Hier erfahren Sie alles, was Sie über die Jahresarbeitszahl bei Wärmepumpen, ihre Bedeutung für die Effizienz sowie den Unterschied zur „Leistungszahl“ wissen müssen. Außerdem finden Sie hilfreiche Tipps, wie Sie die JAZ Ihrer Wärmepumpe optimieren können.
Was ist die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Wärmepumpe?
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist eine der wichtigsten Kenngrößen zur Beurteilung der Effizienz bzw. der Wirtschaftlichkeit einer Heizanlage, die mit einer Wärmepumpe betrieben wird. Sie beschreibt das Verhältnis zwischen der aufgewendeten elektrischen Energie und der erzeugten Heizwärme, und zwar über einen Zeitraum von einem Jahr. Dabei berücksichtigt sie auch die individuellen Betriebsbedingungen des Gebäudes. Da sich Immobilien hinsichtlich ihres Heizsystems, ihrer Wärmeverteilung und Dämmung unterscheiden, muss die JAZ immer individuell berechnet werden.
Neben der Jahresarbeitszahl gibt es noch zwei weitere Kennzahlen für die Effizienz einer Wärmepumpe, die Sie kennen sollten:
- Coefficient of Performance (COP): Der COP-Wert einer Wärmepumpe, auch Leistungszahl genannt, beruht ebenfalls auf dem Verhältnis zwischen erzeugter Wärmeenergie und verbrauchtem Strom. Im Unterschied zur JAZ wird er unter bestimmten Normbedingungen ermittelt und bezieht sich nur auf die Wärmepumpe selbst.
- Seasonal Coefficient of Performance (SCOP): Etwas genauer ist der SCOP, in dessen Berechnung auch mehrere (angenommene) Außentemperaturen einfließen: für gewöhnlich 12 °C, 7 °C, 2 °C und -7 °C.
COP und SCOP sind nicht identisch mit der JAZ. Sie geben eine Orientierung über die Basiseffizienz verschiedener Geräte und fließen in die Berechnung der Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ein. So können beispielsweise Wärmepumpen mit einer niedrigen Leistungszahl in einem gut gedämmten Haus mit moderner Flächenheizung (Wand, Fußboden) eine höhere Jahresarbeitszahl erzielen als Geräte mit hohem COP in einem schwach gedämmten Altbau . Ein versierter Energieberater oder Installateur finden für jede Wohnsituation eine genau abgestimmte Systemlösung.
Was sagt die Jahresarbeitszahl über die Effizienz von Wärmepumpen aus?
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe verrät, wie effizient sie in einem bestimmten Gebäude über das Jahr hinweg arbeitet. Denn im Laufe dieses Zeitraums hat sie mit hoher Wahrscheinlichkeit sämtliche Rahmenbedingungen, etwa diverse Außentemperaturen sowie den sich ändernden Heizbedarf der Wohnräume in den verschiedenen Jahreszeiten durchlaufen. Folglich repräsentiert die Jahresarbeitszahl die tatsächliche Effizienz und Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe am genauesten. Dennoch kann selbst die JAZ nicht alle Faktoren berücksichtigen, wie etwa das Heizverhalten des Nutzers. Eine möglichst hohe JAZ erreichen Sie mit einem energetisch vorteilhaften Heiz- und Lüftverhalten (beispielsweise im Winter wenige Male am Tag stoßlüften, statt Fenster auf Kipp stehen zu lassen)..
Wie wird die Jahresarbeitszahl (JAZ) berechnet?
Vereinfacht ausgedrückt ist die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe der Quotient aus der erzeugten Heizwärme und der zugeführten elektrischen Energie. So berechnet sich die Jahresarbeitszahl aus folgender Formel:
Jahresarbeitszahl = Heizwärme (kWh/a) / Strom (kWh/a)
Die Werte für Heizwärme und Strom beziehen sich dabei auf ein volles Jahr (in der Rechenformel dargestellt als /a).
Am aussagekräftigsten ist die Berechnung der Jahresarbeitszahl anhand konkreter Messwerte. Zur Bestimmung benötigen Sie zwei Messgeräte: einen Wärmemengenzähler, der die Wärmemenge erfasst, welche an das Heiz- und Brauchwasser abgegeben wird, sowie einen separaten Stromzähler. Zuverlässige Ergebnisse erhalten Sie erst nach der ersten Heizperiode.
Hinweis: Für möglichst genaue Ergebnisse sollte bei der Messung der gesamte Verbrauch der Heizanlage erfasst werden. Das schließt neben dem Verdichter auch die Steuerung und den Heizstab ein.
Rechenbeispiel für die Ermittlung der JAZ eines Einfamilienhauses:
Angenommen, Sie haben einen Wärmebedarf von 20.000 kWh pro Jahr. Um diesen zu decken, benötigt Ihre Wärmepumpe 5.000 kWh elektrische Energie. Die Jahresarbeitszahl beträgt demnach 4. Das heißt, aus 1 kWh elektrischer Energie erzeugt sie 4 kWh Wärme. Oder anders ausgedrückt: Die Wärmepumpe stellt viermal mehr Wärme bereit, als sie selbst an Strom verbraucht.
