Wärmepumpe und COP? Wir lösen das Effizienz-Rätsel
Du möchtest Wärmepumpen vergleichen und stößt auf kryptische Bezeichnungen wie A2/W35 = 4,0. Und jetzt? Du hast den COP-Wert der Wärmepumpe entdeckt. Er hilft dir, zu vergleichen, wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet. Du solltest dich aber nicht auf ihn allein verlassen. Wir erklären dir hier alles, was du darüber wissen musst.
Das Wesentliche in Kürze
Was ist der COP einer Wärmepumpe? COP ist die Abkürzung für „Coefficient of Performance“ und wird im Deutschen oft mit „Leistungszahl“ übersetzt. Der Wert verrät dir, wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet, also wie viel Strom du brauchst, um eine bestimmte Menge Wärme zu erzeugen.
Ebenfalls sinnvoll: der SCOP. Der COP-Wert wird unter Laborbedingungen gemessen – unter anderem bei einer bestimmten Temperatur. In Deutschland schwanken die Außentemperaturen im Jahr aber stark, was gerade bei Luft-Wärmepumpen die Effizienz beeinflusst. Der Seasonal Coefficient of Performance (SCOP) berücksichtigt deshalb auch jahreszeitabhängige Temperaturen.
COP berechnen: Der COP entspricht dem Verhältnis von erzeugter Energie (erhaltener Wärme) zu zugeführter Energie (Strom für den Betrieb). Du teilst also die Wärmemenge durch die Strommenge und erhältst so den COP-Wert. Dazu findest du unten Rechenbeispiele.
Welcher Wert ist wichtiger? Der COP ist von Bedeutung, weil du damit Wärmepumpen gut vergleichen kannst. Der SCOP gibt dir ein realistischeres Bild für verschiedene Temperaturen. Und nicht zuletzt ist auch die Jahresarbeitszahl (JAZ) interessant – mehr dazu erfährst du im Artikel.
Den COP-Wert entschlüsseln: Zahlen und Buchstaben
Im Datenblatt einer Wärmepumpe findest du die Angabe: A2/W35 = 4,0. Was bedeutet das?
Nehmen wir das einmal auseinander:
Das A steht für „air“ und gibt an, welche Wärmequelle die Wärmepumpe nutzt. Hier handelt es sich also um eine Luft-Wärmepumpe. Daneben gibt es noch den Buchstaben B für „brine“, der eine Sole-Wasser-Wärmepumpe (auch Erdwärmepumpe genannt) kennzeichnet, und W für „water“ – wie bei einer Wasser-Wasser-Wärmepumpe (auch Grundwasserwärmepumpe genannt).
Die Zahl nach dem ersten Buchstaben verrät uns, welche Temperatur die Wärmequelle bei der Messung hatte. Hier waren es also zwei Grad Lufttemperatur.
Das W steht hier wieder für Wasser, diesmal befinden wir uns aber im Inneren des Gebäudes: Es geht darum, welches Heizmedium erwärmt wird. Bei Luft-Luft-Wärmepumpen wäre es die Raumluft, wofür dann der Buchstabe L steht. Alle anderen Wärmepumpen arbeiten mit Wasser.
Diese Zahl gibt an, auf welche Vorlauftemperatur das Wasser (oder die Luft) erwärmt werden soll. 35 Grad sind üblich für Fußbodenheizungen.
Hinter dem Gleichheitszeichen findest du den tatsächlichen COP-Wert der Wärmepumpe. Er liegt hier bei 4,0 und wir schauen uns gleich genau an, ob das ein guter Wert ist.
Vorher aber noch ein Beispiel für einen kleinen Selbsttest. Wie würdest du diesen COP entschlüsseln: W10/W45 = 5,2?
