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Wenn ihr euch eine Wärmepumpe kaufen wollt, werdet ihr früher oder später mit den Effizienzkennzahlen von Wärmepumpen in Kontakt kommen. Hier gibt es verschiedene Kennzahlen, die je nach Kontext und Nutzen ihren Zweck erfüllen. Dabei kommt es vor, dass die Kennzahlen missinterpretiert oder auch verwechselt werden. In diesem Beitrag schauen wir uns daher die vier wichtigsten Energieeffizienzkennzahlen für Wärmepumpen an und wann diese zum Einsatz kommen. Nachfolgend findet ihr ein passendes Video zu diesem Beitrag:
Warum gibt es überhaupt so viele Kennzahlen?
Die Ermittlung von Effizienzkennzahlen kann rechnerisch und messtechnisch erfasst werden. Doch zunächst einmal die wichtigste Frage: Was ist Energieeffizienz und was ist eine Energieeffizienzkennzahl?
Definition: Energieeffizienz ist das Verhältnis von nutzbarer Wärme zu eingesetzter Energie und eine Effizienzkennzahl gibt dieses Verhältnis an. Bei Heizungsanlagen sieht das wie folgt aus:
- Bei einer Wärmepumpe ist es das Verhältnis der mithilfe des Kreisprozesses bereitgestellten Wärme zum eingesetzten Strom.
- Bei einer Gasheizung ist es das Verhältnis der durch Verbrennung bereitgestellten Wärme zum eingesetzten Gas.
Tipp: Hier könnt ihr euch noch einmal anschauen, wie eine Wärmepumpe und wie ein Brennwertkessel funktioniert.
Und hier beginnt meist die erste Fehlinterpretation, denn ihr werdet vielleicht schon öfter gehört haben, dass eine Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde (kWh) Strom etwa vier kWh Wärme herausbekommen kann – also eine Energieeffizienz von 400 %.
Gegenübergestellt wird dann die Gas-Brennwertheizung, welche eine Energieeffizienz von etwa 96 Prozent hat. Zur Erinnerung: ein Kubikmeter Erdgas enthält rund 10 kWh Energie, welche in einem Brennwertkessel zu etwa 96 Prozent als Wärme nutzbar gemacht werden.
Das Verhältnis von 400 % zu 96 % ist dann eigentlich eindeutig: Gewinnerin ist die Wärmepumpe. Dabei wird aber oft vergessen, dass Strom ebenfalls erst mal erzeugt und transportiert werden muss und es Effizienzverluste gibt, die berücksichtigt werden müssen. Das schauen wir uns ebenfalls in diesem Beitrag genauer an.
Die Ermittlung der Energieeffizienz einer Wärmepumpe ist daher nicht ganz so einfach. Wenn wir uns die Kennzahlen für Wärmepumpen anschauen, lassen sich diese in drei Kategorien unterteilen: Laborkennwerte, berechnete Normwerte und reale Messwerte (siehe Tabelle 1).
Merksatz: Eine Effizienzkennzahl ist immer nur so aussagekräftig wie die Bedingungen, unter denen sie ermittelt wurde.
| Kategorie | Kennzahl | Wie sie entsteht |
|---|---|---|
| Laborkennwert | COP (Coefficient of Performance – Leistungszahl) | an einem Betriebspunkt unter Normbedingungen gemessen |
| Berechneter Normwert | SCOP (Seasonal Coefficient of Performance – saisonale Leistungszahl) | über eine normierte Heizperiode gerechnet, ohne Verluste der Stromerzeugung |
| Berechneter Normwert | ETAs (jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz) | über eine normierte Heizperiode gerechnet, mit Verlusten der Stromerzeugung |
| Realer Messwert | JAZ (Jahresarbeitszahl) | über ein Betriebsjahr im Gebäude gemessen |
Im Nachfolgenden schauen wir uns die einzelnen Effizienzkennzahlen an und ihr erfahrt, wie diese ermittelt werden. Zudem könnt ihr anschließend sagen, was eine gute Kennzahl ist und wo diese benötigt wird.
COP – Laborkennwert: Was sagt die Leistungszahl aus?
Die Leistungszahl einer Wärmepumpe wird auch COP genannt, kurz für Coefficient of Performance. Sie ist eine Herstellerangabe, die unter Normbedingungen ermittelt wird, und beschreibt das Verhältnis aus dem abgegebenen Wärmestrom ans Heizsystem zur elektrischen Leistung, die die Wärmepumpe dafür aufnimmt. Dabei gilt: Je höher der COP, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe.
Ein COP von 4,0 bedeutet, dass die Wärmepumpe an einem bestimmten Betriebspunkt aus einer Kilowattstunde Strom vier Kilowattstunden Wärme bereitstellt.
Dabei spielen die Temperaturdifferenzen zwischen Verdampfer und Kondensator eine entscheidende Rolle (siehe Beitrag: Wie funktioniert eine Wärmepumpe?), denn je niedriger die Temperaturdifferenz zwischen diesen beiden Punkten ist, desto weniger muss das Kältemittel im Kältemittelkreislauf verdichtet werden und der Verdichtungsprozess benötigt weniger Strom.
Ermittelt wird der COP in einem Prüfinstitut. Hier werden die Quellentemperatur und die Vorlauftemperatur konstant gehalten und erst gemessen, wenn sich ein stationärer Zustand eingestellt hat. Das Anlaufverhalten und Takten werden beim COP allerdings nicht berücksichtigt.
Wie lest ihr die Angaben im Datenblatt?
