Wohnhaus Höfler Pinggau
In ihrem Zuhause genießen Kathrin und Patrick Höfler und umweltfreundliche Energie für Heizung und…
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Wärmepumpen schonen Haushaltsbudget und Umwelt – vorausgesetzt, die Anlage ist in ihrer Gesamtheit optimal geplant, fachgerecht installiert und arbeitet effizient. Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe (JAZ) gibt Aufschluss über die Effizienz und Sparsamkeit des individuellen Gesamtsystems. Sie wird von vielen Erfolgsfaktoren beeinflusst, die wir uns hier näher ansehen.
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Wärmepumpe ist die wichtigste Leistungskennzahl einer Wärmepumpen-Gesamtanlage. Sie gibt Aufschluss über die Effizienz bzw. Sparsamkeit eines ganz konkreten Wärmepumpensystems während des tatsächlichen Betriebs.
Will man die JAZ eines Wärmepumpensystems berechnen, stellt man die jährlich eingesetzte Strommenge (Antriebsstrom) dem Jahresoutput an Heizwärme, Kühlenergie und ggf. Energie für die Warmwasserbereitung gegenüber.
Die Jahresarbeitszahl JAZ gibt an, wie viele Teile Wärme- bzw. Kühlenergie mit einem Teil Strom über das Jahr verteilt produziert werden. Sie wird im Echtbetrieb oder über die Regelung der Wärmepumpe rechnerisch ermittelt.
Beispiel: Bei einer Wärmepumpenanlage mit JAZ 5 im Heizbetrieb werden mit 1 kWh Strom über das Jahr verteilt 5 kWh Heizwärme erzeugt.
Die allgemeine Formel für das Berechnen der Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe lautet:
JAZ = Qab : Qzu
Qab: abgegebene Wärmemenge (bzw. erzeugte Heizwärme oder Kühlenergie) in Kilowattstunden pro Jahr (kWh/a)
Qzu: zugeführte elektrische Energie (bzw. Stromverbrauch) in Kilowattstunden pro Jahr (kWh/a)
Dabei werden die Kennzahlen für Heizbetrieb, Warmwasser und Kühlbetrieb getrennt ermittelt und am Ende zusammengeführt. Was man für die Ermittlung der Werte braucht, sind Wärmemengenzähler und ein eigener Stromzähler für die Wärmepumpe.
Zwar geben moderne Wärmepumpengeräte eine automatisch errechnete Jahresarbeitszahl aus, die der Realität schon recht nahekommt. Will man es aber genau wissen, muss man die Zählerstände ablesen und selbst rechnen.
Im großen Wärmepumpen-Universum gibt es neben der Jahresarbeitszahl JAZ noch weitere Kennzahlen für die Wirtschaftlichkeit bzw. Effizienz. Dazu zählen auch COP und SCOP der Wärmepumpe. Ein Überblick in aller Kürze:
Die Jahresarbeitszahl JAZ wird unter realen Betriebsbedingungen in der Praxis ermittelt. Sie gilt also immer nur für ein ganz konkretes Wärmepumpen-Gesamtsystem. Man kann sie überschlagsmäßig vorausberechnen. Wie hoch sie aber tatsächlich ist, stellt sich erst nach etwa einem Jahr Betriebszeit heraus. Die JAZ ist eine Verhältniszahl und gibt an, wie viele Teile Heizwärme/Kühlenergie über das Jahr mit einem Teil Strom produziert werden.
Der Coefficient of Performance oder COP einer Wärmepumpe wird im Labor des Wärmepumpen-Herstellers ermittelt. Er gibt die Effizienz des Wärmepumpengeräts unter genormten Bedingungen an. Dabei stellt auch er Heizwärme/Kühlenergie und Antriebsenergie (Strom) gegenüber. Über den COP lassen sich verschiedene Wärmepumpengeräte hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit vergleichen – was für Kaufentscheidung besonders wichtig ist.
Auch der Seasonal Coefficient of Performance oder SCOP einer Wärmepumpe wird im Labor des Wärmepumpen-Herstellers ermittelt. Er gibt die Effizienz des Wärmepumpengeräts unter genormten Bedingungen an und berücksichtigt dabei die durchschnittlichen Außentemperaturen im Jahresverlauf. Dadurch ist er aussagekräftiger als der COP. Auch er stellt Heizwärme/Kühlenergie und Antriebsenergie (Strom) gegenüber.
Je höher die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe, desto effizienter und sparsamer ist das Wärmepumpensystem. Das Ziel ist es also, optimierte Gesamtanlagen mit einer hohen Jahresarbeitszahl zu bauen, die so wenig Strom wie möglich verbrauchen. Das resultiert in dauerhaft niedrigen Betriebskosten für Heizung, Warmwasser und Kühlung.
