Letzte Aktualisierung: 19.04.2022

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Experten-Ratgeber: Wirkungsgrad & Effizienz von Wärmepumpen

Der Wirkungsgrad und die Effizienz von Wärmepumpen werden vielfach herangezogen, um zu beurteilen, wann sich ihr Einsatz lohnt. Die Aussagekraft ist jedoch begrenzt, denn bei einer Kosten-Betrachtung oder dem Beitrag zum Klimaschutz kann man zu ganz anderen Schlüssen kommen. Daher sollte man den Wirkungsgrad und die Effizienz von Wärmepumpen nur als ein Entscheidungskriterium unter anderen heranziehen und nicht als Ausschlusskriterium sehen. Warum? Das erklären wir in unserem Ratgeber!

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Unser Ratgeber kurz zusammengefasst:

  • Die Effizienz von Wärmepumpen wird daher nicht durch den Wirkungsgrad, sondern durch Leistungszahlen Ɛ (Epsilon) beschrieben. Je höher die Leistungszahl, desto effizienter funktioniert die Wärmepumpe.
  • Wärmequelle und Vorlauftemperatur bilden die einflussreichsten Faktoren auf den Wirkungsgrad von Wärmepumpen: Je höher die Quellentemperatur und je niedriger die Vorlauftemperatur, desto besser ist die Wärmepumpen-Effizienz.
  • Auch "ineffiziente" Wärmepumpen mit geringen Wirkungsgraden sind klimaschonend, wenn sie mit Ökostrom betrieben werden. Da zunehmend mehr Strom aus Solar und Wind erzeugt wird, wird es aus ökologischer Sicht immer unwichtiger wie effizient die Wärmepumpe diesen Strom letztlich in Wärme umwandelt.
  • Aus finanzieller Sicht ist die Effizienz und der Wirkungsgrad von Wärmepumpen dann weniger wichtig, wenn die alternativ anzusetzenden Kosten für Energieträger wie Gas, Öl oder Holz besonders hoch sind. Dennoch gilt: Je höher der Wirkungsgrad der Wärmepumpe, desto größer der finanzielle Vorteil.
  • Um den zukünftigen Stromverbrauch und den dazu nötigen Ausbau an Erneuerbaren Energien abzufedern, sollte auch die Effizienz und der Wirkungsgrad von Wärmepumpen bei Förderentscheidungen weiterhin miteinbezogen werden.
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Wie misst & vergleicht man die Effizienz einer Wärmepumpe?

Thermodynamischer Hintergrund: Der Carnot-Wirkungsgrad

Der Carnot-Wirkungsgrad ηc (Eta), auch Carnot-Faktor genannt, ist der höchste theoretisch mögliche Wirkungsgrad bei der Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Energie.

In Wärmepumpen und Kältemaschinen wird der entgegengesetzte Prozess betrieben: mechanische bzw. elektrische Energie wird aufgewendet, um thermische Energie von niedrigen auf höhere Temperaturen zu heben. Daher beschreibt der Carnot-Wirkungsgrad in Bezug auf Wärmepumpen nicht die maximal erzielbare, sondern die mindestens aufzuwendende elektrische Energie.

Die Wärmepumpe funktioniert daher nicht als Wärmekraftmaschine, sondern als Kraftwärmemaschine. Die Effizienz von Wärmepumpen wird daher nicht durch den Wirkungsgrad, sondern durch Leistungszahlen Ɛ (Epsilon) beschrieben.

Woran erkennt man die Effizienz einer Wärmepumpe?

Die Leistungszahl ergibt sich aus dem Verhältnis von Output zu Input. In diesem Falle aus dem Verhältnis von Nutzleistung zu zugeführter Leistung. Es gilt also:

\(Wirkungsgrad = {Nutzleistung \over \text{zugeführte Leistung}}\)

Die Nutzleistung ist die tatsächliche Wärme oder Kälte, die durch die Wärmepumpe bereitgestellt und nutzbar wird. Wärmeverluste im Verteilsystem schmälern die Nutzleistung.

