Wirkungsgrad von Wärmepumpen: Die wichtigsten Kennzahlen für Hausbesitzer

Das Thema kurz und kompakt

Wärmepumpen nutzen zu rund 75 % kostenlose Umweltwärme und benötigen nur etwa 25 % Strom, um Ihr Zuhause zu heizen.

Verschiedene Kennzahlen messen die Effizienz der Wärmepumpe: Der sogenannte Coefficient of Performance SCOP (COP) gibt den momentanen Wirkungsgrad unter Testbedingungen an, während die Jahresarbeitszahl (JAZ) die reale Effizienz im Jahresverlauf abbildet.

Unterschiedliche Wirkungsgrade: Je nach Art und Einsatzbedingungen erreichen Wärmepumpen Wirkungsgrade zwischen 250 und bis zu 500 %.

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Was bedeutet der Wirkungsgrad bei einer Wärmepumpe?

Im Gegensatz zu anderen Heizsystemen erzeugt eine Wärmepumpe Wärme durch die Nutzung von kostenloser Umweltwärme. Sie entzieht der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser Wärme und steigert diese mithilfe von Strom auf nutzbare Temperaturen. Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe gibt an, wie effizient die Energieumwandlung von elektrischer Energie und Umweltwärme in nutzbare Wärmeenergie erfolgt.

Dabei gilt, je höher der Wert, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe und kann mehr aus dem Strom herausholen: Eine Wärmepumpe mit einem Wirkungsgrad von 4 (oder 400 %) erzeugt aus 1 Kilowattstunde Strom 4 Kilowattstunden Wärme.

Experten-Tipp: Wenn Sie zusätzlich eine PV-Anlage haben, ist Ihr Stromverbrauch nahezu klimaneutral, denn den benötigen Strom für Ihre Wärmepumpe produzieren Sie selbst. Die gewonnene Energie können Sie auch für weitere elektrische Geräte verwenden.

Zum Vergleich: Alte Ölheizungen erreichen einen Wirkungsgrad von nur 70 bis 75 %, moderne Gasbrennwertheizungen kommen auf 90 bis 98 %. Bei beiden geht demnach ein Teil der eingesetzten Energie ungenutzt als Abwärme verloren und kann nicht zum Heizen genutzt werden. Der Wirkungsgrad von Wärmepumpen übertrifft daher klassische Öl- und Gasheizungen deutlich. Daher gilt für die Anlagen bei der Wärmegewinnung auch, dass bei einem geringen Verhältnis zwischen Außentemperatur sowie Innentemperatur die Geräte effizient arbeiten und einen geringeren Stromverbrauch haben. Das Ergebnis: Wärmepumpen erzeugen im Verhältnis mehr Wärme.

Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe wird durch verschiedene Kennzahlen ausgedrückt:

• Coefficient of Performance (COP): Der COP beschreibt die Effizienz einer Wärmepumpe unter festgelegten Testbedingungen. Er gibt an, wie viele Kilowattstunden Wärme mit einer Kilowattstunde Strom erzeugt werden können.
• Seasonal Coefficient of Performance (SCOP): Dieser COP-Wert berücksichtigt die Effizienz über verschiedene Jahreszeiten. So erhalten Sie im Ergebnis einen Wert, der saisonale Effekte mit in seiner Bewertung berücksichtigt.
• Jahresarbeitszahl (JAZ): Dieser Wert zeigt die tatsächliche Effizienz im realen Betrieb im Jahresverlauf.‍
• Carnot-Wirkungsgrad: Diese Kennzahl beschreibt die maximal mögliche Effizienz einer Wärmepumpe auf Basis der Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizsystem – unter idealisierten Bedingungen. In der Praxis wird der Carnot-Wirkungsgrad nie erreicht, dient aber vor allem als Referenz für die technische Machbarkeit.

Diese Faktoren beeinflussen den Wirkungsgrad Ihrer Wärmepumpe

Es gibt verschiedene Faktoren, die Einfluss auf den Wirkungsgrad Ihrer Wärmepumpe haben. Einige davon können Sie auch selbst steuern und so die Effizienz zusätzlich unterstützen:

Temperaturen als Einflussfaktor für den Wirkungsgrad der Wärmepumpe

Der Wirkungsgrad und Stromverbrauch einer Wärmepumpe hängen maßgeblich sowohl von der Temperatur der Wärmequelle als auch von der Vorlauftemperatur des Heizsystems ab.