Hinter jedem COP steht eine Kombination aus Buchstaben und Zahlen und diese resultiert aus folgenden Einflussfaktoren: Quellenart, Quelltemperatur, Wärmeträgerart und Vorlauftemperatur im Heizsystem. Dabei gilt:
- A steht für Air (Luft)
- B steht für Brine (Sole)
- W steht für Water (Wasser)
Die erste Zahl nennt die Quellentemperatur, die zweite die Vorlauftemperatur im Heizsystem. In der nachfolgenden Tabelle sind beispielhafte COP-Werte und deren Angaben dargestellt.
| COP-Wert Bedingungen | Bedeutung | Hersteller COP |
|---|---|---|
| A2/W35 | A2 = Außenlufttemperatur 2 °C, W35 = Wasserheizung Vorlauftemperatur 35 °C | 5,2 |
| W10/W35 | W10 = Quellwassertemperatur 10 °C, W35 = Wasserheizung Vorlauftemperatur 35 °C | 6,1 |
| B0/W35 | B0 = Soletemperatur 0 °C, W35 = Wasserheizung Vorlauftemperatur 35 °C | 4,8 |
Bei A2/W35 handelt es sich also um eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die unter Laborbedingungen bei 2 °C Außenluft und 35 °C Vorlauf des Heizungswassers aus einer Kilowattstunde Strom 5,2 Kilowattstunden Wärme macht.
Das ist allerdings auch ein Spitzenwert. Bei milden Bedingungen erreichen aktuelle Luft-Wasser-Geräte COP-Werte zwischen 3,5 und 5,5, abhängig von Verdichtertechnik, Kältemittel und der Auslegung der Wärmepumpe.
Was ist ein guter COP?
Es gibt keine Norm, die festlegt, wann ein COP gut ist. Die folgenden Bandbreiten sind daher eine Einordnung aus Datenblättern und Projekten, keine normative Vorgabe. Entscheidend ist ohnehin nicht der COP allein, sondern der Betriebspunkt, an dem der COP gemessen wurde. Ein COP von 3,0 ist bei A-7/W55 (Minus vor der Sieben beachten) anders zu bewerten als bei A7/W35.
| Betriebspunkt | Anlagentyp | solide | gut | sehr gut |
|---|---|---|---|---|
| A7/W35 | Luft/Wasser | 4,0 bis 4,5 | 4,5 bis 5,0 | über 5,0 |
| A2/W35 | Luft/Wasser | 3,5 bis 4,0 | 4,0 bis 4,5 | über 4,5 |
| A-7/W35 | Luft/Wasser | 2,5 bis 2,8 | 2,8 bis 3,2 | über 3,2 |
| A7/W55 | Luft/Wasser | 2,8 bis 3,2 | 3,2 bis 3,6 | über 3,6 |
| A-7/W55 | Luft/Wasser | 1,9 bis 2,2 | 2,2 bis 2,5 | über 2,5 |
| B0/W35 | Sole/Wasser | 4,3 bis 4,8 | 4,8 bis 5,3 | über 5,3 |
| B0/W55 | Sole/Wasser | 2,8 bis 3,2 | 3,2 bis 3,6 | über 3,6 |
| W10/W35 | Wasser/Wasser | 4,8 bis 5,3 | 5,3 bis 5,8 | über 5,8 |
Sole- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen liegen bei gleicher Vorlauftemperatur höher, weil ihre Quelltemperatur wärmer und über das Jahr stabiler ist. Die Differenz von 35 auf 55 °C Vorlauf macht dagegen bei jedem Anlagentyp etwa ein Drittel des COP aus. Das ist keine Herstellerschwäche, sondern physikalisch begründet (siehe nachfolgenden Kasten „Technischer Hintergrund“).
Technischer Hintergrund: Die Thermodynamik setzt eine harte Obergrenze mit dem Carnot-COP (Epsilon), welcher nur theoretisch erreicht werden kann. Berechnet wird er allein aus den absoluten Temperaturen in Kelvin am:
- Kondensator (T_K) – also der Vorlauftemperatur im Heizsystem und
- Verdampfer (T_V) – der Quelltemperatur.
Daraus ergibt sich folgende Formel:
Rechnen wir das an einem kurzen Beispiel durch:
Bei 35 °C Vorlauf (273,15 + 35 = 308,15 K) und 0 °C Quellentemperatur (273,15 K) ergibt sich ein Carnot-COP von 8,8.
Eine reale Wärmepumpe erreicht davon nur einen Teil, weil Verdichter, Wärmeübertragung und Reibung Energieverluste verursachen, welche durch den Gütegrad berücksichtigt werden.
Um den Gütegrad einer Wärmepumpe zu ermitteln, setzt ihr den Hersteller COP ins Verhältnis zum berechneten Carnot-COP. Das sieht dann ungefähr so aus: Bei einem Hersteller COP (B0/W35) von 4,5 rechnet ihr 4,5 / 8,8 = 0,51. Der Gütegrad der Wärmepumpe liegt also bei 51 %.
Die typischen Bandbreiten gehen in der Literatur auseinander, typisch sind aber Werte zwischen 35 und 65 Prozent.
Aus der Formel folgt außerdem, warum die Vorlauftemperatur so entscheidend ist: Je kleiner der Temperaturhub zwischen Verdampfer und Kondensator ausfällt, also zwischen Wärmequelle und Vorlauf, desto weniger muss verdichtet werden und desto höher fällt der mögliche Hersteller COP aus.
Tipp: Wenn ihr eine Angabe einordnen wollt, für die ihr keinen Vergleichswert habt, rechnet den Gütegrad aus. Teilt dazu den COP durch den Carnot-COP für denselben Betriebspunkt. Landet ihr zwischen 35 und 65 Prozent, ist die Angabe plausibel. Kommt deutlich mehr heraus, stimmt etwas nicht, entweder mit der Zahl oder mit den Randbedingungen, unter denen sie ermittelt wurde. Das ist die einzige Prüfung, die ohne Vergleichstabelle auskommt.