\(Leistungszahl = {\text{20.000 kWh Wärme} \over \text{5.000 kWh Strom}} = 4\)

Zur Bewertung der Effizienz von Wärmepumpen können mehrere Kennzahlen hinzugezogen werden. Die am häufigsten aufgeführten Werte sind die Jahresarbeitszahl (JAZ) und die Leistungszahl Coefficient of Performance (COP) bzw. Seasonal Coefficient of Performance (SCOP).

  • Der COP ist formal der Quotient aus entstehender Wärmemenge und eingesetzter Strommenge in einem bestimmten Betriebszustand zu einem Zeitpunkt.
  • Die JAZ gibt das Verhältnis von eingesetzter Strommenge und ausgehender Wärmemenge über das gesamte Jahr hinweg bei unterschiedlichen Betriebszuständen wieder.
Tabelle: Die gängigen Leistungszahlen zur Bewertung des Wirkungsgrades und der Effizienz von Wärmepumpen
Kürzel Bezeichnung Anwendung
COP Coefficient Of Performance Heizen
SCOP Seasonal Coefficient Of Performance Heizen
ESCOP European Seasonal Coefficient Of Performance Heizen
EER Energy Efficiency Ratio Kühlen
SEER Seasonal Energy Efficiency Ratio Kühlen
ESEER European Seasonal Energy Efficiency Ratio Kühlen

Welche Faktoren beeinflussen den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe?

Wärmequelle: Temperatur und Volumen entscheidend

Die Quellentemperatur wirkt sich direkt auf den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe aus. Je höher die Quellentemperatur im Jahresdurchschnitt, desto höher ist der Wirkungsgrad der Wärmepumpe. Denn die Quellentemperatur beeinflusst maßgeblich den Strombedarf einer Wärmepumpe.

Aber nicht nur der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe ist von der Quellentemperatur abhängig. Auch die Leistung der Wärmepumpe ändert sich entsprechend der Temperatur der Wärmequelle. Daher schwankt die Wärmepumpenleistung je nach genutzter Wärmequelle übers Jahr hinweg mehr oder weniger stark.

Insofern ist die Dimensionierung und Optimierung der Wärmequelle für eine konstante Quellentemperatur von Bedeutung. Reduziert sich die Temperatur der Wärmequelle z. B. um 1 °C, so sinken auch die Leistung und die JAZ der Wärmepumpe um etwa 2 bis 4 %. Daher müssen bei der Planung einer Wärmepumpe immer auch die Eigenschaften der jeweils genutzten Wärmequelle mitberücksichtigt werden.

Tabelle: Richtwerte für typische Jahresarbeitszahlen unterschiedlicher Wärmepumpen-Typen in Abhängigkeit der Wärmequellen-Temperatur
Wärmepumpen-Typ Quellentemperatur Jahresarbeitszahl (JAZ)
Luft-Wasser Zwischen – 15 und 35 °C 2,5 bis 3,5
Sole-Wasser mit Erdsonde 10 °C bei 10 m Tiefe 4 bis 4,5
Sole-Wasser mit Flächenkollektor Zwischen 0 und 20 °C 3,5 bis 4
Wasser-Wasser Ganzjährig rund 12 °C in Abhängigkeit der Tiefe 5

Neben der Quellentemperatur ist aber auch das Volumen ("Schüttung") für die resultierende "Kälteentzugsleistung" entscheidend. So kann ein Saugbrunnen mit nierdiger Temperatur aber höherer Förderleistung für die Wärmepumpe energetisch wertvoller sein, als eine Erdwärmesonde, die zwar höhere Temperaturen erzielt, aber weniger Volumen pro Stunde umwälzt. Entscheidend für die Effizienz bzw. Wirkungsgrad der Wärmepumpe ist daher auch die "Menge an Energie", die die Wärmequelle an die Wärmepumpe liefern kann.