Und die Auflösung: Hier siehst du den COP einer Wärmepumpe, die als Wärmequelle Wasser (Grundwasser) mit einer Temperatur von 10 Grad nutzt und im Inneren des Gebäudes das Heizwasser auf eine Vorlauftemperatur von 45 Grad erwärmt. Unter diesen Bedingungen erreicht die Wärmepumpe einen COP-Wert von 5,2. Jetzt wollen wir natürlich wissen, welche Bedeutung der COP hat.
Was verrät uns der COP einer Wärmepumpe?
COP steht für das englische „Coefficient of Performance“ – zu Deutsch: Leistungszahl. Diese Leistungszahl verrät uns, wie effizient eine Wärmepumpe unter bestimmten Temperaturbedingungen arbeitet. Die Temperaturen kannst du auch direkt am COP ablesen, wie du in unseren Beispielen oben gesehen hast. Der COP-Wert dient vor allem dazu, Wärmepumpen vor dem Kauf vergleichen zu können.
Generell gilt:
Je höher der COP-Wert einer Wärmepumpe, desto besser (= effizienter) arbeitet sie.
Je kleiner der Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle und der gewünschten Vorlauftemperatur, desto höher der COP-Wert.
Das ist auch logisch: Wenn eine Luft-Wasser-Wärmepumpe eine Vorlauftemperatur von 35 Grad liefern soll, benötigt sie bei einer Außentemperatur von 10 Grad natürlich weniger Strom als bei –10 Grad.
Manche Wärmepumpen können nicht nur heizen, sondern auch kühlen. Die Hersteller können sie dann mit einem entsprechenden Vergleichswert für die Kühlfunktion ausstatten. Er heißt Energy Efficiency Ratio (EER) und funktioniert genauso wie der COP-Wert der Wärmepumpe.
Als grobe Orientierung gilt: Wärmepumpen mit einem COP ab 3 (bis etwa 5 oder sogar darüber) gelten als effizient. Luft-Wärmepumpen sind die am wenigsten effizienten Wärmepumpen mit einem entsprechend geringen COP. Dafür sind sie aber am günstigsten, sehr einfach zu installieren und für viele Gebäude völlig ausreichend. Die aufwendigeren Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen haben höhere COP-Werte, für die Installation sind jedoch Bohr- oder Erdarbeiten nötig.
Diese Werte dienen als Orientierung für „gute“ Werte – also für effizient arbeitende Wärmepumpen. Wie du bereits gesehen hast, kommt es aber immer auch darauf an, welche Temperaturen die Wärmequelle und das Heizmedium haben bzw. haben sollen.
COP bei Luft-Wasser-Wärmepumpen: 3,2–4,2
COP bei Sole-Wasser-Wärmepumpen: 4,4–4,9
COP bei Wasser-Wasser-Wärmepumpen: 4,9–5,8
Der COP-Wert von Wärmepumpen wird unter Laborbedingungen gemessen – und auch nur mit einem Temperaturmesswert (bzw. zwei – jeweils ein Wert für die Wärmequelle und das Heizmedium). Allerdings gibt es verschiedene Normen, und auch für die verschiedenen Arten von Wärmepumpen gelten unterschiedliche Quellentemperaturen. Daher ist es besonders wichtig, dass du bei einem Vergleich genau darauf achtest, unter welchen Bedingungen der COP zustande kam.
Ein kleines Praxisbeispiel: Wenn bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe der COP-Wert bei einer Außentemperatur von 2 Grad ermittelt wird und bei einer anderen Wärmepumpe (der gleichen Art) bei einer Temperatur von 7 Grad, weist die zweite Heizung vielleicht einen besseren COP auf, doch die Ergebnisse lassen sich nicht wirklich vergleichen.
Deshalb gibt es noch einen weiteren Wert, der sich auch zunehmenddurchsetzt: der SCOP-Wert.
Der SCOP-Wert berücksichtigt die Jahreszeiten.