Was der COP nicht abbildet
Der COP wird nur an einem einzelnen Betriebspunkt unter Idealbedingungen abgebildet und lässt verschiedene Bereiche außen vor, welche ihn für eine Kaufentscheidung uninteressant machen.
- Der Jahresverlauf der Wärmepumpe wird nicht dargestellt und sagt nur etwas über einen einzigen Betriebspunkt aus.
- Taktbetrieb, Heizstab und externe Umwälzpumpen werden nicht berücksichtigt.
- Die Trinkwassererwärmung wird in einer eigenen Norm bewertet (DIN EN 16147).
Wann wird der COP als Kennzahl genutzt?
Doch wozu benötigt man dann den COP?: Er ermöglicht den Vergleich von Wärmepumpen unterschiedlicher Hersteller untereinander am gleichen Betriebspunkt. Für den Kauf und die Dimensionierung der Wärmepumpe im eigenen Gebäude eignet sich der COP nicht. Die nachfolgenden Punkte geben noch einmal wieder, wann der Coefficient of Performance zur Anwendung kommt:
- Genutzt für den technischen Vergleich einzelner Geräte auf Datenblättern.
- Sinnvoll, wenn Lesende konkrete Betriebspunkte verschiedener Hersteller vergleichen wollen.
- Nicht geeignet zur Abschätzung realer Jahreskosten, denn es ist eine reine Labor-Momentaufnahme.
Damit wird klar, dass der COP als Effizienzkennzahl für den Kauf einer Wärmepumpe ungeeignet ist.
SCOP und ETAs – berechnete Normwerte: Was steht in den Datenblättern?
Wie gerade beschrieben beschreibt der COP einen einzigen Punkt unter genormten Laborbedingungen. Eine Wärmepumpe läuft aber eine ganze Heizperiode lang bei sehr unterschiedlichen Temperaturen. Genau hier setzen die berechneten Normwerte SCOP und ETAs an.
SCOP – Die saisonale Leistungszahl
Wir beginnen mit dem SCOP, der saisonalen Leistungszahl (Seasonal Coefficient of Performance). Der SCOP ist kein Mittelwert aus mehreren COP-Werten, sondern ein Verhältnis aus zwei Jahressummen, berechnet nach DIN EN 14825:
Eine Jahressumme ist die Wärme, die über eine genormte Heizperiode abgegeben wird (Q_H), und der Strom, der dafür angesetzt wird (Q_HE). Wie die Norm auf diese beiden Summen kommt, versuche ich euch an der folgenden Grafik zu zeigen. Sie enthält alles, was ihr zum Verständnis des SCOP benötigt, und wir gehen sie Stück für Stück durch.
Hinweis zu den orange gestrichelten Linien: Das sind vier Prüfpunkte, an denen Leistung und COP tatsächlich gemessen werden, in der mittleren Heizperiode bei −7, +2, +7 und +12 °C. Alle Werte dazwischen rechnet die Norm durch Interpolation. Die vier Punkte sind also Stützstellen, nicht das Ergebnis, und in der Regel in den Datenblättern der Wärmepumpen zu finden.
Die grüne Linie – Bedarfskurve: Wie viel Wärme wird gefordert?
Die fallende grüne Linie ist die Bedarfskurve. Sie legt fest, wie viel Heizleistung bei welcher Außentemperatur gefordert wird: 100 Prozent bei der Auslegungstemperatur, im mittleren Klima also bei −10 °C, und null an der Heizgrenze von 16 °C. Diese Temperaturen sind von der Norm für die mittlere Heizperiode vorgegeben.
Hinweis: Die Norm kennt drei Heizperioden mit den Referenzorten Straßburg (mittel), Athen (warm) und Helsinki (kalt). In den Datenblättern steht mindestens der Wert für „mittel“ (average) mit einer Auslegungstemperatur von −10 °C. Ein SCOP gilt immer nur für die Heizperiode, für die er deklariert wurde.
Der Startwert der Bedarfskurve heißt in der Norm P_designh, die Auslegungslast für die Heizung. Der Name ist etwas verwirrend, denn diese Größe stammt nicht aus einer Heizlastberechnung für ein Gebäude, sondern ist die vom Hersteller deklarierte Heizleistung des Geräts bei der Normaußentemperatur der jeweiligen Heizperiode (z. B. −10 °C im Klima „mittel“), also eine Geräteeigenschaft.
Weiterhin gibt der Hersteller eine Bivalenztemperatur an, also die tiefste Außentemperatur, bei der sein Gerät den Bedarf noch allein decken kann: den Bivalenzpunkt. In der Grafik ist das der Schnittpunkt der Bedarfskurve mit der oberen, violettfarbenen Linie.
P_designh und die Bivalenztemperatur sind zwei unabhängige Herstellerangaben: P_designh bezieht sich auf die Normaußentemperatur der Heizperiode, die Bivalenztemperatur auf den gewählten Betriebspunkt der Anlage. Beide zusammen bestimmen, wie die Leistungskurve der Wärmepumpe im Diagramm verläuft.
Das bedeutet: Der Bezugswert der gesamten Rechnung stammt vom Gerät, nicht von eurem Gebäude. Eine Heizlastberechnung fließt nicht ein.
Tipp: P_designh steht im Datenblatt neben dem SCOP und gibt die Auslegungsheizleistung an, also die Leistung, für die der SCOP-Wert überhaupt gilt. Vergleicht diesen Wert mit eurer tatsächlichen Heizlast: Nur wenn beide zusammenpassen, ist der angegebene SCOP für euer Gebäude auch wirklich aussagekräftig.