• Luft-Wärmepumpen: Die Effizienz von Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen schwankt mit der Außentemperatur. Bei Minusgraden sinkt der Wirkungsgrad zwar ab, bleibt aber auch dann noch über dem Wirkungsgrad konventioneller Heizungsarten. Dies spricht für die hohe Effizienz einer Wärmepumpe.
• Erdwärmepumpen: Sole-Wasser-Wärmepumpen profitieren von ganzjährig konstanten Temperaturen um 10 °C im Erdreich und erreichen dadurch einen stabileren, höheren Wirkungsgrad.‍
• Grundwasser-Wärmepumpen: Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen die konstant hohe Temperatur des Grundwassers (ca. 12 °C) und erzielen damit die höchsten Wirkungsgrade.

Experten-Tipp: Die Menge des Kältemittels bleibt dabei konstant. Was sich verändert, ist der Druck und Energieaufwand, mit dem das Kältemittel im Kreisprozess betrieben wird – und damit direkt der Stromverbrauch der Wärmepumpe. Der Kompressor benötigt dann weniger Strom, was die Effizienz – also den COP – deutlich verbessert. Je höher, desto mehr elektrische Energie muss aufgewendet werden, um den Energieträger nutzbar zu machen und desto geringer fällt der Abstand zwischen tatsächlich erreichter Effizienz und dem zuvor erwähnten Carnot Wirkungsgrad aus.

Typische Vorlauftemperaturen im Vergleich:

• Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen benötigen nur etwa 35 °C
• Moderne Heizkörper arbeiten mit 45 bis 55 °C
• Alte Heizkörper brauchen teilweise über 60 °C

Experten-Tipp: In Gebäuden mit hohem Heizwärmebedarf oder alten Heizkörpern kann eine sogenannte Hochtemperatur-Wärmepumpe sinnvoll sein. Diese Systeme erreichen Vorlauftemperaturen von bis zu 80 °C und eignen sich daher auch für unsanierte Altbauten. Allerdings benötigen sie dafür mehr Strom als konventionelle Wärmepumpen und weisen in der Regel einen niedrigeren Wirkungsgrad auf. Wir raten dazu, immer eine Sanierung voranzustellen und in diesem Zuge eine Wärmepumpe einzubauen.

Der energetische Zustand des Gebäudes

Ein gut gedämmtes Haus benötigt generell weniger Heizenergie und ermöglicht niedrigere Vorlauftemperaturen – und genau das steigert die Effizienz der Wärmepumpe. Einfluss auf die benötigte Heizenergie haben u. a.:

• Qualität der Gebäudedämmung
• Zustand der Fenster
• Dichtigkeit der Gebäudehülle
• Isolierung der Heizungsrohre
• Kompression des Kältemittels

Es gilt, je besser das Verhältnis zwischen Dämmung und eingesetzter Energie, desto weniger muss die Wärmepumpe heizen, um die gewünschten Temperaturen zu erreichen und desto besser ist die Effizienz einer Wärmepumpe. Grund hierfür ist, dass weniger Wärme über die Schwachstellen entweichen kann.

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So optimieren Sie den Wirkungsgrad der Wärmepumpe

Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe erreicht bei der Beheizung gut gedämmter Gebäude Spitzenwerte. Mit den richtigen Maßnahmen können Sie die Effizienz Ihres Wärmeerzeugers deutlich steigern sowie Ihren Energieverbrauch und Ihre Heizkosten senken. Der Wert lässt sich durch verschiedene Möglichkeiten optimieren.

Niedrige Vorlauftemperatur wählen

Eine Absenkung der Vorlauftemperatur um nur 5 °C erhöht den Wirkungsgrad bereits um etwa 10 %. Besonders effizient arbeiten Wärmepumpen mit:

• Fußbodenheizung (35 °C Vorlauftemperatur)
• Wandheizung
• Niedertemperatur-Heizkörpern

Gebäudedämmung verbessern

Eine gute Dämmung reduziert nicht nur den allgemeinen Wärmebedarf, sondern ermöglicht auch niedrigere Vorlauftemperaturen. Zu den effektivsten Dämmungen, die Wärme bzw. Energie sparen können, zählen:

• Dach- und Fassadendämmung
• Moderne Fenster mit Dreifachverglasung
• Kellerdeckendämmung
• Rohrisolierung

Experten-Tipp: Auch bei einem Altbau kann der Einsatz einer Wärmepumpe sinnvoll sein, wenn es gilt, Energie und Wärme zu sparen.

