehende Größe ist, sondern sich verändern lässt. Mit folgenden Maßnahmen könnt ihr die JAZ eurer Wärmepumpe optimieren:
Maßnahme | Beschreibung |
Die richtige Wärmepumpe für das Gebäude wählen | Die Wärmeleistung der Wärmepumpe muss zum Gebäude passen. Eine Überdimensionierung kann die Effizienz der Wärmepumpe einschränken. |
Wärmepumpe fachgerecht installieren und warten lassen | Alle Komponenten müssen fachgerecht aufeinander abgestimmt und eingebaut werden. Eine regelmäßige Wartung sorgt dafür, dass die Wärmepumpe optimal arbeitet. |
Vorlauftemperaturen senken | Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Gerade in Altbauten ist die Vorlauftemperatur oft zu hoch eingestellt. |
Heizflächen ausreichend groß dimensionieren | Als ideal gilt die Kombination aus Fußbodenheizung und Wärmepumpe. Fußbodenheizungen geben ihre Wärme über eine große Fläche ab; dadurch kann die Vorlauftemperatur reduziert werden. Eine Alternative sind Heizkörper mit einer großen Oberfläche wie Platten- oder Niedertemperaturheizkörper. |
Dämmung des Gebäudes verbessern | Eine gute Dämmung minimiert Wärmeverluste und reduziert die Heizleistung der Wärmepumpe. Oft reicht es schon, die Heizungsrohre zu isolieren. Es ist oft auch sinnvoll, alte Fenster und Türen auszutauschen. Je nach Gebäudezustand kann eine Dämmung von Dach und Wänden erforderlich sein. Maßnahmen zur Dämmung solltet ihr vor der Anschaffung der Wärmepumpe durchführen oder bei der Planung für die Anlage berücksichtigen. Durch eine nachträgliche Dämmung verringert sich die Heizlast. Das kann dazu führen, dass die bereits installierte Wärmepumpe überdimensioniert ist und dadurch ineffizient arbeitet. |
Hydraulischen Abgleich durchführen lassen | Bei einem hydraulischen Abgleich wird die Heizung so eingestellt, dass das warme Heizwasser an jedem Heizkörper ankommt und alle Räume gleichmäßig warm werden. |
Richtig heizen und lüften | Während der Heizperiode solltet ihr alle Räume beheizen. Die Idealtemperatur liegt je nach Raumnutzung zwischen 18 und 22 °C. Die Zimmer sollten nicht auskühlen. Mehr zu richtig heizen und lüften im Winter. |
Typische JAZ-Werte für verschiedene Wärmepumpen-Typen
Welche Jahresarbeitszahlen die verschiedenen Wärmepumpen-Typen in der Praxis erzielen, seht ihr in folgender Tabelle:
Art der Wärmepumpe | durchschnittliche JAZ⁴ | Einsatzbedingungen |
Luft-Wasser-Wärmepumpe | 2,5 bis 3,5 | Diese Wärmepumpe lässt sich ohne größere bauliche Änderungen schnell und kostengünstig aufstellen. Sie arbeitet auch im Altbau sehr effizient, wenn das energetische Niveau stimmt. |
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Flächenkollektoren | 3,5 bis 4 | Kollektoren beanspruchen eine große Fläche auf dem Grundstück, die später nicht überbaut oder versiegelt werden darf. Eine Bewässerung mit Regenwasser verbessert die Wärmespeicherfähigkeit des Bodens. |
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit Erdsonden | 4 bis 4,5 | Erdsonden benötigen nur wenig Platz auf dem Grundstück. Allerdings fallen die Erschließungskosten höher aus als bei Flächenkollektoren. Die Bohrarbeiten sind zudem genehmigungspflichtig. |
Grundwasser-Wärmepumpe | 5 | Diese Wärmepumpe eignet sich besonders für Häuser mit einem hohen Wärmebedarf. Das Grundwasser muss in ausreichender Menge und Qualität zur Verfügung stehen. Für die Installation benötigt ihr eine Genehmigung, weil zwei Brunnen gebaut werden müssen. |
Welche Rolle spielt die JAZ für die Wärmepumpen-Förderung?
Die Anschaffung einer Wärmepumpe wird von Bund, Ländern und Kommunen mit attraktiven Zuschüssen und zinsverbilligten Krediten unterstützt. Allerdings muss das Gebäude für den Einsatz geeignet sein, sodass die Wärmepumpe effizient arbeiten kann. Damit ihr Fördermittel bekommen könnt, muss eure Wärmepumpe so ausgelegt werden, dass sie eine JAZ von mindestens 3,0 erreicht. Neben der JAZ ist zudem die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ɳs oder ETAs) relevant.
Fazit: JAZ der Wärmepumpe als wichtiges Beurteilungskriterium
Eine hohe Effizienz der Wärmepumpe sorgt für langfristige Einsparungen – nicht nur hinsichtlich der Betriebskosten, sondern auch in Bezug auf den CO₂-Ausstoß. Wenn ihr in Zukunft mit einer Wärmepumpe heizen möchtet, dann solltet ihr vorab unbedingt die Jahresarbeitszahl berechnen lassen. Sie ist der Schlüssel für einen wirtschaftlichen und umweltfreundlichen Betrieb.
Die JAZ ist aber nicht in Stein gemeißelt. Schon mit einfachen Maßnahmen lässt sich der Wert verbessern – beispielsweise durch den Austausch alter Fenster und Türen oder durch das richtige Heizen und Lüften. Wenn ihr eure Wärmepumpe mit Ökostrom betreibt, könnt ihr euren CO₂-Fußabdruck noch weiter verringern. LichtBlick bietet euch den passenden ÖkoStrom-Tarif für eure Wärmepumpe. Oder ihr produziert euren Strom einfach selbst – mit einer Photovoltaikanlage.
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