Hier erfahren Sie alles, was Sie über die Jahresarbeitszahl bei Wärmepumpen, ihre Bedeutung für die Effizienz sowie den Unterschied zur „Leistungszahl“ wissen müssen. Außerdem finden Sie hilfreiche Tipps, wie Sie die JAZ Ihrer Wärmepumpe optimieren können.
Was ist die Jahresarbeitszahl (JAZ) einer Wärmepumpe?
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist eine der wichtigsten Kenngrößen zur Beurteilung der Effizienz bzw. der Wirtschaftlichkeit einer Heizanlage , die mit einer Wärmepumpe betrieben wird. Sie beschreibt das Verhältnis zwischen der aufgewendeten elektrischen Energie und der erzeugten Heizwärme, und zwar über einen Zeitraum von einem Jahr. Dabei berücksichtigt sie auch die individuellen Betriebsbedingungen des Gebäudes. Da sich Immobilien hinsichtlich ihres Heizsystems, ihrer Wärmeverteilung und Dämmung unterscheiden, muss die JAZ immer individuell berechnet werden.
Neben der Jahresarbeitszahl gibt es noch zwei weitere Kennzahlen für die Effizienz einer Wärmepumpe, die Sie kennen sollten:
- Coefficient of Performance (COP): Der COP-Wert einer Wärmepumpe, auch Leistungszahl genannt, beruht ebenfalls auf dem Verhältnis zwischen erzeugter Wärmeenergie und verbrauchtem Strom. Im Unterschied zur JAZ wird er unter bestimmten Normbedingungen ermittelt und bezieht sich nur auf die Wärmepumpe selbst.
- Seasonal Coefficient of Performance (SCOP): Etwas genauer ist der SCOP, in dessen Berechnung auch mehrere (angenommene) Außentemperaturen einfließen: für gewöhnlich 12 °C, 7 °C, 2 °C und -7 °C.
COP und SCOP sind nicht identisch mit der JAZ. Sie geben eine Orientierung über die Basiseffizienz verschiedener Geräte und fließen in die Berechnung der Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ein. So können beispielsweise Wärmepumpen mit einer niedrigen Leistungszahl in einem gut gedämmten Haus mit moderner Flächenheizung (Wand, Fußboden) eine höhere Jahresarbeitszahl erzielen als Geräte mit hohem COP in einem schwach gedämmten Altbau . Ein versierter Energieberater oder Installateur finden für jede Wohnsituation eine genau abgestimmte Systemlösung.
Was sagt die Jahresarbeitszahl über die Effizienz von Wärmepumpen aus?
Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe verrät, wie effizient sie in einem bestimmten Gebäude über das Jahr hinweg arbeitet. Denn im Laufe dieses Zeitraums hat sie mit hoher Wahrscheinlichkeit sämtliche Rahmenbedingungen, etwa diverse Außentemperaturen sowie den sich ändernden Heizbedarf der Wohnräume in den verschiedenen Jahreszeiten durchlaufen. Folglich repräsentiert die Jahresarbeitszahl die tatsächliche Effizienz und Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe am genauesten. Dennoch kann selbst die JAZ nicht alle Faktoren berücksichtigen, wie etwa das Heizverhalten des Nutzers. Eine möglichst hohe JAZ erreichen Sie mit einem energetisch vorteilhaften Heiz- und Lüftverhalten (beispielsweise im Winter wenige Male am Tag stoßlüften, statt Fenster auf Kipp stehen zu lassen).
Wie wird die Jahresarbeitszahl (JAZ) berechnet?
Vereinfacht ausgedrückt ist die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe der Quotient aus der erzeugten Heizwärme und der zugeführten elektrischen Energie. So berechnet sich die Jahresarbeitszahl aus folgender Formel:
Jahresarbeitszahl = Heizwärme (kWh/a) / Strom (kWh/a)
Die Werte für Heizwärme und Strom beziehen sich dabei auf ein volles Jahr (in der Rechenformel dargestellt als /a).
JAZ einer Wärmepumpe mithilfe konkreter Messwerte berechnen
Am aussagekräftigsten ist die Berechnung der Jahresarbeitszahl anhand konkreter Messwerte. Zur Bestimmung benötigen Sie zwei Messgeräte: einen Wärmemengenzähler, der die Wärmemenge erfasst, welche an das Heiz- und Brauchwasser abgegeben wird, sowie einen separaten Stromzähler. Zuverlässige Ergebnisse erhalten Sie erst nach der ersten Heizperiode.
Hinweis: Für möglichst genaue Ergebnisse sollte bei der Messung der gesamte Verbrauch der Heizanlage erfasst werden. Das schließt neben dem Verdichter auch die Steuerung und den Heizstab ein.
