Wärmepumpen gelten als effiziente Technologie zur Erzeugung von Heizwärme und Warmwasser in Gebäuden. Ein zentraler Aspekt, der die Leistungsfähigkeit einer Pumpe charakterisiert, ist der Coefficient of Performance – kurz und eingedeutscht auch als COP-Wert bekannt. Der Wert ist ein wichtiger Indikator, um die Effizienz einer Wärmepumpe zu beurteilen.

Was ist der COP-Wert?

Der Coefficient of Performance (COP) einer Pumpe beschreibt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Heizleistung und der dafür benötigten Antriebsenergie. Ja, das klingt sehr physikalisch, ist aber am Ende des Tages doch gar nicht so schwer. Kurz gesagt: Der COP-Wert gibt an, wie viel Heizenergie eine Wärmepumpe im Verhältnis zur aufgewendeten elektrischen oder mechanischen Energie produziert. Ein höherer Wert deutet auf eine effizientere Pumpe hin. Ein COP-Wert von 4 beispielsweise bedeutet, dass eine Wärmepumpe aus einem Teil Strom die vierfache Menge an Heizungswärme erzeugt.

Berechnung des COP-Werts

Das Berechnen des Wertes erfolgt durch die Division der abgegebenen Heizleistung durch die aufgewendete Energie. Mathematisch lässt es sich wie folgt darstellen:

COP = Abgegebene Heizleistung / Aufgewendete Energie

Die Einheiten für den COP-Wert sind dimensionslos, da es sich um ein Verhältnis handelt. Je höher der erhaltene Wert, desto effizienter arbeitet die Pumpe.

Unterschied zur Jahresarbeitszahl (JAZ)

Obwohl sowohl der Wert als auch die Jahresarbeitszahl (JAZ) Leistungskennzahlen für Pumpen sind, gibt es einen wichtigen Unterschied zwischen ihnen. Während der Wert die Effizienz einer Pumpe zu einem bestimmten Zeitpunkt angibt, berücksichtigt die JAZ die Effizienz über einen längeren Zeitraum, typischerweise über ein ganzes Jahr.

Die JAZ wird als Durchschnittswert des COP über die Heizperiode berechnet und berücksichtigt dabei auch unterschiedliche Betriebsbedingungen, wie etwa Außentemperatur-Schwankungen oder Lastanforderungen. Sie ist eine wichtige Kennzahl, um die Effizienz einer Pumpe über die gesamte Heizsaison zu bewerten.

Bedeutung des COP-Werts für Verbraucher

Für Verbraucher ist der Wert ein entscheidendes Kriterium bei der Auswahl einer Pumpe. Die Pumpe mit einem höheren Wert kann bei gleicher Energiezufuhr mehr Heizleistung erzeugen, was zu geringeren Betriebskosten führt. Zudem ist eine effiziente Pumpe umweltfreundlicher, da sie weniger Energie verbraucht und somit auch die CO2-Emissionen reduziert.

Einflussfaktoren auf den Wert

Verschiedene Faktoren können den Wert einer Pumpe beeinflussen. Dazu gehören die Außentemperatur, Betriebstemperatur, die Qualität der Wärmequelle (z. B. Luft, Wasser, Erdreich), die Dimensionierung der Anlage und die Effizienz der Komponenten wie Verdampfer, Kompressor und Wärmetauscher.

Welche Wärmepumpenarten es gibt und COP-Werte

Luft-Wasser-Wärmepumpe, Sole-Wasser-Wärmepumpe und Wasser-Wasser-Wärmepumpe sind im Vergleich verschiedene Arten von Pumpen, die jeweils unterschiedliche Wärmequellen nutzen, um Wärme für Heizzwecke zu gewinnen. Im Vergleich lesen sich grundlegenden Unterschiede so:

• Luft-Wasser-Wärmepumpe (COP zwischen 3,4 und 4,1): Diese Pumpen nutzen die Außenluft als Wärmequelle und wandeln diese in Heizenergie für das Heizsystem im Inneren des Gebäudes um. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe ist in der Regel einfach zu installieren und erfordert keine größeren baulichen Veränderungen am Gebäude. Allerdings können sie bei extrem kalter Außentemperatur an Effizienz verlieren, da bei der Luft-Wasser-Wärmepumpe die Luft als Wärmequelle weniger Wärme enthält.
• Sole-Wasser-Wärmepumpe (COP zwischen 4,4 und 4,8): Diese Pumpen nutzen das Erdreich als Wärmequelle und entziehen die Wärme über ein geschlossenes System, das mit einem Wärmeträgermedium (Sole, eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel) durch Rohre im Boden verläuft. Sie sind konstant und unabhängig von den Außentemperaturen, da die Temperatur im Erdreich relativ konstant ist. Dadurch sind sie in der Regel effizienter als Luft-Wasser-Wärmepumpen, erfordern jedoch eine größere Installationstiefe und Fläche für die Erdkollektoren.
• Wasser-Wasser-Wärmepumpe (COP zwischen 4,9 und 5,8): Diese Pumpenart nutzen Grundwasser als Wärmequelle und Wärmesenke. Sie können sehr effizient sein, da das Grundwasser konstante Temperaturen aufweist, was zu einem konstanten Wärmeangebot führt. Die Installation erfordert jedoch Zugang zu einer ausreichenden Menge an Grundwasser und kann zusätzliche Genehmigungen oder Voraussetzungen erfordern.

Jede Art hat realistisch ihre eigenen Vor- und Nachteile hinsichtlich Effizienz, Installationsaufwand und Eignung für bestimmte Umgebungen. Die Wahl hängt oft von den spezifischen Gegebenheiten des Standorts, dem Berechnen der Kosten und den persönlichen Vorlieben des Hausbesitzers ab.

Der COP-Wert zusammengefasst

Der COP-Wert einer Wärmepumpe ist eine bedeutende Kennzahl, die ihre Effizienz widerspiegelt. Er ermöglicht Verbrauchern, die Leistungsfähigkeit verschiedener Wärmepumpenmodelle miteinander zu vergleichen. Die Jahresarbeitszahl wiederum betrachtet die Effizienz über einen längeren Zeitraum und ist somit eine umfassendere Bewertungsgrundlage. Bei der Auswahl einer Wärmepumpe sollten Verbraucher sowohl den COP-Wert als auch die JAZ berücksichtigen, um eine möglichst effiziente und kostengünstige Lösung für ihre Heizungsanforderungen zu finden.