Vorlauftemperatur: Einfluss auf Effizienz wird überschätzt

Wärmepumpen arbeiten am effizientesten, wenn sie das Temperaturniveau der aus der Umwelt aufgenommenen Wärme nur um wenige Grad anheben müssen. Daher ist neben der Temperatur der Wärmequelle auch die Vorlauftemperatur entscheidend für die Wärmepumpen-Effizienz.

Der Einfluss der Vorlauftemperatur auf die Effizienz einer Wärmepumpe beruht darauf, dass der Verdichter der Wärmepumpe mit steigender Heizungswassertemperatur bei konstanter Quellentemperatur mehr Arbeit - ein größeres Δ (Delta) - verrichten muss und dabei mehr Strom verbraucht.

Daher sollte das Wärmeverteilungssystem von Wärmepumpen auf jeden Fall so ausgelegt werden, dass der benötigte Wärmebedarf bei möglichst geringen Vorlauftemperaturen gedeckt werden kann. Die Senkung der Vorlauftemperatur steigert den Wirkungsgrad im System.

Niedertemperatur-Heizungen mit vor allem Fußboden- und Wandheizungen, aber auch großen Heizkörpern, eignen sich daher besonders gut, um mit Wärmepumpen effizient betrieben zu werden. Flächenheizsysteme erlauben in der Regel eine maximale Vorlauftemperatur von weniger als 35 °C.

Der Einfluss der Vorlauftemperatur auf die Effizienz einer Wärmepumpe wird jedoch überschätzt. Dies belegen Feldtests vom Fraunhofer ISE, in denen Luftwärmepumpen in Bestandsgebäuden mit höherer Vorlauftemperatur eine durchschnittliche JAZ von 3,1, Erdwärmepumpen im Mittel sogar einen Wert von 4,1 aufwiesen.

Besonders schlechte Wirkungsgrade führt das Fraunhofer in seinem Blog daher auf andere Umstände wie z. B. Mängeln bei der Auslegung zurück als nur auf eine höhere Vorlauftemperatur.

Merke: Wärmepumpen funktionieren mit einer Vorlauftemperatur von 35°C um rund 10 bis 15 % Prozent effizienter als bei 55°C. Oberhalb von 55°C ist der Betrieb in der Regel weniger sinnvoll.

Berechnung des Wärmepumpen-Wirkungsgrades

Die Effizienz einer Wärmepumpe, Strom in Wärme umzuwandeln ist daher letztlich von der Differenz zwischen der Temperatur der Umweltwärmequelle und der Vorlauftemperatur abhängig und kann mit der Carnotschen Formel wie folgt berechnet werden:

\(η_{c} = {T \over {T - T_{0}}}\)

Die Temperaturen werden bei dieser Rechnung aber nicht in Celsius, sondern in Kelvin angegeben. Wenn zum Beispiel die Temperaturdifferenz zwischen minus 2°C und plus 45°C liegt, ergibt sich

\(η_{c} = {318 \over 318 - 271} = 6,77\)

Eine solche Wärmepumpe würde also mehr als das Sechsfache an Wärme erzeugen wie an Strom für ihren Betrieb erforderlich wäre.

Da der Kältemittelprozess

  • bestimmte Temperaturdifferenzen zur Wärmequelle und zur Heizungsseite notwendig macht, um das Kältemittel zum Verdampfen und zum Verflüssigen zu bringen, und
  • mechanische und elektrische Verluste auftreten und auch
  • der Betrieb der "Peripherie" der Wärmepumpe zur Ansaugung der Außenluft, Umwälzung der Sole in den Erdwärmesonden oder für das Ansaugen und Wiederverpressen des Grundwassers Strom kostet,

können Wärmepumpen solche hohen, theoretischen Wirkungsgrade nicht erreichen. In der Praxis lässt sich der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe überschlägig aber mit folgender Faustregel einfach berechnen:

\(η = {T \over {T - T_{0}}}\)

Entsprechend der vorgenannten Beispiel-Berechnung würde sich in der Praxis nicht der Carnotsche Wirkungsgrad von ηc = 6,77 ergeben sondern

\(η = {318 \over {318 - 271}} \cdot 0,5 = 3,38\)

Experten-Tipp: Die Wärmedämmung von Leitungen reduziert Wärmeverluste und erhöht somit das Verhältnis von tatsächlicher Nutzenergie in Form von Raumwärme zu zugeführter Energie. Der Wirkungsgrad der Wärmepumpe vergrößert sich damit. Das gilt aber unabhängig, obgleich es sich um eine Wärmepumpe oder eine Gas Brennwertheizung handelt.

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Wirkungsgrad im Energieträger-Vergleich: Strom, Gas oder Wasserstoff?

Die Energieeffizienz von Wärmepumpen wurde wissenschaftlich vielfach untersucht. Auch beim Vergleich des Wirkungsgrades von unterschiedlichen Heizsystemen schneidet die Wärmepumpe am Besten ab.

Berechnungen von Prof. Dipl.-Ing. Werner Schenk (Hochschule München) zeigen, dass Wärmepumpen aus 10 kWh regenerativem Strom 45 kWh Wärmeenergie erzeugen können. Eine Brennstoffzelle hingegen produziert unter denselben Bedingungen nur 8,8 kWh Energie und auch die Gasbrennwertheizung erbringt lediglich 7 kWh Wärmeenergie.

Zu ähnlichen Ergebnissen kommen Studien, die untersucht haben, ob es sinnvoll ist, Strom bzw. Ökostrom direkt in Wärmepumpen zur Wärmeversorgung einzusetzen oder ob effizienter ist, zunächst aus Strom Wasserstoff herzustellen.

Zur Beantwortung dieser Frage hat der Bundesverband Wärmepumpe Szenarien untersucht, bei denen zunächst Wasserstoff hergestellt wird und dieser dann direkt verheizt bzw. verstromt und dann als Wärmepumpen-Antrieb eingesetzt wird.

Das Ergebnis überrascht nicht. Je geringer die Umwandlungsverluste desto höher der Wirkungsgrad von EE Strom: Daher weist auch der direkte Stromeinsatz in Wärmepumpen mit 350% den höchsten Wirkungsgrad auf.

Eine Verfeuerung des grünen Wasserstoffs in einem Gas- und Dampf-Kraftwerk zu Strom und anschließendem Betrieb einer Wärmepumpe erreicht "nur" einen Wirkungsgrad des Ökostroms von rund 105 bis 133 %.

Eine vorausgehende Speicherung des EE Stroms mittels Elektrolyseur in grünen Wasserstoff mit anschließender Verfeuerung des Gases in herkömmlichen Gas-Heizungen weist nur noch einen Wirkungsgrad von 47 bis 75 % auf, eine Nutzung per Kraft-Wärme-Kopplung nur 43 bis 68 %.

Auch PwC Deutschland hat in ihrer Studie "Chancen und Risiken für die deutsche Heizungsindustrie im globalen Wettbewerb" 2020 festgehalten, dass der Nutzen grün erzeugten Stroms im Wärmebereich mit Abstand am höchsten ist, wenn er direkt in Wärmepumpen genutzt wird.

Die zweitbeste Möglichkeit ist, damit grünes Gas zu erzeugen, welches bei Bedarf in Kraftwerken wieder zur Stromerzeugung dient, der dann Wärmepumpen antreibt. Den dritten Platz in der Effizienz von grünem Strom belegt die Nutzung in Direktstromheizungen. Die ineffizienteste Nutzungsart ist die Produktion von grünem Gas und dessen Verbrennung im Gaskessel – diese Variante liegt abgeschlagen auf dem letzten Platz.

