Der COP (deutsch: Leistungszahl) ist ein zentraler Wert, um die Effizienz einer Wärmepumpe zu bestimmen. Wer Heizkosten sparen möchte, sollte diesen Wert verstehen. Wir erklären, welchen Einfluss er auf die Betriebskosten hat und worauf es bei der Auswahl einer Wärmepumpe ankommt.
Das Wichtigste zuerst
- Der COP beschreibt das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetzter Energie.
- Ein hoher COP-Wert bedeutet effizienteres Heizen und geringere Betriebskosten.
- Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen bieten die höchsten COP-Werte.
- Außentemperatur, Technik und Vorlauftemperatur beeinflussen die Effizienz stark.
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Was bedeutet COP bei Wärmepumpen?
COP ist die Abkürzung für „Coefficient of Performance“ und beschreibt das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetzter Energie. Ein COP von 4 bedeutet: Aus 1 kWh Strom werden 4 kWh Wärme erzeugt. Je höher der COP, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Ein guter COP senkt die Betriebskosten, schont die Umwelt und macht die Wärmepumpe wirtschaftlicher.
COP und JAZ – der Unterschied:
Der COP (die Leistungszahl) wird unter festgelegten Laborbedingungen ermittelt. Er zeigt, wie effizient eine Wärmepumpe Strom in Wärme umwandelt. Die JAZ (die Jahresarbeitszahl) hingegen bewertet die Effizienz im Praxisbetrieb über das gesamte Jahr hinweg. Da reale Bedingungen wie Temperaturschwankungen berücksichtigt werden, fällt die JAZ meist niedriger aus als der COP.
Was ist ein guter COP-Wert?
Ein guter COP-Wert liegt zwischen 4 und 5. Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen liefern die höchsten Werte, da sie gleichmäßige Wärmequellen nutzen. Im mittleren Bereich liegen Luft-Wasser-Wärmepumpen, deren Effizienz stark von der Außentemperatur abhängt. Die schlechtesten COP-Werte weisen Luft-Luft-Wärmepumpen auf, weil sie besonders empfindlich auf Temperaturschwankungen reagieren.
| Wärmepumpenart | COP-Bereich | Betriebskosten | Vor- und Nachteile |
|---|---|---|---|
| Sole-Wasser | 4,0 – 5,0 | gering | sehr effizient, konstante Quelle, hohe Installationskosten |
| Wasser-Wasser | 4,0 – 5,0 | gering | höchste Effizienz, stabiler COP, genehmigungspflicht, hohe Kosten |
| Luft-Wasser | 3,0 – 5,0 | gering bis mäßig | günstiger, flexibel einsetzbar, COP schwankt je nach Außentemperatur |
| Luft-Luft | 2,0 – 3,5 | mäßig bis hoch | einfache Installation, geringere Effizienz, wetterabhängig |
| Warmwasser | 2,0 – 3,0 | mäßig | ideal für Brauchwasser, nur für Teilbereiche geeignet |
Wie beeinflussen COP-Werte die Betriebskosten?
Ein hoher COP-Wert bedeutet weniger Stromverbrauch. Das führt zu niedrigeren Heizkosten. Der Zusammenhang ist einfach: Je höher der COP, desto mehr Wärme erzeugt die Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom.
| COP-Wert | Benötigte Heizleistung | Stromverbrauch pro Stunde | Strompreis | Betriebskosten pro Stunde |
|---|---|---|---|---|
| 4,5 (gut) | 10 kW | 2,22 kW | 0,28 €/kWh | 0,62 € |
| 3,0 (moderat) | 10 kW | 3,33 kW | 0,28 €/kWh | 0,93 € |
Wie wird die Leistungszahl einer Wärmepumpe berechnet?
Die Leistungszahl (COP) wird gemäß DIN EN 14511 ermittelt. Zur Berechnung benötigt man die Heizleistung (Q) und die Verdichterleistung (W). Die erzeugte Wärmeenergie wird durch die dafür benötigte elektrische Energie geteilt. Die Formel lautet: COP = Heizleistung (Q) in kW / Verdichterleistung (W) in kW.