In Deutschland erleben wir zwischen Sommer und Winter große Temperaturunterschiede. Der SCOP-Wert (Seasonal Coefficient of Performance) berücksichtigt sie: Labore prüfen die Effizienz von Wärmepumpen nicht nur bei einer, sondern bei vier unterschiedlichen Referenztemperaturen für die Heizperiode, nämlich verpflichtend bei –7 Grad, 2 Grad, 7 Grad und 12 Grad. Das ist das Wärmeprofil für die Klimazone Mitteleuropa. Auf Wunsch testen sie auch ein wärmeres und ein kälteres Profil. Der komplette Stromverbrauch (zum Beispiel für den Standby-Modus oder den optional eingesetzten Heizstab) fließt ebenfalls in die Tests mit ein.
Dann nehmen die Profis eine Gewichtung vor (je nachdem, wie häufig welche Temperatur in der jeweiligen Klimazone auftritt) und errechnen so den SCOP-Wert. Er gibt die jahreszeitliche Gesamteffizienz einer Wärmepumpe an.
Übrigens: Für Deutschland ist die Klimazone Mitteleuropa relevant, und manche regionalen Hersteller lassen ihre Wärmepumpen auch nur speziell für diese Klimazone testen – wärmere und kältere Profile sind nicht vorgeschrieben. Darauf kannst du bei der Auswahl zusätzlich achten.
Gegenstück zum SCOP-Wert
Auch der SCOP-Wert hat ein Gegenstück, das sich auf die Kühlfunktion einer Wärmepumpe bezieht: den SEER-Wert. Das steht für „Seasonal Energy Efficiency Ratio“. Der SEER-Wert bezieht sich natürlich nicht auf die Heiz-, sondern auf die Kühlperiode im Sommer. Entsprechend misst man ihn auch bei anderen Temperaturen, nämlich bei 18, 22, 26 und 30 Grad (Wasserquelle) bzw. bei 20, 25, 30 und 35 Grad (Luftquelle).
So kannst du den COP berechnen
In der Praxis wirst du selbst den COP eher selten berechnen wollen. Der Hersteller hat das ja bereits für dich getan. Du kannst damit allerdings deinen ungefähren voraussichtlichen Stromverbrauch berechnen. Daher werfen wir trotzdem einmal einen Blick auf die Formel.
Um den COP-Wert zu berechnen, teilst du die Wärmeleistung, welche die Wärmepumpe bereitstellt, durch die elektrische Leistung, die sie benötigt. Liefert eine Wärmepumpe also eine Wärmeleistung von 12 Kilowatt und benötigt dafür 3 Kilowatt elektrische Leistung, dann rechnest du 12 ÷ 3 = 4. Der COP-Wert liegt bei 4 – ein guter Wert für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, für eine Erdwärmepumpe hingegen eher niedrig.
Diese Formel können wir nun umstellen, um den Stromverbrauch zu ermitteln:
Wenn du im Jahr einen Wärmebedarf von 12.000 kWh hast und der COP-Wert bei 4,0 liegt, rechnest du 12.000 kWh ÷ 4 = 3.000 kWh. Das ist die Menge an Strom, die du bereitstellen musst.
Bedenke aber, dass der COP-Wert einer Wärmepumpe unter Laborbedingungen und für bestimmte Temperaturwerte gilt. Im echten Leben sind die Bedingungen anders.
Die Jahresarbeitszahl – „COP in der Praxis“
Jahresarbeitszahl funktioniert ähnlich wie der COP-Wert, bezieht sich aber auf die Effizienz der Wärmepumpe in der Praxis. Wie effizient die Wärmepumpe nämlich am Ende arbeitet, hängt von vielen Faktoren ab, zum Beispiel
deinem Heizverhalten,
den Außentemperaturen,
der Dämmung deines Hauses,
der Qualität deiner Heizkörper,
regelmäßiger Wartung,
der richtigen Dimensionierung etc.