Experten-Tipp: Aber nicht nur angesichts des schlechteren Wirkungsgrades zieht Wasserstoff im Vergleich mit der Wärmepumpe den Kürzeren. In "Wärmepumpe oder Wasserstoff? Wissenschaft ist sich einig!" fassen wir Studien zusammen, die weitere Vorteile einer Elektrifizierung aufzeigen.

Kosten, Wirtschaftlichkeit und Effizienz

Heizkosten im Vergleich

Die Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen ist grundsätzlich abhängig von ihrer Effizienz. Die Strompreise und deren prognostizierte Steigerung bestimmen dabei, wann sich die Investition in die Wärmepumpe "amortisiert" hat.

Mit folgender Faustformel können Sie die Heizkosten ihrer Wärmepumpe in Abhängigkeit des Wirkungsgrades und des Strompreises einfach berechnen:

Heizkosten = (Heizleistung / JAZ) * Heizstunden * Stromtarif

Beim Vergleich von Heizsystemen spielen allerdings auch die Kosten anderer Energieträger eine Rolle. Wenn man sich z. B. für eine Wärmepumpe oder eine Gasheizung entscheiden will, so müssen die Gaspreise und ihre Steigerungsraten mit einbezogen werden.

Tabelle: Gegenüberstellung der monatlichen Betriebskosten (ohne Investitionsabschreibung) für ein „teil-saniertes“ Gebäude je nach Effizienz der Wärmepumpe und Preisentwicklung (Quelle: Fraunhofer ISE-Blog)
Preisangabe Wärmepumpe mit 3,0 JAZ Wärmepumpe mit 3,5 JAZ Gasheizung
Strompreis 2021 125 € 107 €
Senkung der EEG-Umlage 100 € 86 €
Gaspreise 2021 mit CO2 Bepreisung (BEHG) 108 €
Gaspreise 2025 mit CO2 Bepreisung (BEHG) 125 €

*Annahmen: teilsaniertes Gebäude mit 150m2 und 120 kWh/m2a

Kosten-Parität der Wärmepumpe zur Gasheizung

Aber welche Heizung lohnt sich? Hierzu kann der Wirkungsgrad als Break-Even-Point berechnet werden!

Fraunhofer ISE hat 2021 berechnet, dass eine Wärmepumpe im vorgenannten Beispiel eine JAZ von 3,5 erreichen müsste, um geringere Betriebskosten als eine Gas-Heizung aufzuweisen.

Tabelle: Monatliche Heizkosten für ein 150m2 großes Haus mit unterschiedlichen Energiestandards in Abhängigkeit des Wirkungsgrades der Wärmepumpe und einem Wärmepumpentarif von 24 Cents/kWh (Quelle: Fraunhofer ISE - 2021)
JAZ nicht saniert (170 kWh/m2a) teilsaniert (120 kWh/m2a) saniert (70 kWh/m2a)
4,5 - 83 € 49 €
4,0 133 € 94 € 55 €
3,5 152 € 107 € 63 €
3,0 177 € 125 € 73 €
2,5 213 € 150 € -

Da sich die Gaspreise in den nächsten Jahren aufgrund der steigenden CO2-Kosten um 1 Cent pro kWh im Jahr 2025 erhöhen, wird bereits eine Wärmepumpe mit der Effizienz von 3,0 im Betrieb wirtschaftlich vergleichbar mit einem Gaskessel sein.

Bereits Anfang 2022 hat sich der Gaspreis mit rund 14 Cents pro kWh mehr als verdoppelt. Dies führt nun dazu, dass Wärmepumpen auch bei einer deutlich schlechteren Effizienz wirtschaftlich betrieben werden können. Im Rechen-Beispiel vom Fraunhofer ISE würde damit eine Wärmepumpe bereits mit einer Effizienz von unter 2,5 wirtschaftlicher sein als eine Gasheizung.

