Die wichtigsten Wärmepumpen-Tests im Überblick

• Wärmepumpen-Tests unterscheidet man in Praxis-Tests, bei denen das gesamte System über eine längere Zeitspanne von häufig mehreren Jahren (sogenannte Feldtests) mit einem standardisierten Monitoring erfasst und zum Schluss ausgewertet wird, und in wesentlich kürzere Tests auf einem Prüfstand unter immer gleichen „Laborbedingungen“. Dabei können auch einzelne Wärmepumpen-Bauteile auf Belastbarkeit getestet werden.
• Alle Testverfahren sind immer nur unter den jeweils geltenden Testbedingungen zu interpretieren. Während Feldtests Aussagen hinsichtlich des Gesamtsystems (Erdwärme-/ Luftwärmepumpenheizungen im Neu- und Altbau) zulassen, eignen sich Wärmepumpen-Tests auf einem Prüfstand bzw. Labor eher, um Wärmepumpen-Modelle zu klassifizieren (siehe BAFA-Liste) und miteinander vergleichbar zu machen.
• Die am häufigsten in Tests genutzte Kennzahl, um die Güte einer Wärmepumpe auszudrücken, ist die Jahresarbeitszahl. Sie drückt die Effizienz aus, die wiederum die wirtschaftliche und auch die ökologische Vorteilhaftigkeit kausal beeinflusst. Bei der Interpretation sollte unbedingt darauf geachtet werden, nach welchem Verfahren die JAZ ermittelt wurde. Heute gilt die Berechnung der Jahreszahl (JAZ) nach VDI 4650 als Standard.

Das Fraunhofer ISE hat im Projekt „WPsmart im Bestand“ über fünf Jahre bis Mitte 2019 56 Altbauten mit Wärmepumpen in der Praxis untersucht. Letztlich konnten im Test 41 Wärmepumpen mit gleichem Auswertzeitraum und einheitlicher Bilanzgrenze ausgewertet werden.

Die 29 Außenluft-Luft/Wasser-Wärmepumpen zur Raumheizung und Trinkwassererwärmung erreichten im Wärmepumpen-Test Jahresarbeitszahlen (JAZ) von 2,5 bis 3,8. Der Mittelwert der Wärmepumpen-JAZ lag bei 3,1. Die Erdwärmepumpen schnitten im Test wie zu erwarten besser ab: Deren JAZ im Gebäudebestand lag zwischen 3,3 und 4,7 bei einem Mittelwert von 4,1. Die hohen Arbeitszahlen belegen, dass Wärmepumpen auch im Altbau effizient eingesetzt werden können.

Die getesteten Wärmepumpen funktionieren nicht nur einwandfrei im Altbau, sondern sind auch noch deutlich klimafreundlicher als fossile Heizungen. Im Jahr 2018 lagen die auf Basis der Messungen errechneten Kohlendioxid-Emissionen der vermessenen Außenluft-Wärmepumpen um 19 bis 47 Prozent niedriger als dies bei Wärmeversorgung der gleichen Gebäude mit Gas-Brennwertheizungen der Fall gewesen wäre. Bei den Erdreich-Wärmepumpen lagen die entsprechenden Werte sogar bei 39 bis 57 Prozent.

Die maximal zur Raumheizung erforderlichen Vorlauftemperaturen lagen für die 27 Außenluft-Wärmepumpen im Mittel bei knapp 44 Grad Celsius, bei den elf Erdreich-Wärmepumpen waren es etwas über 45 Grad Celsius. Das belegt, dass die in der Praxis erforderlichen Heizkreistemperaturen im Normauslegungspunkt bei minus zwölf bis minus 16 Grad Celsius häufig zu hoch angesetzt werden. Für die Effizienz sei vor allem die erforderlichen Temperaturen entscheidend, wenn am meisten geheizt wird, so ein Testergebnis.

Hieraus folgt auch, dass wie in anderen Tests bereits nahegelegt, der Stromverbrauch von Heizstäben überschätzt wird. Im Projekt „WPsmart im Bestand“ betrug der Anteil der Heizstabsarbeit bezogen auf alle mit Elektroheizstab ausgestatteten Außenluft-Wärmepumpen nur 1,9 Prozent. Bei den Erdreich-Wärmepumpen nahmen nur zwei von zwölf Anlagen die Heizstäbe überhaupt in Betrieb.