Rechenbeispiel für die Ermittlung der JAZ eines Einfamilienhauses:
Angenommen, Sie haben einen Wärmebedarf von 20.000 kWh pro Jahr. Um diesen zu decken, benötigt Ihre Wärmepumpe 5.000 kWh elektrische Energie. Die Jahresarbeitszahl beträgt demnach 4. Das heißt, aus 1 kWh elektrischer Energie erzeugt sie 4 kWh Wärme. Oder anders ausgedrückt: Die Wärmepumpe stellt viermal mehr Wärme bereit, als sie selbst an Strom verbraucht.
Voraussichtliche JAZ berechnen
Wer schon vor dem Erwerb einer Wärmepumpe die Effizienz des Heizsystems abschätzen oder verschiedene Geräte miteinander vergleichen möchte, der kann die Jahresarbeitszahl auch im Voraus theoretisch berechnen. Dabei helfen verschiedene JAZ-Rechner, wie zum Beispiel der vom Bundesverband Wärmepumpe e.V.
Installateure und Planer ermitteln die Arbeitszahl einer Wärmepumpe nach den Anforderungen der VDI 4650. Dabei greifen sie auf Standardklimadaten und -raumtemperaturen zurück. Die Berechnung dient als Voraussetzung für eine staatliche Förderung der Wärmepumpe .
Mit der JAZ den Stromverbrauch der Wärmepumpe bestimmen
Die prognostizierte Arbeitszahl der Wärmepumpe können Sie nutzen, um daraus den Stromverbrauch und die potenziellen Heizkosten zu berechnen. Die Formel lautet:
Strom (kWh/a) = Heizwärme (kWh/a) / Jahresarbeitszahl
Die Heizwärme entspricht dabei dem Gebäudewärmebedarf, sofern kein anderer Wärmeerzeuger zum Einsatz kommen soll. Diesen finden Sie entweder in Ihrer letzten Jahresabrechnung oder in den Unterlagen Ihres Energieberaters.
Rechenbeispiel zur Ermittlung der zu erwartenden Heizkosten:
Ein Altbau mit einem Wärmebedarf von 24.000 kWh pro Jahr soll mit einer Wärmepumpe ausgerüstet werden. Der Installateur hat eine Jahresarbeitszahl von 4 berechnet. Das ergibt einen Stromverbrauch von 6.000 kWh. Um die jährlichen Heizkosten zu ermitteln, muss der Wert nun noch mit dem aktuellen Strompreis in Euro (nicht Cent) multipliziert werden. Angenommen, der Strompreis liegt bei 0,30 € pro kWh, dann ergeben sich folgende jährliche Stromkosten:
6.000 kWh x 0,30 €/kWh = 1.800 € im Jahr
Was ist ein guter JAZ-Wert?
Allgemein gilt: Je höher die Jahresarbeitszahl ausfällt, desto effizienter arbeitet das Heizsystem – und desto niedriger sind die Betriebskosten. Moderne Wärmepumpen erreichen – je nach genutzter Wärmequelle – Jahresarbeitszahlen zwischen 3 und 5. Die Werte von Erdwärmepumpen oder Grundwasser-Wärmepumpen liegen dabei meist etwas über denen von Luft-Wasser-Wärmepumpen . Auch die Rahmenbedingungen des Gebäudes wirken sich auf die JAZ aus. Für gewöhnlich erzielen Wärmepumpen im Neubau höhere Jahresarbeitszahlen als in Bestandsgebäuden, da der Wärmedämmstandard in neueren Gebäuden höher ist. Neubauten benötigen also vergleichsweise wenig Energie, um bei niedrigen Außentemperaturen ein bestimmtes Wärmelevel zu erreichen und zu halten; schwächer gedämmte Bestandsbauten benötigen dafür hingegen mehr Energie.
Wie erziele ich eine hohe JAZ?
Eine hohe Jahresarbeitszahl verspricht nicht nur geringere Betriebskosten, sondern ist ebenfalls notwendig, um staatliche Fördermöglichkeiten in Anspruch nehmen zu können. Zur Steigerung der JAZ existieren verschiedene Möglichkeiten:
- Absenkung der Vorlauftemperaturen: Je niedriger die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizwasser, desto weniger muss der Verdichter der Wärmepumpe leisten. Das senkt den Stromverbrauch und steigert die JAZ.
- Heizflächen ausreichend groß dimensionieren: Ideale Partner für eine Wärmepumpe sind Wand- und Fußbodenheizungen , da sie bei niedrigen Vorlauftemperaturen genügend Wärme zum Beheizen von Räumen abstrahlen. Doch auch groß dimensionierte Heizkörper können bereits genügen – oder speziell auf die Modernisierung ausgelegte Heizkörper wie der Logatrend VC - Plan WP+ .
