JAZ- & COP-Rechner Wärmepumpe – Effizienz prüfen

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt, wie viel Wärme eine Wärmepumpe im Jahresdurchschnitt pro eingesetzter Kilowattstunde Strom liefert. Eine JAZ von 3 bedeutet zum Beispiel: Aus 1 kWh Strom werden im Mittel 3 kWh Wärme. Je höher die JAZ, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe und desto niedriger sind die Heizkosten pro Kilowattstunde Wärme.

Die JAZ (Jahresarbeitszahl) betrachtet den gesamten Jahresverlauf inklusive Schwankungen, Abtauzyklen und Stillstandsphasen. Der COP (Coefficient of Performance) gibt den momentanen Wirkungsgrad bei einem festen Betriebspunkt an, etwa Außentemperatur 7 °C und Vorlauf 35 °C. Für die realen Betriebskosten ist die JAZ entscheidend, während der COP vor allem für die Auslegung und den Datenblatt-Vergleich genutzt wird.

Die JAZ berechnet sich aus der im Jahr erzeugten Wärmemenge in kWh geteilt durch den im selben Zeitraum verbrauchten Strom in kWh: JAZ = erzeugte Wärme ÷ Stromverbrauch. Wenn die Wärmemengenzähler getrennt für Heizung und Warmwasser vorliegen, kann man eine separate JAZ für Heizung und Warmwasser sowie eine gewichtete Gesamt-JAZ berechnen.

Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen gelten grob folgende Richtwerte: Unter 2,5 ist die JAZ eher schlecht, 2,5 bis 3,0 ausreichend, 3,0 bis 3,5 gut und ab etwa 3,5 sehr gut. Entscheidend sind dabei Vorlauftemperaturen (möglichst niedrig) und ein guter hydraulischer Abgleich des Heizsystems.

Die jährlichen Stromkosten einer Wärmepumpe ergeben sich aus dem Jahresstromverbrauch in kWh multipliziert mit dem Strompreis in Cent pro kWh: Kosten/Jahr = Verbrauch × Preis ÷ 100. Im Rechner können Sie zusätzlich Wärmepumpentarife und PV-Eigenverbrauch berücksichtigen, sodass Sie auch die effektiven Kosten und mögliche Ersparnisse sehen.

Entscheidend ist das Verhältnis aus Strompreis und Gaspreis inklusive Wirkungsgrad der Gasheizung. Der Rechner zeigt die sogenannte Break-Even-JAZ: Ab dieser Jahresarbeitszahl sind die Kosten pro kWh Wärme mit der Wärmepumpe niedriger als mit Gas. Liegt Ihre reale JAZ darüber, ist die Wärmepumpe im Betrieb wirtschaftlich im Vorteil.

Je höher die Vorlauftemperatur, desto größer wird die Temperaturdifferenz zur Wärmequelle und desto mehr „Arbeit“ muss der Kältekreis leisten. Das senkt den COP und damit auch die JAZ. Niedrige Vorlauftemperaturen – etwa durch Fußbodenheizung oder große Heizkörperflächen – verbessern den COP deutlich und machen die Wärmepumpe wirtschaftlicher.

Der Carnot-COP ist der theoretisch maximal mögliche COP einer Wärmepumpe bei gegebenen Temperaturen von Quelle und Senke. Er ergibt sich aus der Vorlauftemperatur in Kelvin geteilt durch die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Quelle in Kelvin. Reale Wärmepumpen erreichen typischerweise etwa 40 bis 60 % dieses Wertes. Der Rechner zeigt, welchen Anteil des Carnot-COP Ihre Anlage am gewählten Betriebspunkt erreicht.