Auch ein Umstieg auf Flächenheizsysteme ist nicht zwangsläufig erforderlich, da die Test-Ergebnisse zeigen, dass auch Heizkörper mit Wärmepumpen mit vergleichsweise geringen Temperaturen betrieben werden können.

Dennoch betont das Fraunhofer ISE: „Ein erfolgreicher Betrieb hängt nicht nur von der Qualität und Effizienz der Wärmepumpe ab, sondern vor allem auch von äußeren Faktoren. Dazu gehört vor allem das energetische Niveau des Gebäudes und das installierte Wärmeübergabesystem.

Den Abschlussbericht „Wärmepumpen in Bestandsgebäuden – Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt WPsmart im Bestand“ können Sie direkt beim Fraunhofer ISE herunterladen.

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Im Rahmen des Projektes „WP-Effizienz“ wurden unter der Federführung des Fraunhofer ISE von Oktober 2005 bis September 2010 über 100 elektrisch angetriebene Kompressionswärmepumpenanlagen messtechnisch untersucht und neben der Bestimmung von Arbeitszahlen über verschiedene Bilanzgrenzen und für Zeitperioden von bis zu drei Jahren von insgesamt 110 Erdreich-, Luft-, und Wasser-Wärmepumpen auch Rahmenbedingungen der getesteten Wärmepumpen analysiert.

Der Schwerpunkt der Untersuchung lag bei der Vermessung von Wärmepumpen in überwiegend neuen, energieeffizienten Wohngebäuden. Letztlich wurden Objekte ausgewählt, deren gemessener Jahresheizwärmebedarf im Jahr 2009 zwischen 32 und 169 kWh/m² und im Durchschnitt 72 kWh/m² betrug. Ursprünglich sollte eine Gebäudeklasse untersucht werden, deren Heizwärme- bedarf zwischen jenen von Passivhäusern und KfW-60-Häusern liegt.

Der Wärmepumpen-Test wurde in zwei Phasen realisiert. In der ersten Phase erfolgte ab Januar 2007 die Vermessung von etwa 75 Wärmepumpen von sieben Wärmepumpen-Hersteller. Im Rahmen einer zweiten Phase wurden ab Oktober 2008 von jedem Hersteller zusätzlich fünf weitere Anlagen untersucht. Insgesamt sind somit etwa 110 Anlagen vermessen worden, darunter u.a. 56 Erdreich/Wasser-, 18 Luft/Wasser-, sowie 3 Wasser/Wasser-Wärmepumpen.

In der ersten Testphase von Juli 2007 bis Juni 2010 wurden mittlere Arbeitszahlen von 3,9 für Erdreich- sowie von 2,9 für Luft-Wärmepumpen ermittelt. In einer zweiten Testphase erreichten Erdreich-Wärmepumpen eine durchschnittliche Arbeitszahl von 4,1, Luft-Wärmepumpen von 3,0. Die drei getesteten Wasser-Wasser-Wärmepumpen erzielten eine durchschnittliche Arbeitszahl von 3,7.

Interessante Ergebnisse der überwiegend in neuen, energieeffizienten Wohngebäuden getesteten Wärmepumpen sind u.a.:

• Bei Wärmepumpen mit Kombispeichern wurden im Schnitt geringere Arbeitszahlen als für Anlagen mit anderen Speicherkonzepten ermittelt.
• Mit Abnahme des Energiestandards der Gebäude, bis zu einem spezifischen Heizwärmebedarf von ca. 70 kWh/m²a, wurde die Effizienz der Wärmepumpen im Feldtest positiv und oberhalb des Wertes eher negativ beeinflusst.
• Erdreich- Wärmepumpen arbeiten über ein gesamtes Jahr effizienter, wenn sie mit Sonden anstelle von Kollektoren ausgestattet sind, auch wenn diese in den Herbstmonaten am effizientesten arbeiten.
• In der Gesamtbetrachtung haben elektrische Zusatzheizungen aufgrund des geringen durchschnittlichen energetischen Anteils kaum Einfluss auf die Effizienz. Für alle Erdreich-Anlagen ergibt sich im Schnitt eine Verminderung der Arbeitszahl um 0,05, für Luft-Wärmepumpen um 0,06.