Zudem leisten effiziente Wärmepumpenheizungen einen wichtigen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz (Stichwort Dekarbonisierung). Ökologisch wertvolle Wärmepumpenanlagen haben Jahresarbeitszahlen, die größer als 4 sind und werden mit Ökostrom oder Strom von der eigenen Photovoltaikanlage betrieben. Dann bringen sie den meisten ökologischen Nutzen. Beim Kühlen mit der Wärmepumpe im Sommer haben Erd- und Grundwasserwärmepumpen den kleinsten CO2-Fußabdruck. Bei der passiven Kühlung werden im Idealfall Jahresarbeitszahlen bis zu 50 erreicht (kühle Grundtemperaturen und geringe Pumpenleistung).
Eine Wärmepumpenanlage ist so individuell wie das Haus, in dem sie installiert ist. Sie setzt sich aus zahlreichen Komponenten zusammen, die exakt geplant und optimal aufeinander abgestimmt werden müssen. Deshalb muss die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe für jedes Haus und jede Wärmepumpen-Gesamtanlage individuell ermittelt werden. Dabei werden alle Betriebszustände wie zum Beispiel
extra berücksichtigt.
Die Effizienz und Sparsamkeit eines Wärmepumpensystems hängt also nicht allein von der Qualität des Wärmepumpengerätes ab. Es gibt eine ganze Reihe von Einflussfaktoren, die sich auf die Leistung des Gesamtsystems, auf den Stromverbrauch und damit auf die Jahresarbeitszahl (JAZ) auswirken. Sehen wir uns die wichtigsten etwas näher an:
Wärmepumpen sind Niedertemperatursysteme und für den Einsatz in Häusern mit niedrigem Heizwärmebedarf ausgelegt. Sie eignen sich sowohl für energieeffiziente neue Gebäude als auch für gut sanierte Altbauten und sind in verschiedensten Ausführungen erhältlich. Welche Wärmepumpensysteme ideal zu welchem Haustyp passen, können Sie in der klimaaktiv-Heizungsmatrix nachsehen.
Die gängigsten Wärmepumpen-Leistungsbereiche für Einfamilienhäuser:
Selbstverständlich können auch größere Gebäude – vom Mehrfamilienhaus bis zur Wohnanlage – mit Wärmepumpen geheizt und gekühlt werden. Weitere Details verraten wir HSH Installateure Ihnen gerne in einem persönlichen Beratungsgespräch.
Je höher und konstanter die Temperatur der Wärmequelle (Erde, Grundwasser, Luft), desto weniger Energie muss durch die Wärmepumpe zugeführt werden, um die nötige Heizenergie bereitzustellen.
Generell gilt für:
Das ist auch der Hauptgrund dafür, warum Grundwasserwärmepumpen und Erdwärmepumpen tendenziell bessere Effizienzwerte liefern als Luftwärmepumpen. Details dazu finden Sie in unserem Artikel Stromverbrauch der Wärmepumpe: Knackpunkt Wärmequelle.
Die Qualität des Wärmepumpengeräts wirkt sich besonders stark auf die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe aus. Dabei ist die Leistungskennzahl COP das wichtigste Gütekriterium. Der Coefficient of Performance COP wird allerdings auf dem Prüfstand ermittelt und gibt nur Auskunft über die Leistung des Gerätes unter optimalen Testbedingungen.
Unter der Vorlauftemperatur versteht man die Temperatur des Heizungswassers, das in den Heizkörper oder in die Fußbodenheizung hineinfließt. Je niedriger diese Vorlauftemperatur sein darf, desto weniger Strom verbraucht die Wärmepumpe – und desto höher wird die Jahresarbeitszahl JAZ.
Auch Ihr persönliches Wärmeempfinden spielt eine wichtige Rolle für die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe. Je höher die Raumtemperatur sein soll, desto mehr Heizenergie wird benötigt. Fühlen Sie sich bei einer Raumtemperatur von 21 °C ausreichend wohl, muss die Wärmepumpenheizung weitaus weniger Heizenergie zur Verfügung stellen als bei Raumtemperaturen von 23 oder gar 24 °C.
Die genauen Zusammenhänge finden Sie in unserem Artikel Vorlauftemperatur: So klappt’s mit der Wärmepumpe.
Auch eine Wärmepumpe mit Photovoltaikanlage kann eine clevere Idee sein, denn die PV-Anlage liefert einen Teil des Stromes, der für den Betrieb der Wärmepumpe benötigt wird. Im Sommer kann oft sogar die gesamte elektrische Energie, die für das Kühlen mit der Wärmepumpe benötigt wird, von der hauseigenen PV-Anlage bereitgestellt werden.
Die Planung und Umsetzung einer hocheffizienten Wärmepumpenanlage ist eine komplexe Angelegenheit, die viel Fachwissen und Umsicht verlangt. Für ein optimales Ergebnis müssen die einzelnen Systemkomponenten exakt berechnet, dimensioniert und aufeinander abgestimmt werden.
Wir HSH‑Installateure beziehen alle Einflussfaktoren in die Berechnungen mit ein und sorgen dafür, dass das Gesamtsystem einwandfrei funktioniert und beste Effizienzwerte liefert – mit Garantie.