Beispiel: Eine Wärmepumpe erzeugt 10 kW Wärme und verbraucht 2,5 kW Strom.
- COP = Q / W
- COP = 10 kW / 2,5 kW
- COP = 4,0
Die Leistungszahl im Beispiel beträgt 4,0. Das Ergebnis zeigt, dass die Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom vier Kilowattstunden Wärme erzeugt.
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Was bedeuten die COP-Angaben der Hersteller?
Hersteller nutzen zur Angabe des COP einer Wärmepumpe eine spezielle Kennzeichnung, die den Betriebszustand beschreibt. Sie zeigt die Temperatur der Wärmequelle an und auch die Vorlauftemperatur.
Kennzeichnung der Wärmequellen:
- A steht für Air (Luft)
- B bedeutet Brine (Sole/Erdreich)
- W steht für Water (Grundwasser)
Aufbau der Kennzeichnung: Wärmequellen-Kürzel + Temperatur in °C + Wärmeträger-Kürzel + Vorlauftemperatur
Beispiele zur Kennzeichnung:
- A2/W35: Luft-Wasser-Wärmepumpe, Luftquelle bei 2 °C, Vorlauf 35 °C.
- B0/W35: Sole-Wasser-Wärmepumpe, Sole bei 0 °C, Vorlauf 35 °C.
- W10/W50: Wasser-Wasser-Wärmepumpe, Grundwasser 10 °C, Vorlauf 50 °C.
Wichtig: Hersteller geben den COP einer Wärmepumpe unter Testbedingungen im Labor an. In der Praxis kann dieser Wert abweichen, wenn die Außentemperatur im Winter auf –5 °C fällt. Die Herstellerangaben sind trotzdem nützlich für den Vergleich der verschiedenen Wärmepumpen.
Welche Faktoren beeinflussen die Leistungszahl?
Die Effizienz einer Wärmepumpe wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst:
- Außentemperatur: Je niedriger die Außentemperatur, desto mehr Energie benötigt die Wärmepumpe, was den COP verringert.
- Vorlauftemperatur: Hohe Vorlauftemperaturen erfordern mehr Strom, wodurch der COP sinkt. Eine Fußbodenheizung erhöht die Effizienz, weil sie mit niedriger Vorlauftemperatur von 35 °C betrieben werden kann.
- Wärmequelle: Erd- und Grundwasser bieten gleichbleibende Temperaturen, was zu stabilen und hohen COP-Werten führt.
- Gerätequalität: Moderne Geräte mit Inverter-Technologie passen ihre Leistung automatisch an den Bedarf an und verbessern so die Effizienz.
- Wartungszustand: Verschmutzte Filter oder veraltete Bauteile können die Effizienz deutlich verringern.
Welche alternativen Kennzahlen gibt es?
Neben dem COP ist der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) eine alternative Kennzahl. Er zeigt die saisonale Effizienz und berücksichtigt Schwankungen während der gesamten Heizperiode. Dadurch ist er aussagekräftiger als der reine COP, der nur Laborbedingungen abbildet und empfindlich auf Außentemperaturen reagiert. Auch die JAZ (Jahresarbeitszahl) spielt eine wichtige Rolle, da sie Werte aus dem praktischen Betrieb angibt.
SCOP und JAZ werden ergänzt durch diese weiteren Effizienzkennzahlen:
- EER (Energy Efficiency Ratio): Kennwert für die Effizienz im Kühlbetrieb. Relevant für reversible Wärmepumpen
- APF (Annual Performance Factor): Jahresdurchschnittswert für Heizen und Kühlen, besonders wichtig für Hybridanlagen
- SPF (Seasonal Performance Factor): Langzeit-Effizienz unter realen Bedingungen, ähnlich der JAZ
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