Eine Langfassung des Endberichts "Wärmepumpen Effizienz – Messtechnische Untersuchung von Wärmepumpenanlagen zur Analyse und Bewertung der Effizienz im realen Betrieb" kann » hier heruntergeladen werden.

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Zwischen den Jahren 2006 und 2013 untersuchte die Lokale Agenda 21–Gruppe Energie der Stadt Lahr (Schwarzwald) im „Feldtest ElektroWärmepumpen" in zwei Phasen an insgesamt 52 Heiz- und 13 Warmwasser-Wärmepumpen den Stand heutiger Wärmepumpentechnik, deren Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit.

Der erste Feldtest von Elektro-Wärmepumpen von 2006 bis 2008 lieferte nur mäßige bis schlechte Ergebnisse. So erreichten die getesteten Luft-Wärmepumpen im Durchschnitt eine Jahresarbeitszahl von 2,8. Keine der 13 Anlagen kam in der ersten Phase des Lahrer Feldtests über eine JAZ von 3,0.

Die getesteten Erdwärmepumpen erreichten im Mittel hingegen eine JAZ zwischen 3,1 und 3,4, mit zwei maximalen Einzelwerten bei den Erdsonden-Wärmepumpen von 4,3 und 4,4.

Daher entschloss sich die Lokale Agenda 21-Gruppe aus Lahr, die Test-Phase 2 "Innovative Wärmepumpensysteme" von 2009 bis 2013 anzuschließen. Das Ziel war es, festzustellen ob und gegebenenfalls in welchem Maße noch Steigerungen der Jahresarbeitszahl (JAZ) von Wärmepumpen im Betrieb möglich sind.

Die in der zweiten Phase getesteten Erdsonden- und Erdkollektor-Wärmepumpen erreichten eine Jahresarbeitszahl von über 4. Eine Wärmepumpe mit horizontalem Erdkollektor mit einer Direktverdampfung des Wärmepumpen-Kältemittels kommt sogar auf eine JAZ von 4,7. Und die ins Messprogramm aufgenommene CO₂-Erdsonde kam sogar auf 5,1 und ein solarunterstützter Erdwärmekollektor sogar auf 5,8.

Anstelle von Luftwärmepumpenheizungen wurden in der zweiten Test-Phase 13 Warmwasser-Wärmepumpen in Ein- und Mehrfamilienhäusern untersucht: Die im Keller aufgestellten Klein-Wärmepumpen erreichten eine SJAZ - die System-Jahresarbeitszahl (SJAZ) berücksichtigt auch noch die Verluste eines eventuell vorhandenen Heizungspuffer- und Warmwasserspeichers - von im Mittel 1,5 und die in den Wohnräumen von rund 2,5.

Alle Testergebnisse finden Sie im "Schlussbericht des Feldtests von Elektro-Wärmepumpen der Lokale Agenda 21 - Gruppe Energie".

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Die BAFA-Liste führt die Wärmepumpen auf, die eine den BAFA-Förderkriterien entsprechende Effizienz erreichen. Die Effizienz wird hier anhand der Jahresarbeitszahl definiert.

Das BAFA lässt nur Wärmepumpen-Tests auf Basis der jeweils anzuwendenden Normen (EN 14511, EN 14825, EN 15879-1, DIN EN 16573, etc.) durch unabhängige Prüfinstitute, die diesbezüglich nach der ISO/IEC 17025 akkreditiert sind, zu.

Dabei erkennt das BAFA zwei Arten von Wärmepumpentests an:

• Einzelprüfungen: Jedes Wärmepumpen-Modell wird separat nach den anzuwendenden Normen in mindestens den Betriebspunkten geprüft, die für die Berechnung der Jahresarbeitszahl nach der VDI 4650-1 erforderlich sind.
• Baureihenprüfungen: Geprüft und zertifiziert wird nach einem der etablierten europäischen Wärmepumpen-Baureihenreglements (EHPA QL, Heat Pump KEYMARK, EUROVENT ECP, MCS, NF, etc.).