Die grauen Balken über der Temperaturachse: Wie oft kommt jede Außentemperatur vor?
Die kleinen grauen Balken entlang der waagerechten Achse sind die sogenannten Temperatur-Bins, welche in „ein-Kelvin-Schritten“ zwischen -10 und 16 °C angegeben werden.
Für jedes Bin ist festgelegt, wie viele Stunden diese Außentemperatur im Jahr je Normheizperiode durchschnittlich auftritt (auch hier wieder in die drei Heizperioden „warm“ (Athen), „mittel“ (Straßburg) und „kalt“ (Helsinki) unterteilt) und entscheiden über die Gewichtung einer Außentemperatur. Ein Bin mit 350 Stunden zählt im Ergebnis eben 350-mal, eines mit 25 Stunden nur 25‑mal. Die meisten Stunden liegen (in der mittleren Heizperiode) im milden Bereich zwischen 0 und 10 °C.
Das violettfarbene Band: Was kann die Wärmepumpe leisten?
Eine modulierende Wärmepumpe hat keine feste Leistung, sondern einen Leistungsbereich zwischen kleinster (etwa 20 – 30 %) und größter Stufe (100 %). Das ist das violettfarbene Band. Vergleicht die Norm nun in jedem Bin den Bedarf mit diesem Band, ergeben sich die drei Bereiche, die oben in der Grafik beschriftet sind:
- Wärmepumpe moduliert: In diesem Bereich hat die Wärmepumpe ihren optimalen Arbeitsbereich. Der Bedarf liegt im Band (zwischen Bivalenzpunkt und Taktpunkt) und das Gerät passt seine Leistung an die jeweiligen Bedürfnisse an.
- Zuheizer: Links vom Bivalenzpunkt liegt der Bedarf über der maximalen Leistung der Wärmepumpe. Die orange Fläche zeigt die Differenz, die ein elektrischer Zuheizer (umgangssprachlich Heizstab) übernimmt. Er zählt in der Rechnung mit einer Leistungszahl von 1,0 und drückt den SCOP. Da diese niedrigen Außentemperaturen jedoch nur selten im Jahr auftreten, werden Wärmepumpen heute in der Regel mit einem Zuheizer eingeplant (monoenergetischer Betrieb).
- Wärmepumpe taktet: Rechts vom Taktpunkt fällt der Bedarf unter die kleinste Stufe der Wärmepumpe. Das Gerät muss ein- und ausschalten, was die Effizienz reduziert und den Verschleiß von Bauteilen erhöht. Die Norm zieht dafür einen Abschlag ab. Ein Blick auf die Balken zeigt, warum das die Effizienz reduziert: Genau in diesem Bereich können besonders viele Stunden liegen. Hier kommt es dann auf die gute Dimensionierung der Wärmepumpe durch einen Fachbetrieb an, um dies zu reduzieren.
Vom Bin zum SCOP
Für jedes Bin werden Wärme und Strom ermittelt, mit den Stunden gewichtet und über die Saison aufsummiert. Dazu kommen am Ende noch die Verbräuche außerhalb des Heizbetriebs, etwa im Standby hinzu.
Daraus ergeben sich dann die beiden Jahressummen für Wärme (Q_H) und Strom (Q_HE) und der SCOP kann ermittelt werden, wie er im Datenblatt eurer Wärmepumpe steht.
Hinweis: Der SCOP ist ein Gerätekennwert unter Normbedingungen und keine Prognose für euer Gebäude. Er gilt nur für die deklarierte Kombination aus Gerät, Wärmequelle, Heizperiode und Vorlauftemperatur. Trinkwassererwärmung, externe Umwälzpumpen, eure tatsächlichen Vorlauftemperaturen und euer Nutzerverhalten sind nicht enthalten. Genau daraus entsteht der Abstand zur später gemessenen Jahresarbeitszahl. Dennoch zeigt ein hoher SCOP eine mögliche hohe Effizienz einer Wärmepumpe im Betrieb und ist ein wichtiges Kriterium bei der Gerätevorauswahl. Für die Dimensionierung (also die passende Leistungsgröße) ist dagegen die Heizlast des Gebäudes nach DIN EN 12831 entscheidend.
Was ist ein guter SCOP?
Die folgenden Bandbreiten für SCOP‑Werte sind wieder Erfahrungswerte und keine Norm.
| Anlagentyp | Vorlauftemperatur | solide | gut | sehr gut |
|---|---|---|---|---|
| Luft/Wasser | 35 °C | 3,8 bis 4,3 | 4,3 bis 4,8 | über 4,8 |
| Luft/Wasser | 55 °C | 2,9 bis 3,2 | 3,2 bis 3,6 | über 3,6 |
| Sole/Wasser | 35 °C | 4,3 bis 4,8 | 4,8 bis 5,3 | über 5,3 |
| Sole/Wasser | 55 °C | 3,2 bis 3,6 | 3,6 bis 4,0 | über 4,0 |
| Wasser/Wasser | 35 °C | 4,8 bis 5,3 | 5,3 bis 5,8 | über 5,8 |
| Wasser/Wasser | 55 °C | 3,5 bis 3,9 | 3,9 bis 4,3 | über 4,3 |
Hinweis: Die Werte gelten für die mittlere Heizperiode mit dem Referenzort Straßburg. Ein SCOP, der für die wärmere Heizperiode deklariert wurde, fällt systematisch höher aus, einer für die kältere Heizperiode systematisch niedriger aus.
WICHTIG: Ein hoher SCOP bei 35 °C nützt euch nichts, wenn eure Heizkörper 55 °C benötigen. Vergleicht Geräte daher immer mit der Vorlauftemperatur, die zu eurem Heizsystem gehört. An diesem Punkt scheitern viele Angebotsvergleiche.