- Sanierungsmaßnahmen: Maßnahmen wie die Dämmung der Gebäudehülle, die Isolierung von Warmwasserleitungen sowie der Austausch alter Fenster und Türen minimieren die Wärmeverluste und damit den Wärmebedarf des Gebäudes.
- hydraulischer Abgleich: Bei einem hydraulischen Abgleich wird die Heizung so eingestellt, dass das erwärmte Heizwasser in jedem Raum gleichmäßig ankommt. Möchten Sie eine Förderung in Anspruch nehmen, ist ein hydraulischer Abgleich obligatorisch.
- Installation einer Solarthermie- oder Photovoltaikanlage: Eine Solarthermieanlage verringert die Einsatzzeiten der Wärmepumpe. Mit einer PV-Anlage kann der Strombezug aus dem öffentlichen Netz reduziert werden, was Kosten spart. Wie Sie Solar und Wärmepumpe kombinieren können, erfahren Sie in unserem Ratgeber.
Es ist wichtig, bei der Jahresarbeitszahl Ihrer Wärmepumpe für das Bestandsgebäude bestimmte Werte zu erreichen, um die Voraussetzungen für eine Förderung zu erfüllen. Im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) sind Zuschüsse bis zu 70 % möglich. Auch Luft-Luft-Wärmepumpen sind seit 2023 wieder förderfähig.
Häufig gestellte Fragen zur Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen
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JAZ und COP beschreiben beide das Verhältnis zwischen erzeugter Wärmeenergie und verbrauchtem Strom. Der COP bezieht sich dabei auf Werte, die zu einem bestimmten Zeitpunkt unter Laborbedingungen gemessen werden. Er bildet damit eine Momentaufnahme ab. Die Jahresarbeitszahl erfasst dagegen die Effizienz der gesamten Heizanlage im Verlauf eines Jahres in einem bestimmten Gebäude.
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Für den Erhalt einer BAFA-Förderung muss Ihre Wärmepumpe eine bestimmte Jahresarbeitszahl aufweisen. Für Bestandsgebäude gelten folgende Werte als Voraussetzung für den Erhalt der staatlichen Förderung:
- Luft-Wasser-Wärmepumpen: 3,5
- Sole-Wasser-/Wasser-Wasser-Wärmepumpen in Wohngebäuden: 3,8
- Sole-Wasser-/Wasser-Wasser-Wärmepumpen in Nicht-Wohngebäuden: 4,0
Für Neubauten liegt der Wert für die zu erreichende JAZ von elektrisch betriebenen Wärmepumpen bei 4,5.
Die JAZ ist aber nicht das einzige Bewertungskriterium. Eine wesentliche Rolle spielt zudem die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ETA). Sie basiert auf zwei Werten: dem SCOP und dem Primärenergiefaktor (PEF) der Antriebsenergie. Für elektrisch betriebene Wärmepumpen gilt der Primärenergiefaktor des europäischen Strommix. Dieser liegt bei 2,5. Für Wärmepumpen mit Gasantrieb wird der Faktor 1,1 verwendet.
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Welche Jahresarbeitszahl eine Wärmepumpe erreichen kann, hängt nicht nur vom Gerät selbst ab. Es gibt eine Reihe weiterer Faktoren, die die Effizienz beeinflussen:
- genutzte Wärmequelle: der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur sollte möglichst gering sein. Die besten Jahresarbeitszahlen erreichen Grundwasser- und Erdwärmepumpen.
- Dämmstandard des Hauses: Gut gedämmte Gebäude haben einen geringen Wärmebedarf.
- Zustand und Art des vorhandenen Heizsystems: Wärmepumpen arbeiten am effizientesten mit niedrigen Vorlauftemperaturen zwischen 35 und 55 °C. Ideale Partner sind deshalb Fußboden- und Wandheizungen.
- Dimensionierung der Wärmepumpe: Die Wärmepumpe darf weder zu klein noch zu groß ausgelegt werden.
- Region, in der die Wärmepumpe installiert ist: In kälteren Regionen fällt der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Vorlauftemperatur höher aus als in milden Lagen.
- individuelles Heiz- und Lüftungsverhalten: Überhitzte oder ausgekühlte Räume und falsches Lüften erhöhen den Wärmebedarf.
Die Jahresarbeitszahl ist kein festgelegter Wert, sondern kann durch verschiedene Maßnahmen wie die Sanierung des Gebäudes oder ein gewissenhaftes Heizen und Lüften optimiert werden.