Die Wärmepumpen-Liste mit den jeweils aktuellen Testergebnissen finden Sie auf der Webseite des BAFA.

Energie-Experten.org analysiert unregelmäßig die BAFA-Liste nach den Wärmepumpen mit den höchsten JAZ und veröffentlich diese in der Cop-Top-10:

• Cop Top-10 2020
• Cop Top-10 2017

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Das renommierte Wärmepumpen-Testzentrum Buchs (WPZ) in der Ostschweiz ist eine akkreditierte Prüfstelle nach EN 17025 und testet Wärmepumpen nach den Anforderungen der internationalen Prüfnormen EN 14511, EN 14825 oder EN 16147 und den erweiterten Anforderungen des EHPA-Prüfreglements, der ErP- oder NF-Richtlinien verfahren.

Am WPZ können Wärmepumpen nach den Prüfverfahren Keymark, EHPA-Prüfreglement, ErP-Richtlinien (EU), NF-Richtlinien (Frankreich), LCP-Richtlinien (Frankreich), Wärmeverlust nach EnV (Schweiz) und Schallleistungspegelmessung nach EN 12102 und ISO EN 9614 getestet werden.

Seit Januar 2005 werden am WPZ Buchs

• Luft/Wasser-,
• Sole/Wasser- und
• Wasser-Wärmepumpen

nach der EN 14511 gemessen. Messungen nach EN 14825 werden seit 2014 durchgeführt.

• Brauchwarmwasser-Wärmpumpen

werden am WPZ seit Januar 2012 nach der EN 16147 getestet.

Die aktuellen Testergebnisse des Wärmepumpen-Testzentrum WPZ finden Sie unter "Prüfresultate Wärmepumpen".

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Topten.ch ist ein Joint Venture der Faktor Journalisten AG, der Bush Energie GmbH und der S.A.F.E. Schweizerische Agentur für Energieeffizienz mit Sitz in Zürich und testet Produkte und Dienstleistungen u.a. auf ihren Energieverbrauch, Umweltbelastung und Kosten-Nutzen-Verhältnis.

Die Wärmepumpen-Tests von Topten.ch erfolgen unabhängig, transparent und völlig werbefrei. Das Portal arbeitet dafür mit bewährten Instituten, Zertifizierungseinrichtungen, Institutionen wie der Stiftung Warentest sowie akademischen Forschungszentren zusammen.

Auch Topten.ch testet

• Sole/Wasser-Wärmepumpen,
• Luft/Wasser-Wärmepumpen,
• Wasser/Wasser-Wärmepumpen und
• Wärmepumpenboiler (Brauchwasser-Wärmepumpen)

von unterschiedlichen Wärmepumpen-Herstellern. Sie finden alle Testergebnisse in einer übersichtlichen Listenansicht mit Sortierfunktion unter folgenden Links:

• www.topten.ch/.../heat_pumps
• www.topten.ch/.../electric_water_heaters

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topprodukte.at ist ein neutraler und herstellerunabhängiger Service von klimaaktiv, der österreichischen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt- und Wasserwirtschaft.

Die TopProdukte-Listen zeigen die auf dem österreichischen Markt aktuell erhältlichen Wärmepumpen, die höchste Energieeffizienz aufweisen. Als Basis für die Auswahl dienen die Angaben der Hersteller gemäß den Prüfberichten einer akkreditierten Prüfanstalt nach EHPA-D-A-CH Gütesiegelreglement.

Das Gütesiegel bekommen Wärmepumpen, die von einem neutralen Testzentrum auf Einhaltung der geforderten Richtlinien geprüft worden sind. Besonders gute Wärmepumpen werden mit einem Prädikat topprodukt.GOLD und topprodukt.SILBER ausgezeichnet.

Die einzelnen Testergebnisse finden Sie auf topprodukte.at unter www.topprodukte.at/topprodukte/heizung-warmwasser-klima/waermepumpe

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