ETAs – die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz
In den Datenblättern für Wärmepumpen steht neben dem SCOP eine weitere Effizienzkennzahl als Prozentangabe. Das ist der ETAs-Wert oder die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz mit dem Formelzeichen ηs. Der ETAs-Wert löst genau die Fehlinterpretation auf, mit der dieser Beitrag begonnen hat.
Der SCOP kennt als Aufwand nur den Strom, so wie er bei euch am Zähler ankommt. Der ETAs rechnet ihn auf die Primärenergie um und bezieht damit die Verluste der Vorkette mit ein. Dafür ist ein sogenannter fester Umwandlungskoeffizient (CC) hinterlegt sowie zwei pauschale Abzüge (F):
- CC = 2,5
- F1 = 3 % bei allen Wärmepumpen für die Regelgüte
- F2 = 5 % bei Wasser- und Sole/Wasser-Wärmepumpen für die quellseitigen Umwälzpumpen
Anschließend kann der ETAs mit der folgenden Formel berechnet werden:
Hinweis: Der Umwandlungskoeffizient (CC = 2,5) wird oft mit dem Primärenergiefaktor für Strom verwechselt, was er aber nicht ist. Der CC leitet sich aus einem angenommenen durchschnittlichen Stromerzeugungswirkungsgrad von 40% in der EU ab (1 / 0,4 = 2,5) und stammt aus der EU-Ökodesign-Verordnung (EU) Nr. 813/2013. Der CC dient ausschließlich der Produktkennzeichnung und ist europaweit fest vorgegeben. Der Primärenergiefaktor, mit dem in Deutschland die Gebäudebilanz gerechnet wird, ist eine andere und niedrigere Größe, die mit wachsendem Anteil erneuerbarer Energien weiter sinkt.
Um die Formel besser zu verstehen, schauen wir auf die Daten in Tabelle 5 und rechnen diese für den ETAs-Wert zurück, der gegeben ist.
| EN 14825 I Average Climate | Low temperature (35 °C) | Medium temperature (55 °C) |
|---|---|---|
| η_s | 194% | 143 % |
| Prated (Wärmestrom) | 11,85 kW | 11,10 kW |
| SCOP | 4,93 | 3,66 |
Hinweis: In Datenblättern findet ihr oft zwei ETAs-Werte, schaut daher auf den Wert, der zu eurem Heizsystem passt. Die ETAs-Werte können wie folgt bezeichnet sein:
- ETAs 35 oder Niedertemperatur (low temperature): gilt bei 35 °C Vorlauf (Fußboden- und Flächenheizungen)
- ETAs 55 oder Mitteltemperatur (medium temperature): gilt bei 55 °C Vorlauf (für Heizkörper im Bestand).
Daher rechnen wir beide ETAs mit den gegebenen SCOP nach und kommen auf das gleiche Ergebnis wie in Tabelle 5 aufgelistet.
Das bedeutet: Der Vergleich mit anderen Wärmeerzeugern ist mit dem ETAs-Wert möglich. Anders als der COP vermuten lässt, ist das Verhältnis aber nicht 400 zu 96, wie es der einfache Vergleich vom Anfang nahelegt, sondern in unserem Beispiel 194 zu 96 bei 35 °C Vorlauftemperatur oder 143 zu 96 Prozent bei 55 °C Vorlauftemperatur. Damit ist die Wärmepumpe immer noch wesentlich effizienter als ein Gas-Brennwertkessel, aber eben nicht viermal. Der ETAs-Wert ist deshalb eine gute Vergleichsgröße, für die Effizienz verschiedener Heiztechniken.
Was ist ein guter ETAs-Wert?
Der ETAs entsteht aus dem SCOP, ihr könnt also jeden Wert über die Formel ineinander umrechnen.
| Anlagentyp | Vorlauftemperatur | üblich aktuell | besonders effizient |
|---|---|---|---|
| Luft/Wasser | 35 °C | 150–190% | > 190% |
| Luft/Wasser | 55 °C | 125–140% | > 140% |
| Sole/Wasser | 35 °C | 180–205% | > 205% |
| Sole/Wasser | 55 °C | 140–150% | > 150% |
| Wasser/Wasser | 35 °C | 180–210% | > 210% |
| Wasser/Wasser | 55 °C | 140–165% | > 165% |
Der ETAs der beispielhaften Wärmepumpe aus Tabelle 5 liegt mit 194 Prozent bei 35 °C und 143 Prozent bei 55 °C in beiden Fällen im oberen Bereich. Das ist ein aktuelles und sehr effizientes Gerät.
Tipp: Vergleicht den ETAs nicht quer über die Anlagentypen hinweg. Bei Sole- und Wasser-Wärmepumpen wird zusätzlich der Strom der quellseitigen Pumpen abgezogen, bei Luft-Wasser-Geräten nicht. Zwei Geräte mit identischem ETAs sind deshalb nicht direkt vergleichbar. Vergleicht SCOP und ETAs daher nur innerhalb desselben Wärmepumpentyps. Wenn ihr Anlagentypen vergleichen wollt, könnt ihr das über die spätere Jahresarbeitszahl tun.
WICHTIG: Anders als beim COP gibt es beim ETAs eine harte Untergrenze, festgelegt in der EU-Ökodesign-Verordnung 813/2013. Wärmepumpen, die sie unterschreiten, dürfen in der EU nicht mehr in Verkehr gebracht werden. Konkret gilt: mindestens 110% für Wärmepumpen in der Mitteltemperaturanwendung mit 55 °C Vorlauf und mindestens 125% für reine Niedertemperatur-Wärmepumpen mit 35 °C Vorlauf. Umgerechnet über die Formel von oben entspricht das bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe einem SCOP von etwa 2,8 beziehungsweise 3,2. Alles darunter gibt es am Markt nicht mehr. Für die Förderung gelten noch strengere Untergrenzen, wie ihr nachfolgend lesen könnt.