Mit unserem kostenlos nutzbaren Online-Heizungsplaner finden Sie es in ein paar Klicks heraus! Ein Kostenbeispiel: Bei einem Neubau (Niedrigenergiehaus in Klosterneuburg) mit 150 m² Wohnfläche müssen Sie für eine neue Luftwärmepumpe mit Photovoltaikanlage mit ca. 28.020 bis 41.150 Euro Investitionskosten und ca. 796 Euro Betriebskosten pro Jahr rechnen.
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Renommierte Institute wie das Fraunhofer-Institut und die Technische Universität Wien zeigen in Studien und Monitorings auf, wie es in der Praxis um die Jahresarbeitszahlen installierter Wärmepumpenanlagen (Neubau und Altbau) bestellt ist. Die Bilanz ist allerdings ernüchternd, weil viele Anlagen ihre prognostizierten Leistungswerte nicht erreichen.
Dabei liegen zwischen den schlechtesten und den besten Gesamtsystemen regelrechte Welten, wie auch die Zahlen zeigen:
Nur wenige Erd- oder Grundwasserwärmepumpenanlagen wurden in ihrer Gesamtheit optimiert ausgelegt und liefern eine Jahresarbeitszahl von 4 bis 5 oder höher. Das zeigt noch einmal deutlich, wie wichtig eine fachgerechte und optimierte Planung, Dimensionierung und Installation des Gesamtsystems ist und wie wichtig es ist, auf qualitativ hochwertige Geräte zurückzugreifen.
In der nachstehenden Tabelle haben wir für Sie die Durchschnittswerte der Jahresarbeitszahlen für verschiedene Wärmepumpen-Typen im Vergleich dargestellt.
| Wärmepumpen-Typ | Jahresarbeitszahl im Durchschnitt |
|---|---|
| Luftwärmepumpe | 2,5 bis 3,5 |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe / Erdwärmepumpe mit Tiefensonde | 4 bis 4,5 |
| Sole-Wasser-Wärmepumpe / Erdwärmepumpe mit Flächenkollektoren | 3,5 bis 4 |
| Wasser-Wasser-Wärmepumpe / Grundwasserwärmepumpe | 4 bis 5 |
Bei den aktuellen Wärmepumpen-Förderungen ist die Jahresarbeitszahl für Privathaushalte in Österreich KEIN Kriterium. Welche Förderungen es bundesweit und auf Landesebene gibt, finden Sie in unserer Rubrik Förderungen für die Wärmepumpe.
Ein Hinweis für Betriebe: Bei Wärmepumpen-Förderungen für Unternehmen sind sowohl die JAZ als auch der GWP (Global Warming Potential) des Kältemittels in der Wärmepumpe entscheidend für die Förderung bzw. die Höhe der Förderung. Details dazu besprechen wir am besten persönlich.
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist ein Maß für die Effizienz einer Wärmepumpe über ein gesamtes Jahr hinweg. Sie gibt das Verhältnis der abgegebenen Wärmeenergie zur aufgenommenen elektrischen Energie an. Eine höhere JAZ bedeutet eine effizientere Wärmepumpe.
Die JAZ wird berechnet, indem die insgesamt abgegebene Wärmeenergie (in kWh) durch die insgesamt verbrauchte elektrische Energie (in kWh) über ein Jahr geteilt wird. Die Formel lautet: JAZ=abgegebene Wärmeenergie (kWh)/verbrauchte elektrische Energie (kWh)
Die JAZ wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter die Außentemperatur, die Effizienz der Wärmepumpe, die Art des Wärmepumpensystems (Luft-Wasser, Sole-Wasser, etc.), die Heizlast des Gebäudes und die Betriebsweise der Anlage.
Die JAZ kann verbessert werden durch:
Ein guter JAZ-Wert liegt im Bereich von 3 bis 5. Das bedeutet, dass die Wärmepumpe im Jahresdurchschnitt drei- bis fünfmal mehr Wärmeenergie abgibt, als sie elektrische Energie verbraucht. Sehr effiziente Systeme können sogar Werte über 5 erreichen.
Die JAZ ist wichtig, weil sie ein Indikator für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe ist. Ein höherer JAZ-Wert bedeutet geringere Betriebskosten und einen niedrigeren Energieverbrauch, was sowohl ökonomische als auch ökologische Vorteile mit sich bringt. Sie hilft auch bei der Bewertung und Auswahl der passenden Wärmepumpe für ein Gebäude.
Diese FAQs bieten einen umfassenden Überblick über die wichtigsten Aspekte der Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen und helfen bei der Bewertung der Effizienz und Leistungsfähigkeit dieser Heizsysteme.
Holen Sie sich hier den kompletten Überblick über die aktuellen Bundes- und Landesförderungen für den Neubau und die Sanierung umweltfreundlicher Heiz- und Energiesysteme in Ihrem Bundesland. Einfach Postleitzahl und E-Mail-Adresse eingeben – und schon können Sie den HSH-Förderkompass für Ihr Bundesland downloaden.
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