Die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Wärmepumpe ist eine zentrale Kennzahl, die die Effizienz der Anlage im Jahresverlauf beschreibt. Sie gibt das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetzter elektrischer Energie an und ist somit entscheidend für die Beurteilung der Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe. In diesem Artikel werden wir die Berechnung der Jahresarbeitszahl, den Einfluss der Jahreszeiten auf die Effizienz, Förderkriterien und praktische Tipps zur Steigerung der JAZ detailliert erläutern.
Wichtige Erkenntnisse
- Die Jahresarbeitszahl (JAZ) gibt das Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetzter elektrischer Energie an und ist ein Maß für die Effizienz einer Wärmepumpe.
- Eine hohe JAZ bedeutet eine höhere Effizienz und geringere Betriebskosten, da mehr Wärme aus weniger Strom erzeugt wird.
- Die Effizienz der Wärmepumpe variiert je nach Jahreszeit und Temperatur der Wärmequelle; Erd- und Wasser-Wärmepumpen haben in der Regel höhere JAZ-Werte als Luft-Wärmepumpen.
- Staatliche Förderungen für Wärmepumpen setzen oft eine Mindest-JAZ voraus, um die Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit der Anlage zu gewährleisten.
- Praktische Maßnahmen wie hydraulischer Abgleich, Nutzung von Niedertemperaturheizungen und regelmäßige Wartung können die JAZ und somit die Effizienz der Wärmepumpe signifikant verbessern.
Wie die Jahresarbeitszahl berechnet wird
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist das Verhältnis von jährlich erzeugter Wärmemenge am Ausgang der Wärmepumpe zum notwendigen Stromeinsatz an deren Eingang. Sie ist der wichtigste Indikator für den Wirkungsgrad von Wärmepumpen. Die Berechnung erfolgt durch die Formel: JAZ = Qab / Qzu, wobei Qab die abgeführte thermische Energie und Qzu die zugeführte elektrische Energie ist.
Um die JAZ zu berechnen, benötigt man einen Wärmemengenzähler und einen gesonderten Stromzähler. Diese Geräte messen die abgeführte Wärmemenge und den zugeführten Strom über ein Jahr hinweg. Die Jahresarbeitszahl zeigt, wie effizient eine Wärmepumpe tatsächlich arbeitet.
Eine hohe Jahresarbeitszahl bedeutet, dass die Wärmepumpe nur wenig elektrische Energie benötigt. Das ist besonders wichtig für die Bestimmung des Stromverbrauchs und der Heizkosten. Mit der JAZ kann man den ungefähren jährlichen Stromverbrauch der Wärmepumpe errechnen.
Die JAZ ist dimensionslos und wird als Quotient aus den beiden Größen dargestellt. Sie gibt Auskunft über die Energieeffizienz der Heizanlage und ist somit ein entscheidender Faktor bei der Auswahl und dem Betrieb von Wärmepumpen.
Einfluss der Jahreszeiten auf die Effizienz
Die Jahresarbeitszahl berücksichtigt nicht nur einen festen Wert für die Effizienz Ihrer Wärmepumpe, sondern auch die unterschiedlichen Betriebszustände. Diese variieren im Verlauf eines Jahres, weil sich je nach Jahreszeit die Betriebsbedingungen ändern. Auch die Art der Wärmepumpe spielt eine Rolle. Bezieht sie beispielsweise die Energie aus dem Erdreich, wirken sich jahreszeitlich bedingte Temperaturschwankungen weniger stark aus als etwa bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe.
Förderkriterien und staatliche Zuschüsse
Um eine Förderung zu erhalten, muss die Wärmepumpe bestimmte Effizienzstandards erfüllen. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist dabei ein wichtiger Faktor. Je höher die JAZ, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Seit 2021 ist die JAZ jedoch nicht mehr das alleinige Kriterium. Stattdessen wird die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ηS) herangezogen.
| Wärmequelle | ηS bei 35 °C | ηS bei 55 °C |
|---|---|---|
| Luft | 135 % | 120 % |
| Erde | 150 % | 135 % |
| Wasser | 150 % | 135 % |
Wirklich guten Verkäufern sagt man oft nach, dass sie die Bedürfnisse ihrer Kunden genau kennen. Bei der Auswahl der richtigen Wärmepumpe ist es wichtig, auf die Effizienz und die Förderfähigkeit zu achten. Achten Sie darauf, dass die Wärmepumpe in der BAFA-Liste enthalten ist. Nur dann gibt es eine Förderung durch das Bundesamt.