Förderrelevanz des ETAs
Der ETAs ist nicht nur eine Vergleichszahl, sondern auch ein direktes Förderkriterium der „Bundesförderung für effiziente Gebäude – Einzelmaßnahmen“ (BEG EM). Förderfähige Wärmepumpen müssen, je nach Wärmequelle und Vorlauftemperatur, deutlich höhere ETAs-Mindestwerte erreichen als die reine Ökodesign-Untergrenze aus der Verordnung (EU) Nr. 813/2013. Nachfolgend die Mindestwerte Stand 17. Juli 2026:
| Wärmequelle | mindest ETAs bei 35 °C | mindest ETAs bei 55 °C |
|---|---|---|
| Luft | ≥ 150% | ≥ 125% |
| Erdwärme, Wasser, sonstige | ≥ 180% | ≥ 140% |
Hinweis: Für die Förderung gelten eigene Mindestwerte, gestaffelt nach Wärmequelle und Vorlauftemperatur. Hier sind immer nur die Angaben im Wärmeerzeuger-Portal des BAFA zum Zeitpunkt eurer Antragstellung gültig! Prüft daher vor jeder Antragstellung die aktuelle Fassung der Technischen Mindestanforderungen (TMA) auf bafa.de, energiewechsel.de oder kfw.de.
JAZ – Messwert: Wie effizient läuft eure Anlage wirklich?
Die Jahresarbeitszahl ist die einzige Kennzahl, die euer Gebäude, euer vorherrschendes Klima und euer Nutzerverhalten tatsächlich abbildet. Sie ergibt sich aus der gemessenen Wärmemenge (Q) geteilt durch den gemessenen Stromverbrauch (W) über ein volles Betriebsjahr.
Für den Förderantrag wird die JAZ nicht gemessen, sondern nach VDI 4650 rechnerisch prognostiziert, da zum Zeitpunkt der Antragstellung noch kein Messwert vorliegt. Das bedeutet: Die Jahresarbeitszahl im Förderantrag ist eine Prognose und keine Messung. Sie fällt nach meiner Erfahrung meist höher aus als das, was ihr später am Zähler messt.
Hinweis: Für die Förderung muss die Anlage so ausgelegt sein, dass eine rechnerische Jahresarbeitszahl von mindestens 3,0 nach VDI 4650 Blatt 1 erreicht wird. Maßgeblich ist immer die zum Zeitpunkt der Antragstellung gültige Richtlinie, welche von euren Energieberatenden zu berücksichtigen ist.
Was ist eine gute JAZ und warum liegt die gemessene JAZ unter dem SCOP?
Ihr habt eure Wärmepumpe jetzt ein Jahr in Betrieb und stellt fest, dass das Datenblatt einen SCOP von 4,8 versprach, gemessen wurden aber 3,3. Dahinter steckt in den seltensten Fällen eine falsche Herstellerangabe. Meist unterscheidet sich schlicht die Realität von den Normbedingungen: Das Normklima passt nicht zum Standort, der Heizstab läuft häufiger als geplant, die Anlage ist überdimensioniert und taktet, der hydraulische Abgleich fehlt oder das Nutzerverhalten ist nicht optimal.
Gerade die letzten Punkte sehe ich in der Praxis immer wieder. Bevor ihr über eine neue Anlage nachdenkt, lohnt der Blick auf die Hydraulik und die Betriebsdaten der vorhandenen Wärmepumpe sowie euer eigenes Nutzerverhalten.
Was am Ende eine gute JAZ ist, müssen wir nicht schätzen, denn hier gibt es belastbare Feldmessungen. Das Fraunhofer ISE hat im Projekt Wärmepumpen-Qualitätssicherung im Bestand vier Jahre lang an 77 Wärmepumpen in Ein- bis Dreifamilienhäusern, aus den Baujahren 1826 bis 2001 gemessen. Bei dieser Gebäudegruppe stellt sich oft die Frage, ob eine Wärmepumpe eingebaut werden kann. Hier die Ergebnisse:
| Wärmequelle | Anlagen | JAZ‑Mittelwert | JAZ‑Bandbreite |
|---|---|---|---|
| Außenluft | 61 | 3,4 | 2,6 bis 4,9 |
| Erdreich | 16 | 4,3 | 3,6 bis 5,4 |
Zwei Ergebnisse stechen in diesen Projekten hervor:
- Erstens ließ sich kein Zusammenhang zwischen Baujahr und Effizienz nachweisen. Das Alter des Hauses entscheidet also nicht, wohl aber sein Zustand und die Auslegung.
- Zweitens erreichten ausreichend dimensionierte Heizkörper ähnlich niedrige Vorlauftemperaturen wie Flächenheizungen. Die verbreitete Annahme, im Altbau mit Heizkörpern gehe es nicht, wird damit nicht bestätigt.
Für die Einordnung, ob eine JAZ gut oder schlecht ist, würde ich die Werte aus Tabelle 9 heranziehen:
| Anlagentyp | JAZ solide | JAZ gut | JAZ sehr gut |
|---|---|---|---|
| Luft/Wasser | 3,0 – 3,6 | 3,6 – 4,2 | > 4,2 |
| Sole/Wasser | 3,8 – 4,4 | 4,4 – 5,0 | > 5,0 |
Hinweis: Werte unter 3,0 (Luft/Wasser) bzw. unter 3,8 (Sole/Wasser) gelten als unterdurchschnittlich und sollten Anlass für eine Ursachensuche geben.