Regelmäßige Wartung und optimale Einstellung

Die Wärmeleistung und der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe können durch regelmäßige Wartung  bestens unterstützt werden, um den Wärmebedarf langfristig zu decken und Energieverluste zu reduzieren. Zu den wichtigsten Maßnahmen zählen dabei:

• Hydraulischer Abgleich des Heizungssystems
• Korrekte Einstellung der Heizkurve
• Regelmäßige Wartung durch Fachbetrieb, um den Prozess der Wärmegewinnung optimal zu halten
• Entlüftung der Heizungsanlage

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Bis zu 70 % Förderung für Ihre Wärmepumpe sichern

Die Bundesregierung unterstützt im Rahmen des BEG (Bundesförderung für effiziente Gebäude) den Einbau effizienter Wärmepumpen mit attraktiven Förderungen. Sie können aktuell von folgenden Zuschüssen durch die KfW-Heizungsförderung (Zuschuss Nr. 458) profitieren:

Grundförderung und Boni

• 30 % Grundförderung für alle Wärmepumpen mit einem Wirkungsgrad (JAZ) über 3,0
• ‍20 % Geschwindigkeitsbonus bis Ende 2028 beim Austausch alter Öl-, Gas- oder Biomasseheizungen
• 30 % Einkommensbonus für selbst nutzende Eigentümer mit einem Haushaltseinkommen unter 40.000 €
• 5 % Effizienzbonus für besonders effiziente Wärmepumpen mit Erdwärme oder natürlichen Kältemitteln als Wärmequelle

Experten-Tipp: Die Experten von Enter können Sie bei diesem Prozess begleiten und sicherstellen, dass Sie das Maximum aus der Förderung für Ihre Wärmepumpe herausholen.

Die Boni sind kombinierbar, sodass Sie maximal 70 % der förderfähigen Kosten als Zuschuss erhalten können. Bei einer Wohneinheit werden Kosten bis zu 30.000 € berücksichtigt. Darüber hinaus kann der zinsgünstige KfW-Kredit 261 über bis zu 150.000 € zur Finanzierung in Anspruch genommen werden.

Voraussetzungen für die Förderung

• ‍Mindest-Jahresarbeitszahl (JAZ) von 3,0
• Bei Luft-Wärmepumpen: Geräuschemission mindestens 5 Dezibel unter den gesetzlichen Grenzwerten
• Antragstellung vor Beginn der Maßnahme
• Durchführung durch Fachunternehmen
• Einbindung eines zertifizierten Energieeffizienz-Experten

Wie Enter Sie bei der Wärmepumpen-Planung unterstützt

Die Planung einer Wärmepumpe ist komplex und viele Faktoren müssen beachtet werden, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erreichen. Als neutrale Plattform vergleichen wir für Sie die besten Angebote für Ihre Wärmepumpe und sichern Ihnen bis zu 5.000 € Ersparnis sowie die maximal mögliche Förderung. Unser Energieeffizienz-Experte kommt kostenlos zu Ihnen nach Hause und hilft Ihnen, die beste Lösung für Ihre Sanierung zu finden.

Unsere Förderexperten sichern Ihnen dabei die maximale Förderung und übernehmen die komplette Antragsstellung. Für die Umsetzung vermitteln wir qualifizierte Fachhandwerker aus der Region, die eine fachgerechte Installation garantieren und Sie bei der optimalen Einstellung des Systems unterstützen.

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Der hohe Wirkungsgrad macht Wärmepumpen zu einer besonders effizienten Heizlösung. Sie erreichen durch die Nutzung von Umweltwärme eine besonders hohe Effizienz und einen Wirkungsgrad von 250 bis 500 % – ein Wert, den kein anderes Heizsystem erreichen kann. Besonders effizient arbeiten Wärmepumpen in gut gedämmten Gebäuden mit Niedertemperatur-Heizsystemen wie einer Fußbodenheizung.

Mit der aktuellen Förderung von bis zu 70 % wird der Umstieg auf eine Wärmepumpe zusätzlich attraktiv. Enter unterstützt Sie dabei, das volle Potenzial Ihrer Wärmepumpe auszuschöpfen: Von der Auswahl des optimalen Systems über die Förderanträge bis zur fachgerechten Installation durch qualifizierte Handwerker – wir begleiten Sie auf dem Weg zu einer effizienten und zukunftssicheren Heizung.

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