Etwas zugespitzt: Wenn du eine Luft-Wärmepumpe mit einem COP von 3 in einem unsanierten Altbau installierst, der dazu noch uralte Heizkörper verwendet, wird sich dieser COP in der Praxis nicht halten können. Im effizienten Neubau sieht das komplett anders aus.
An sich ist also die Jahresarbeitszahl von größerer Bedeutung als der COP. Das Problem ist nur: Sie lässt sich nicht im Labor ermitteln. Dort weiß schließlich niemand, wie deine Dämmung, deine Fenster oder dein Heizverhalten aussehen. Du kannst die JAZ nur herausfinden, nachdem deine Wärmepumpe eine Weile in Betrieb war – ein Jahr ist dafür eine gute Orientierung. Die JAZ hilft dir, deinen Stromverbrauch für die Zukunft abzuschätzen oder sinnvolle Sanierungsmaßnahmen zu planen. Vorab kannst du sie nur ungefähr berechnen. Der Bundesverband Wärmepumpe e. V. stellt einen JAZ-Rechner zur Verfügung. Oder du lässt dich von einem erfahrenen 1KOMMA5° Meisterbetrieb in deiner Nähe individuell beraten.
Ist der COP-Wert einer Wärmepumpe wichtig für Förderungen?
Der COP-Wert entscheidet nicht direkt darüber, ob du eine Förderung für deine Wärmepumpe erhältst – indirekt aber schon. Er gibt zum einen Auskunft über die mögliche Jahresarbeitszahl (auch wenn letztendlich die Bedingungen vor Ort entscheiden) und dient zum anderen zur Berechnung des ETAs-Wertes.
Förderungen für Wärmepumpen gibt es zu Beginn 2025 noch für Wärmepumpen mit einer Jahresarbeitszahl von mindestens 3,0. Der ETAs-Wert – der jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz-Wert – errechnet sich aus dem SCOP-Wert (Vorsicht: nicht dem COP-Wert!) deiner Wärmepumpe geteilt durch den sogenannten Primärenergiefaktor (PEF). Dieser Faktor unterscheidet sich je nachdem, welche Energiequelle du nutzt. Bei Wärmepumpen ist das immer Strom, daher brauchst du dir nur einen PEF zu merken: Er beträgt bei Strom 2,5.
Kleines Rechenbeispiel: Hat deine Wärmepumpe einen SCOP-Wert von 3,8, dann rechnest du 3,8 ÷ 2,5 = 1,52. Das entspricht 152 Prozent. Jetzt kannst du in der folgenden Tabelle nachschauen, ob deine Wärmepumpe Chancen auf eine Förderung hat:
Die anstehende Bundestagswahl im Februar 2025 könnte einen Einfluss auf die Förderlandschaft für Wärmepumpen haben. Denn, ob und in welcher Form die Wärmepumpenförderungen bestehen bleiben, weiß aktuell noch niemand mit Sicherheit. Das bedeutet, wer zu Beginn 2025 überlegt auf eine Wärmepumpe umzustellen, sollte nicht zu lange zögern.
Fazit: Verlass dich nicht allein auf den COP-Wert
Wenn du eine Wärmepumpe kaufen möchtest, gibt es einiges zu bedenken. Der COP-Wert einer Wärmepumpe eignet sich für einen ersten Vergleich. Aussagekräftiger ist der SCOP-Wert, und idealerweise lässt du dir auch noch die ungefähre Jahresarbeitszahl berechnen.
Worauf du außerdem Wert legen solltest: Erfahrung im Fachbetrieb, der deine Wärmepumpe planen und installieren soll. Bei 1KOMMA5° unterstützen wir dich mit unseren eigenen Meisterbetrieben, die viele Jahre Erfahrung bei der Installation von Wärmepumpen haben. Lass dir vorab genau durchrechnen, welche Wärmepumpe in deinem Zuhause wirklich sinnvoll ist – und wie viel du dadurch sparen kannst. Wir beraten dich gern.