WICHTIG: Diese Zahlen gelten nur, wenn ihr wisst, was ihr gemessen habt. Eine JAZ ohne Angabe der Bilanzgrenze ist nicht einzuordnen. Dazu mehr im nächsten Abschnitt.
Bilanzgrenzen bei der JAZ
Eine JAZ von 4,2 und eine von 3,1 können für dieselbe Anlage beide korrekt sein. Der Unterschied liegt allein darin, welche Verbraucher und Verluste mitgezählt wurden. Genau hierfür gibt es Bilanzgrenzen, die nach unterschiedlichen Systemen betrachtet werden können.
Dazu gehören etwa die Bilanzgrenzen nach VDI 4645, die SPFH nach dem europäischen SEPEMO-Projekt (anschauliche Darstellung zu den SPFH findet ihr in dieser Studie) oder der JAZ nach der Schweizer FAWA-Studie (Feldanalyse von Wärmepumpenanlagen, im Auftrag des Bundesamts für Energie BFE, Schlussbericht 2004).
In der nachfolgenden Abbildung sind beispielhafte Bilanzgrenzen nach der VDI 4645 am Beispiel einer monoenergetischen Sole-Wasser-Wärmepumpe dargestellt.
| Systemgrenze | Enthaltene Komponenten |
|---|---|
| WP | Wärmepumpe |
| WPA | Wärmepumpenanlage: WP + Wärmequellanlage + 2. Wärmeerzeuger |
| WPHA | Wärmepumpenheizungsanlage: WPA + Speicher + Umwälzpumpen + Heizkreis |
Hinweis: Die Bilanzgrenzen aus den verschiedenen Systemen (VDI 4645, SEPEMO-Projekt oder FAWA‑Studie) lassen sich nicht 1:1 ineinander übersetzen. Begegnet euch eine Bilanzgrenze, prüft daher immer die konkrete Definition, bevor ihr Werte vergleicht.
Was bedeutet das nun für euch? Je nachdem, mit welcher Bilanzgrenze die JAZ berechnet wurde, fällt sie höher oder niedriger aus. Wird die Wärme erst nach den Speichern gemessen statt direkt hinter der Wärmepumpe, kann die JAZ rund 15 Prozent niedriger ausfallen. Anders als vermutet sind dies aber überwiegend Speicherverluste, und der zusätzliche Strom für die Umwälzpumpen fällt kaum ins Gewicht. Wenn ihr nun für dieselbe Anlage zwei verschiedene Zahlen vergleicht, ist das also kein Widerspruch, sondern eine Frage der Grenze.
So ermittelt ihr eure eigene Jahresarbeitszahl
Schritt 1: Zähler prüfen
Ihr benötigt einen Wärmemengenzähler im Heizkreis und einen separaten Stromzähler für die Wärmepumpe. Bei vielen aktuellen Geräten ist die Wärmemengenerfassung bereits werkseitig eingebaut. Meine Empfehlung: Klärt das vor dem Kauf. Ohne diese Messung könnt ihr die Effizienz eurer Anlage nicht beurteilen und bemerkt Fehlfunktionen erst spät.
Schritt 2: Bilanzgrenze festlegen
Legt vorher fest, was ihr mitmesst. Ein Blick auf Abbildung 2 hilft dabei:
- Zählt ihr nur den Verdichter, dann messt ihr nur die Wärmepumpe.
- Kommt der Ventilator oder die Solepumpe sowie ein Heizstab dazu, messt ihr die Wärmepumpenanlage.
- Hängt der Zähler hinter dem Speicher und den Umwälzpumpen, messt ihr die Wärmepumpenheizungsanlage.
Diese Entscheidung bestimmt, welchen Wert ihr am Ende erhaltet, und sie entscheidet darüber, ob eure Zahl mit anderen vergleichbar ist. Besprecht dies mit euren Planenden oder Energieberatenden Personen.
Schritt 3: Ein Jahr messen und teilen
Beide Zähler laufen über zwölf Monate. Danach teilt ihr die Wärmemenge durch den Stromverbrauch. Sinnvoll ist es, die Zählerstände monatlich zu notieren, weil sich daraus ablesen lässt, in welchen Monaten die Effizienz einbricht. In vielen Wärmepumpen könnt ihr die Messergebnisse direkt im Display ablesen.
FAQ – Häufigste Fragen und Antworten
Was ist der Unterschied zwischen COP und JAZ einer Wärmepumpe?
Der COP ist ein Herstellerwert und beschreibt die Effizienz an einem einzigen Betriebspunkt unter Normbedingungen (Laborwert nach DIN EN 14511). Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist hingegen ein Messwert aus dem realen Betrieb über ein volles Jahr. In ihr stecken, je nach Betrachtung der Bilanzgrenze, nur die Wärmepumpe oder sogar das ganze Heizsystem. Die JAZ ist deshalb mit dem COP nicht vergleichbar.
Ist der COP gleich der JAZ?
Nein, der COP ist nicht gleich der JAZ, da der COP eine Herstellerangabe unter Labor- und Normbedingungen ist. Die JAZ ist hingegen eine gemessene Größe in eurem Gebäude und bezieht Nutzungsverhalten, lokales Klima und den realen Betrieb der Wärmepumpe mit ein. Auch hier gilt: COP und JAZ sind nicht vergleichbar.
Was ist der Unterschied zwischen SCOP und COP?
Der COP ist eine Herstellerangabe bei einem bestimmten Betriebspunkt (festgelegte Quell- und Vorlauftemperatur) unter Labor- und Normbedingungen. Der SCOP ist hingegen eine berechnete Leistungszahl, welche ein europäisches Referenzklima sowie das Teillastverhalten bei verschiedenen Außentemperaturen und Standby-Verluste der Wärmepumpe berücksichtigt. Für den Kauf einer Wärmepumpe ist der SCOP daher interessanter für euch.