- Prüfen Sie die Effizienzwerte der Wärmepumpe
- Achten Sie auf die Förderfähigkeit (BAFA-Liste)
- Berücksichtigen Sie die spezifischen Anforderungen Ihres Hauses
Es gibt verschiedene Förderprogramme, die den Einbau von Wärmepumpen unterstützen. Die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) bietet Zuschüsse von 20-45% der Investitionskosten. Auch die KfW-Bank bietet zinsgünstige Kredite an.
Tipp: Nutzen Sie den Förderrechner des BWP, um die besten Fördermöglichkeiten für Ihr Projekt zu finden.
- BEG: Zuschüsse von 20-45%
- KfW: Zinsgünstige Kredite
- BAFA: Förderung nur für gelistete Wärmepumpen
Praktische Tipps zur Steigerung der Jahresarbeitszahl
Ein hydraulischer Abgleich sorgt dafür, dass alle Heizkörper gleichmäßig mit Wärme versorgt werden. Das erhöht die Effizienz der Wärmepumpe. Ein Pufferspeicher kann überschüssige Wärme speichern und bei Bedarf abgeben. Das reduziert den Stromverbrauch.
Niedertemperaturheizungen wie Fußbodenheizungen arbeiten effizienter mit Wärmepumpen. Sie benötigen niedrigere Vorlauftemperaturen, was die Jahresarbeitszahl erhöht. Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto besser.
Regelmäßige Wartung der Wärmepumpe ist unerlässlich. Überprüfen Sie die Anlage mindestens einmal im Jahr. Eine gut gewartete Wärmepumpe arbeitet effizienter und hat eine längere Lebensdauer.
Tipp: Nutzen Sie einen Wartungsvertrag, um sicherzustellen, dass Ihre Wärmepumpe immer optimal läuft.
Unterschiede zwischen JAZ, COP und SCOP
Was ist der COP?
Der COP (Coefficient of Performance) gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe unter Laborbedingungen arbeitet. Er zeigt das Verhältnis zwischen erzeugter Wärme und verbrauchtem Strom. Experten sind nicht selten der Meinung, dass der COP ein guter Anhaltspunkt für die Effizienz einer Wärmepumpe ist. Ein COP von 4 bedeutet, dass 1 kW Strom in 4 kW Wärme umgewandelt wird.
Wie unterscheidet sich der SCOP?
Der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) berücksichtigt im Gegensatz zum COP saisonale Schwankungen. Er wird an mehreren Betriebspunkten gemessen, die verschiedene Klimabedingungen repräsentieren. Dadurch ist der SCOP aussagekräftiger für die Effizienz über das ganze Jahr hinweg.
Warum die JAZ entscheidend ist
Die JAZ (Jahresarbeitszahl) bezieht sich auf die gesamte Heizanlage und nicht nur auf die Wärmepumpe. Sie wird nach einem Jahr Betrieb ermittelt und berücksichtigt alle realen Bedingungen am Einsatzort. Experten sind nicht selten der Meinung, dass die JAZ daher die tatsächliche Effizienz einer Wärmepumpe besser widerspiegelt als COP und SCOP.
Die JAZ fällt meist geringer aus als COP und SCOP, ist aber durch die Einbeziehung realer Bedingungen viel aussagekräftiger.
Wärmepumpenarten und ihre typische Jahresarbeitszahl
Luft-Wärmepumpen nutzen die Umgebungsluft als Wärmequelle. Ihre Jahresarbeitszahl (JAZ) liegt typischerweise zwischen 2,5 und 3. Sie sind günstiger in der Anschaffung und einfacher zu installieren. Allerdings ist ihre Effizienz im Winter niedriger, da die Außenlufttemperaturen sinken.
Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die im Erdreich gespeicherte Wärme. Es gibt zwei Haupttypen:
- Flächenkollektoren: Diese haben eine JAZ von 3,5 bis 4.
- Erdsonden: Diese erreichen eine JAZ von 4 bis 4,5.
Erdwärme ist im Winter stabiler als Luftwärme, was zu einer höheren Effizienz führt.
Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen Grundwasser als Wärmequelle. Sie haben die höchste JAZ von 5. Grundwasser hat ganzjährig eine konstante Temperatur, was diese Wärmepumpen besonders effizient macht.
Tipp: Wenn möglich, wähle eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe für maximale Effizienz. Beachte jedoch, dass hierfür eine Genehmigung erforderlich ist und die Installation aufwändiger sein kann.
| Wärmepumpentyp | Jahresarbeitszahl (JAZ) |
|---|---|
| Luft-Wärmepumpe | 2,5 – 3 |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe (Flächenkollektoren) | 3,5 – 4 |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdsonden) | 4 – 4,5 |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 5 |
Jede Wärmepumpe hat ihre Vor- und Nachteile. Wähle diejenige, die am besten zu deinen Bedürfnissen und den Gegebenheiten vor Ort passt.