Wärmepumpen gelten als effiziente Technik zur Erzeugung von Heizwärme und Warmwasser. Ein zentraler Kennwert für ihre Leistungsfähigkeit ist der Coefficient of Performance, kurz COP-Wert. Dieser Beitrag erklärt Bedeutung, Berechnung und typische Werte.

Typische Jahresarbeitszahlen nach Bauart

Wärmepumpe	typische JAZ	Wärmequelle
Luft-Wasser	ca. 3,2	Außenluft
Luft-Wasser im Altbau	ca. 3,0	Außenluft, höhere Vorlauftemperatur
Sole-Wasser (Erdwärme)	ca. 4,0	Erdreich
Wasser-Wasser	ca. 4,5	Grundwasser

Was ist der COP-Wert?

Der Coefficient of Performance beschreibt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Heizleistung und der dafür benötigten Antriebsenergie. Kurz gesagt gibt der COP-Wert an, wie viel Heizenergie eine Wärmepumpe im Verhältnis zum eingesetzten Strom erzeugt. Ein höherer Wert deutet auf eine effizientere Pumpe hin: Ein COP-Wert von 4 bedeutet beispielsweise, dass die Wärmepumpe aus einem Teil Strom die vierfache Menge an Heizwärme erzeugt. Der COP ist damit eine anschauliche Kennzahl für die Effizienz einer Wärmepumpe.

Berechnung des COP-Werts

Der COP-Wert wird berechnet, indem die abgegebene Heizleistung durch die aufgewendete Energie geteilt wird. Da es sich um ein Verhältnis handelt, ist der Wert dimensionslos, hat also keine Einheit. Je höher der errechnete Wert, desto effizienter arbeitet die Pumpe. Wichtig ist, dass der COP-Wert immer für einen bestimmten Betriebspunkt gilt, also für eine bestimmte Kombination aus Quellen- und Vorlauftemperatur, weshalb Herstellerangaben stets die zugrunde gelegten Bedingungen nennen.

Unterschied zur Jahresarbeitszahl

Sowohl der COP-Wert als auch die Jahresarbeitszahl sind Leistungskennzahlen, unterscheiden sich aber wesentlich. Während der COP-Wert die Effizienz zu einem bestimmten Zeitpunkt und unter festgelegten Bedingungen angibt, berücksichtigt die Jahresarbeitszahl die Effizienz über einen längeren Zeitraum, typischerweise ein ganzes Jahr. Die Jahresarbeitszahl wird als Durchschnitt über die Heizperiode ermittelt und bezieht unterschiedliche Betriebsbedingungen wie Außentemperaturschwankungen und Lastanforderungen ein. Sie ist daher die aussagekräftigere Kennzahl, um die Effizienz über die gesamte Heizsaison zu beurteilen. Für die Förderfähigkeit einer Wärmepumpe wird in der Regel eine Mindest-Jahresarbeitszahl vorausgesetzt.

Bedeutung für Verbraucher und Einflussfaktoren

Für Verbraucher ist der COP-Wert ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl, da eine Pumpe mit höherem Wert bei gleicher Energiezufuhr mehr Heizleistung erzeugt, was die Betriebskosten senkt und die Umwelt schont. Beeinflusst wird der Wert von mehreren Faktoren, darunter die Außen- und Betriebstemperatur, die Qualität der Wärmequelle, die Dimensionierung der Anlage und die Effizienz der Komponenten wie Verdampfer, Verdichter und Wärmetauscher. Je geringer die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und benötigter Vorlauftemperatur, desto besser fällt der COP-Wert aus, weshalb niedrige Vorlauftemperaturen so wichtig sind.

COP-Werte der verschiedenen Wärmepumpenarten

Die verschiedenen Wärmepumpenarten nutzen unterschiedliche Wärmequellen und erreichen dadurch unterschiedliche COP-Werte. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Außenluft und erreicht grob einen COP zwischen 3,4 und 4,1. Sie ist einfach zu installieren, verliert bei sehr kalter Außenluft aber an Effizienz. Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Erdreich und erreicht grob einen COP zwischen 4,4 und 4,8, da die Erdtemperatur relativ konstant ist. Sie erfordert jedoch Erdsonden oder Kollektoren. Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe nutzt das Grundwasser und erreicht grob einen COP zwischen 4,9 und 5,8, benötigt dafür aber Zugang zu ausreichend Grundwasser und in der Regel eine Genehmigung.

Der COP-Wert zusammengefasst

Der COP-Wert ist eine bedeutende Kennzahl, die die Effizienz einer Wärmepumpe in einem bestimmten Betriebspunkt widerspiegelt und den Vergleich verschiedener Modelle ermöglicht. Die Jahresarbeitszahl betrachtet die Effizienz über einen längeren Zeitraum und ist damit die umfassendere Bewertungsgrundlage. Bei der Auswahl einer Wärmepumpe sollten Sie daher sowohl den COP-Wert als auch die Jahresarbeitszahl berücksichtigen, um eine möglichst effiziente und kostengünstige Lösung zu finden. Ein Fachbetrieb kann die passende Wärmepumpe für Ihr Gebäude ermitteln und dabei die Werte im realistischen Betrieb einordnen.

Wer die Effizienz einer Wärmepumpe realistisch beurteilen möchte, sollte den COP-Wert daher nicht isoliert betrachten, sondern immer die zugrunde gelegten Betriebsbedingungen und die Jahresarbeitszahl einbeziehen. Ein hoher COP-Wert unter idealen Laborbedingungen sagt wenig aus, wenn die Anlage im realen Betrieb bei ungünstigen Temperaturen deutlich schlechter arbeitet. Die Jahresarbeitszahl bildet dagegen den tatsächlichen Betrieb über ein ganzes Jahr ab und ist damit die verlässlichere Grundlage für die Bewertung der Wirtschaftlichkeit.

COP-Wert bei der Auswahl richtig nutzen

Beim Vergleich verschiedener Wärmepumpen sollten Sie darauf achten, dass die angegebenen COP-Werte für vergleichbare Betriebsbedingungen gelten, da sonst kein fairer Vergleich möglich ist. Herstellerangaben nennen daher stets die Temperaturen, für die der Wert ermittelt wurde, etwa eine bestimmte Quellen- und Vorlauftemperatur. Für die Praxis ist zudem wichtig, dass ein hoher COP-Wert nur dann zu niedrigen Heizkosten führt, wenn das gesamte Heizsystem darauf abgestimmt ist, insbesondere durch niedrige Vorlauftemperaturen und große Heizflächen. Ein Fachbetrieb kann Ihnen helfen, die Werte einzuordnen und die für Ihr Gebäude effizienteste Wärmepumpe auszuwählen, die im realen Betrieb eine hohe Jahresarbeitszahl erreicht.

Insgesamt ist der COP-Wert ein nützlicher Kennwert, um die Effizienz von Wärmepumpen zu vergleichen, entfaltet seine Aussagekraft aber erst im Zusammenspiel mit der Jahresarbeitszahl und den konkreten Betriebsbedingungen. Achten Sie bei der Auswahl auf beide Kennzahlen und stimmen Sie das Heizsystem auf niedrige Vorlauftemperaturen ab, um die bestmögliche Effizienz zu erreichen.