Was ist ein guter ETAs‑Wert?
Das hängt vom Wärmepumpentyp und der Vorlauftemperatur ab. Bei 35 °C Vorlauf beginnt der förderfähige Bereich bei etwa 150 % für Luft/Wasser und 180 % für Sole- und Wasser/Wasser-Geräte, bei 55 °C entsprechend niedriger. Als gut würde ich einen Wert bezeichnen, der spürbar darüber liegt, bei Luft/Wasser mit 35 °C Vorlauf also ab etwa 190 %. Verbindlich sind immer die Angaben im Wärmeerzeuger-Portal des BAFA zum Zeitpunkt eurer Antragstellung.
Fazit
Ihr habt jetzt die wichtigsten Kennzahlen kennengelernt und ich habe diese noch einmal in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst.
| Kennwert | Bedeutung | Typ | Bemerkung | Nutzung |
|---|---|---|---|---|
| COP | Leistungszahl bei einem festen Betriebspunkt (z. B. A7/W35) | Labor-/Prüfwert | Herstellerangabe, gemessen nach EN 14511 | Technischer Vergleich einzelner Geräte an konkreten Betriebspunkten |
| SCOP | Saisonale Leistungszahl, aus mehreren COP-Punkten über eine Norm-Heizperiode | Normwert | Berechnet nach DIN EN 14825 für eine definierte Heizperiode | Gerätevorauswahl und Grundlage für die Effizienzklasse auf dem EU-Energielabel |
| ηs (ETAs) | jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz des Geräts | Label-/Normwert | Aus dem SCOP über den Umwandlungskoeffizienten CC = 2,5 und die Abzüge F berechnet, Grundlage für Effizienzklasse und Förderfähigkeit | Fairer Technologievergleich mit Gas-/Ölheizung auf Primärenergiebasis. Zusätzlich Mindestkriterium für die BEG-Förderfähigkeit (z. B. ≥ 150 % bei Luft/Wasser-WP mit 35 °C Vorlauf) |
| JAZ | Jahresarbeitszahl einer konkreten Anlage (Wärme kWh/a / Strom kWh/a) | Mess- oder Prognosewert | Real gemessen mit Zählern oder vor Einbau prognostiziert nach VDI 4650 für den Förderantrag | Fördernachweis (prognostiziert) sowie reale Praxisbewertung der eigenen Anlage (gemessen) |
Als Fazit habe ich noch drei Punkte für euch: Erstens denke ich, es ist wichtig zu betonen, dass alle Kennzahlen ihren Daseinszweck haben, aber immer nach dem jeweiligen Zweck gewählt werden sollten. Für die Vorauswahl eines Gerätes nehmt den SCOP, für den Vergleich mit einem fossilen Wärmeerzeuger den ETAs, für den Förderantrag die rechnerische JAZ und den ETAs und für die Bewertung eurer eigenen Anlage die gemessene JAZ. Alles andere führt zu Vergleichen, die nicht tragen.
Zweitens: Wenn ihr euch eine Effizienzkennzahl anschaut, achtet auf die Vorlauftemperatur eures Heizsystems. Sie ist der stärkste Hebel und sie steckt in jeder einzelnen dieser Kennzahlen. Deshalb solltet ihr immer die Kennzahlen für euer Heizsystem wählen.
Und drittens: Prüft die Zahlen, die euch begegnen. Eine niedrige JAZ ist kein Urteil über das Gerät, sondern ein Hinweis auf die Installation. Heizstab, Vorlauftemperatur, Taktverhalten, Hydraulik und natürlich auch das Nutzerverhalten gehören dann als Erstes auf den Prüfstand. Wenn ihr euch mit dem hydraulischen Abgleich intensiver beschäftigen wollt, schaut einmal in meine Serie „Hydraulischen Abgleich selber machen„.
Bisher erschienene Artikel zum Thema Wärmepumpe:
Ich hoffe, dieser Beitrag hat euch etwas weitergeholfen. Wenn ihr Fragen, Anregungen oder Kritik habt, lasst gerne einen Kommentar da.
Viele Grüße! Martin
Weiterführende Links und Quellen:
- DIN EN 14511 – COP/EER an Einzelbetriebspunkten
- DIN EN 14825 – SCOP/SEER, Teillast/Saison
- DIN EN 12831-1 – Norm-Heizlastberechnung
- VDI 4645 – Wärmepumpen in Ein- und Mehrfamilienhäusern (Planung, Errichtung, Betrieb)
- SEPEMO-Projekt – Systemgrenzen SPFH1–SPFH4
- Delegierte Verordnung (EU) Nr. 811/2013 – Energiekennzeichnung Heizgeräte
- Verordnung (EU) Nr. 813/2013 – EU‑Ökodesign-Anforderungen an Raumheizgeräte und Kombiheizgeräte
- BWP: Wärmepumpen: Auch im Altbau effizient und klimafreundlich
- Fraunhofer ISE: Forschungsprojekt Wärmepumpen-Qualitätssicherung im Bestand, Abschluss 2025
- Fraunhofer ISE: Gestiegene Effizienz: Feldtests bestätigen Potenzial von Wärmepumpen als wichtigster Heiztechnik der Zukunft
- Wikipedia: Energieeffizienz
- SI-SHK: VDI 4650: Aktualisierte Berechnung der Jahresarbeitszahl
Titelbild: Erstellt mit KI
Hinweis zu Auslegungsfragen: Fragen zum Verständnis beantworte ich hier gern. Objektbezogene Auslegungen mit deinen konkreten Zahlen prüfe ich im Rahmen einer Beratung, das lässt sich in einem Kommentar nicht seriös leisten.