Wer schon vor dem Erwerb einer Wärmepumpe die Effizienz des Heizsystems abschätzen oder verschiedene Geräte miteinander vergleichen möchte, der kann die Jahresarbeitszahl auch im Voraus theoretisch berechnen. Dabei helfen verschiedene JAZ-Rechner, wie zum Beispiel der vom Bundesverband Wärmepumpe e.V.
Installateure und Planer ermitteln die Arbeitszahl einer Wärmepumpe nach den Anforderungen der VDI 4650. Dabei greifen sie auf Standardklimadaten und -raumtemperaturen zurück.
Die prognostizierte Arbeitszahl der Wärmepumpe können Sie nutzen, um daraus den Stromverbrauch und die potenziellen Heizkosten zu berechnen. Die Formel lautet:
Strom (kWh/a) = Heizwärme (kWh/a) / Jahresarbeitszahl
Die Heizwärme entspricht dabei dem Gebäudewärmebedarf, sofern kein anderer Wärmeerzeuger zum Einsatz kommen soll. Diesen finden Sie entweder in Ihrer letzten Jahresabrechnung oder in den Unterlagen Ihres Energieberaters.
Rechenbeispiel zur Ermittlung der zu erwartenden Heizkosten:
Ein Altbau mit einem Wärmebedarf von 24.000 kWh pro Jahr soll mit einer Wärmepumpe ausgerüstet werden. Der Installateur hat eine Jahresarbeitszahl von 4 berechnet. Das ergibt einen Stromverbrauch von 6.000 kWh. Um die jährlichen Heizkosten zu ermitteln, muss der Wert nun noch mit dem aktuellen Strompreis in Euro (nicht Cent) multipliziert werden. Angenommen, der Strompreis liegt bei 0,30 € pro kWh, dann ergeben sich folgende jährliche Stromkosten:
6.000 kWh x 0,30 €/kWh = 1.800 € im Jahr
Allgemein gilt: Je höher die Jahresarbeitszahl ausfällt, desto effizienter arbeitet das Heizsystem – und desto niedriger sind die Betriebskosten. Moderne Wärmepumpen erreichen – je nach genutzter Wärmequelle – Jahresarbeitszahlen zwischen 3 und 5. Die Werte von Erdwärmepumpen oder Grundwasser-Wärmepumpen liegen dabei meist etwas über denen von Luft-Wasser-Wärmepumpen . Auch die Rahmenbedingungen des Gebäudes wirken sich auf die JAZ aus. Für gewöhnlich erzielen Wärmepumpen im Neubau höhere Jahresarbeitszahlen als in Bestandsgebäuden, da der Wärmedämmstandard in neueren Gebäuden höher ist. Neubauten benötigen also vergleichsweise wenig Energie, um bei niedrigen Außentemperaturen ein bestimmtes Wärmelevel zu erreichen und zu halten; schwächer gedämmte Bestandsbauten benötigen dafür hingegen mehr Energie.
Wie erziele ich eine hohe JAZ?
Zur Steigerung der JAZ existieren verschiedene Möglichkeiten. Zum einen ist ein großflächiges Heizverteilsystem wie etwa eine Wand- oder Fußbodenheizung mit einer niedrigen Vorlauftemperatur von Vorteil. Auch groß dimensionierte Heizkörper eignen sich, sind jedoch weniger effektiv. Eine gute Dämmung der Wohnräume sowie der Warmwasserleitungen spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, damit weniger Wärme nach außen gelangt. Nicht zuletzt lässt sich die JAZ des Gerätes durch die Kombination mit einer Photovoltaik- oder thermischen Solaranlage verbessern.
Zwar stellt der COP-Wert keine optimale Kenngröße für die Effizienz von Wärmepumpen dar, da viele Faktoren bei der Berechnung entfallen, dennoch kann er eine gute Orientierungshilfe sein. Schließlich gibt auch er Aufschluss über das Verhältnis zwischen nötiger Energie und erzeugter Wärme, wodurch sich Betriebskosten zumindest abschätzen lassen. Ein guter Wert liegt in der Regel zwischen 3 (Luftwärmepumpen; Buderus-Geräte wie die WLW196i AR erreichen auch COP-Werte von über 4) und 5 (Grundwasserwärmepumpen). Ein Gerät mit einem COP unter 2 ist in den meisten Anwendungsbereichen unwirtschaftlich. Welcher Wert für den Erhalt einer Förderung in Ihrem Fall entscheidend ist, hängt vom jeweiligen Bundesland ab und von der Förderung, die Sie beantragen möchten. Informieren Sie sich zu Ihren Fördermöglichkeiten und profitieren Sie vom Buderus Förderservice. Die Leistungszahl (COP, Coefficient of Performance) wird unter Laborbedingungen ermittelt. Sie hilft Ihnen, vor dem Kauf verschiedene Wärmepumpen miteinander zu vergleichen. Allerdings sollte man den COP-Wert einer Wärmepumpe immer in Relation sehen. So kann beispielsweise eine schlechte Leistungszahl der Wärmepumpe durch ein gut gedämmtes Haus mit moderner Flächenheizung (Wand, Fußboden) ausgeglichen werden.
Die häufigsten Fragen zur Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen