Coefficient of performance (COP) bei Wärmepumpen

Um verschiedene Wärmepumpen-Modelle vor dem Kauf zu vergleichen, kann man den COP zurate ziehen. Er gibt an, welche Effizienz von einer Wärmepumpe unter bestimmten Bedingungen zu erwarten ist. Um den COP richtig zu nutzen, ist es wichtig, die Kennzahl lesen zu können und zu wissen, was als guter COP bei einer bestimmten Art von Wärmepumpe gilt.

COP bei Wärmepumpen: Was sagt der Wert aus?

COP steht für Coefficient of Performance und bezeichnet eine Leistungszahl, die etwas über die Effizienz einer Wärmepumpe aussagt. Sie wird in Verbindung mit der Jahresarbeitszahl (JAZ) genannt, da es bei beiden Werten um das Verhältnis der von der Wärmepumpe erzeugten Wärme und des dafür benötigten Stromverbrauchs geht. Eine dritte wichtige Kennzahl ist der SCOP, kurz für Seasonal Coefficient of Performance. Dieser Wert ist der COP für eine Wärmepumpe in Relation zur Außentemperatur.

Der COP wird vom Hersteller für jedes Wärmepumpen-Modell entwickelt und macht es einfach, verschiedene Modelle miteinander zu vergleichen. Der COP besteht aber nicht nur aus einer einfachen Zahl, sondern wird nach dem Schema Buchstabe Zahl / Buchstabe Zahl = COP-Wert angeben. Hierbei gibt der erste Buchstabe immer die Wärmequelle an, mit der die Wärmepumpe arbeitet. Möglich ist hier:

• A für Luftwärmepumpen
• B für Erdwärmepumpen
• W für Wasserwärmepumpen

Die Zahl hinter dem ersten Buchstaben gibt das Temperaturniveau in Grad Celsius an, bei dem die Wärmepumpe getestet wurde. Der zweite Buchstabe und die dazugehörige Zahl bezeichnen die Vorlauftemperatur der Heizung. Wer also nach einem COP-Wert sucht, wird beispielsweise folgende Angabe finden:

A7 / W35 = 4,7

Hierbei handelt es sich um eine Luftwärmepumpe, die bei 7 Grad Celsius geprüft wurde und eine Vorlauftemperatur von 35 Grad erzeugt, zusammen ergibt das einen COP von 4,7.

Berechnung des COP-Wertes einer Wärmepumpe

Der COP-Wert gehört zu den vom Hersteller bereitgestellten Informationen, man muss ihn also nicht selbst errechnen. Die Formel ist aber immer:

Erzeugte Heizwärme : benötigter Strom = COP-Wert

COP im Teilbetrieb einer Wärmepumpe

Der COP wird im Regelfall für den Volllastbetrieb einer Wärmepumpe angegeben. Allerdings laufen Wärmepumpen auch oft im Teillastbetrieb, damit nur die Wärme erzeugt wird, die auch gerade gebraucht wird.

Diese gedrosselte Leistung kann sich negativ auf den COP auswirken, zumindest wenn man sich für einen Taktbetrieb entscheidet. Hierbei wird die Wärmepumpe immer wieder ein- und ausgeschaltet, wenn sie nicht die volle Leistung erbringen soll. Besser ist es deshalb, einen modulierten Betrieb einzurichten, bei dem beispielsweise die Antriebsleistung der Wärmepumpe bei konstanter Drehzahl reduziert wird.

Welcher Zusammenhang besteht zwischen COP und JAZ?

Wie der Name Jahresarbeitszahl bereits vermuten lässt, wird die JAZ über ein ganzes Jahr berechnet. Sie gibt deshalb das Verhältnis der erzeugten Heizwärme des gesamten Heizsystems in Relation zur dafür eingesetzten Energie über ganze 12 Monate an. Der COP hingegen ist eine theoretische Größe, die die Effizienz einer Wärmepumpe unter bestimmten Normbedingungen angibt.

Ein COP wird tatsächlich im Labor ermittelt und gilt dann für ein Wärmepumpen-Modell. Die JAZ wiederum ist eine individuelle Kennzahl, die über den Jahreszeitraum für eine bestimmte, tatsächlich arbeitende Wärmepumpe ermittelt wird. Oder anders gesagt: Werden zwei gleiche Wärmepumpen gekauft und eingesetzt, haben sie denselben COP, aber höchstwahrscheinlich nach einem Jahr verschiedene JAZ.

Beide Zahlen sind wichtig, um die Effizienz einer Wärmepumpe zu beurteilen. Der COP ist besonders interessant, wenn man eine Wärmepumpe auswählt; die JAZ, wenn man herausfinden will, ob eine Wärmepumpe wirtschaftlich arbeitet. Die JAZ ist also langfristig wichtig, um die jährlichen Energiekosten zu ermitteln und zu sehen, ob diese im Normbereich sind.

Auch für die Förderungen sind die Kennzahlen interessant. Wobei genau gesagt neben der JAZ nicht der COP, sondern der SCOP abgefragt wird.

Wie sieht ein guter COP-Wert bei Wärmepumpen aus?

Ein guter COP-Wert liegt zwischen 3 und 5, wobei man je nach Art der Wärmepumpe genauer hinschauen muss. Gute Werte bei den einzelnen Wasserpumpentypen sind:

• Wasserwärmepumpen: 4,9 bis 5,8
• Erdwärmepumpen: 4,4 bis 4,8
• Luftwärmepumpen: 3,4 bis 4,1

Ein Wert unter 3 spricht dafür, dass die Wärmepumpe nicht effizient arbeitet.

Welche Parameter beeinflussen den COP-Wert?

Den größten Einfluss auf den COP-Wert kann die Außentemperatur haben. Besonders auf Luftwärmepumpen kann diese große Auswirkungen haben, denn sie sind größeren Temperaturschwankungen ausgesetzt als Erd- oder Wasserwärmepumpen, bei denen man über das Jahr mit konstanteren Temperaturen rechnen kann.