Wirkungsgrad bedingt höhere Preis-Stabilität

Bedingt durch das Funktionsprinzip einer Wärmepumpe, mit einem kostenlosen Umweltwärmeanteil von häufig 75% Heizwärme zu erzeugen, bleiben auch die Heizkosten bei Preissteigerungen relativ gesehen stabil.

Während die Heizkosten bei einer 10%igen Steigerung des Gas- oder Heizölpreises ebenfalls um absolut 10% steigen, steigen die Heizkosten bei einer 10%igen Strompreissteigerung im Verhältnis nur um 2,5%.

Der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe nimmt daher nicht nur Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit, sondern auch auf die Stabilität der Heizkosten. Je höher der Wirkungsgrad der Wärmepumpe, desto unabhängiger ist man von Energiepreis-Steigerungen!

Warum sind auch "ineffiziente" Wärmepumpen sinnvoll?

Häufig blendet die Diskussion um den Wirkungsgrad und die Effizienz von Wärmepumpen aus, dass sie noch weitere entscheidende Vorteile mitbringt – und diese völlig unabhängig von der letztlichen Effizienz.

Treibhausgas-Minderung

Der Primärenergiefaktor des Strommix in Deutschland liegt nach dem Gebäudeenergiegesetz 2021 bei 1,8. Gemessen an der JAZ spart eine Wärmepumpe mit PEF 1,8 und JAZ von 3 so rund 44 % CO2 Emissionen gegenüber einem Gaskessel mit solarthermischer Unterstützung ein.

Das Fraunhofer ISE gibt im eigenen Energie-Blog Innovation4E für den Strommix 2030 in Deutschland einen Emissionsfaktor von 143g/kWh CO2 an. Damit sei sogar ein strombetriebener Heizstab klimaschonender als eine vergleichbare Gasheizung mit solarthermischer Unterstützung. Denn bei einer JAZ von 1 (1 kWh Strom = 1 kWh Wärme) können 2030 CO2 Emissionen um 40 % reduziert werden.

Aus ökologischer Sicht – sofern die Wärmepumpe nicht mit Ökostrom betrieben wird – wird es mit weiterem Ausbau Erneuerbarer Energien daher immer unbedeutender, mit welchem Wirkungsgrad eine Wärmepumpe letztlich betrieben wird.

Tabelle: Je höher der Anteil der EE an der Bruttostromerzeugung desto höher sind die CO2-Emissionsminderungen durch Wärmepumpen (Quelle: Fraunhofer ISE, 2021)
Effizienz der Wärmepumpe Emissionsminderung 2030 ggü. Gaskessel + Solar
1,0 -40%
2,5 -76%
3,0 -80%
3,5 -83%
4,0 -85%
4,5 -87%

Engpass- und Lastmanagement

Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen, die zukünftig zu den dominierenden Technologien im Verkehrs- und Gebäudesektor zählen werden, haben ein großes Potenzial, erneuerbare Stromerzeuger in Netz und Markt zu integrieren.

Im Idealfall können Elektrofahrzeuge, Wärmepumpen und Batterieheimspeicher die variable Stromerzeugung aus Wind und Sonne bereits vor Ort nutzen, ohne das Übertragungsnetz zu beanspruchen.

Dezentrale Flexibilität gleicht die Einspeiseprofile erneuerbarer Energien dann so aus, dass weniger Einspeisespitzen über das Übertragungsnetz transportiert werden. Die Netzüberlastung könnte dadurch um bis zu zehn Prozent verringert werden, das zeigen Arbeiten des Öko-Instituts.

Ebenso trägt diese Flexibilität dazu bei, dass sich die Kosten der Stromerzeugung reduzieren. Das Öko-Institut schätzt, dass dezentrale, flexible technische Erzeuger und Verbraucher erneuerbarer Energien – vor allem Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge – die jährlichen Kosten der Stromerzeugung um bis zu eine Milliarde Euro reduzieren können. Und das unabhängig von ihrer Effizienz.

Unabhängigkeit der Wärmeversorgung

Deutschlands Industrie und der Gebäudebereich sind in hohem Maße von Gas abhängig. Die Wärmepumpe stellt diesbezüglich eine Option dar, sich von diesen Abhängigkeiten zu lösen. Auch aus diesen Gründen sollen daher bis 2030 mehrere Millionen Wärmepumpen in deutschen Immobilien installiert werden.

Um den dann nötigen Bedarf an Ökostrom zu decken, dürfen Wärmepumpen allerdings nicht gänzlich ohne Fokus auf ihre Effizienz installiert werden. Förderprogramme sehen daher in Abhängigkeit des Effizienzstandards eine schrittweise Pflicht zur Sanierung ineffizienter Gebäude vor, sodass bis 2040 alle Gebäude die Effizienzklasse B erreichen.

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Fragen zum Wirkungsgrad und Effizienz von Wärmepumpen

Was ist der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe?

Der Carnot-Wirkungsgrad ηc (Eta), auch Carnot-Faktor genannt, ist der höchste theoretisch mögliche Wirkungsgrad bei der Umwandlung von thermischer Energie in mechanische Energie. In Wärmepumpen und Kältemaschinen wird der entgegengesetzte Prozess betrieben. Die Wärmepumpe funktioniert daher nicht als Wärmekraftmaschine, sondern als Kraftwärmemaschine. Die Effizienz von Wärmepumpen wird daher nicht durch den Wirkungsgrad, sondern durch Leistungszahlen Ɛ (Epsilon) beschrieben.

Welche Faktoren beeinflussen den Wirkungsgrad von Wärmepumpen?

Die Eigenschaften der Wärmequelle (Luft, Wasser, Sole) beeinflussen das Verhältnis von erforderlicher Stromzufuhr zur nutzbarer Umgebungsenergie. Eine möglichst konstante und hohe Quelltemperatur erhöht den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe. Die Vorlauftemperatur im Wärmeverteilsystem ist der zweite wichtige Einflussfaktor. Eine geringe Vorlauftemperatur von bspw. 35 °C (Fußbodenheizung) ist für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe förderlich. Es gilt: je geringer die Differenz zwischen Nutzleistung und zugeführter Leistung, desto höher der Wirkungsgrad.

Welche Bedeutung hat die Effizienz von Wärmepumpen?

Aus ökologischer Sicht ist der Betrieb von Wärmepumpen unabhängig vom Wirkungsgrad positiv zu bewerten. Mit Ökostrom betriebene Wärmepumpen minimieren die Treibhausgase bei der Wärmeerzeugung. Im Vergleich zu konkurrierenden Heizungstechnologien arbeitet eine Wärmepumpe im Strommix 2022 ab JAZ von 1,8 ökologisch vorteilhaft. Aus ökonomischer Sicht hat die Effizienz der Wärmepumpe einen großen Einfluss auf die monatlichen Betriebskosten. Sinkt der Strompreis, bspw. durch das Wegfallen der EEG-Umlage, werden auch finanzielle Vorteile mit geringeren Wirkungsgraden von Wärmepumpen erreicht.

Welche Wärmepumpe hat den besten Wirkungsgrad?

Die höchste Effizienz und damit den besten Wirkungsgrad mit einer JAZ von 5 und höher weisen Wasser/Wasser-Wärmepumpen auf, da sie eine ganzjährig hohe Wärmequellentemperatur mit vielfach großem (Wasser-)Volumen nutzen können. Danach folgt die klassische Erdwärmeheizung, die ebenfalls auf eine nahezu ganzjährig stabile Erdreich-Temperatur zurückgreifen kann. Deutlich ineffizienter sind hingegen Luft/Wasser-Wärmepumpen, da ihnen im Winter beim höchsten Heizwärmebedarf nur kalte Luft zur Verfügung steht, die wenig Energie beinhaltet.

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