Jahresarbeitszahl Wärmepumpe Wie effizient ist Deine Wärmepumpe?

Mit einer Wärmepumpe kannst Du umweltfreundlich und effizient heizen. Wenn Du eine Wärmepumpe planst oder womöglich schon umgerüstet hast, solltest Du über die wichtigste Kennzahl dieses Heizsystems Bescheid wissen: Die Jahresarbeitszahl (JAZ). In diesem Ratgeber erfährst Du alles Wichtige zur JAZ und warum sie ein entscheidender Faktor für Deine Heizkosten ist. Wir erklären Dir den Unterschied zum Coefficient of Performance (CoP), wie Du die JAZ berechnest und welche Faktoren sie beeinflussen. Außerdem geben wir Dir praktische Tipps, wie Du die Effizienz Deiner Wärmepumpe steigern kannst. 

Quelle: Stiebel Eltron (Stand: Februar 2024)

Für Luft-Wärmepumpen findest Du häufig die Angabe A2/W35, für Erdwärmepumpen ist es B0/W35. Was bedeuten diese Zahlen?

Dahinter verstecken sich feste Bedingungen, unter denen die Leistung der Wärmepumpe gemessen wurde, sogenannte Betriebspunkte. Dabei steht A2/W35 für eine Außentemperatur von zwei Grad Celsius und eine Vorlauftemperatur von 35 Grad Celsius. Bei Erdwärmepumpen steht die Angabe B0/W35 für eine Bodentemperatur von null Grad und eine Vorlauftemperatur von 35 Grad. Die Vorlauftemperatur ist die Temperatur, mit der Dein Heizsystem arbeitet, um Deine Räume ausreichend zu heizen. So heiß muss also das Heizwasser in den Heizungsrohren sein.

In einem Neubau ist diese im Labor angenommene Vorlauftemperatur realistisch. In einem Altbau wird sie aber vermutlich nicht ausreichen, so dass der berechnete CoP nicht realistisch ist. Daher findet man inzwischen immer öfter in den Datenblättern der Wärmepumpenmodelle auch noch einen weiteren geprüften Betriebspunkt, nämlich A-7/W55. Dieser Betriebspunkt wird mit einer Außentemperatur von minus sieben Grad Celsius und einer Vorlauftemperatur von 55 Grad gerechnet. 

Trotzdem sind das nur Momentaufnahmen für eine ganz bestimmte Situation. Damit die Leistungszahl CoP noch etwas realistischer ist, wurde der SCoP eingeführt. Das ist der Seasonal Coefficient of Performance. Beim SCoP werden saisonale Unterschiede in der Temperatur berücksichtigt und noch weitere Betriebspunkte für unterschiedliche Außentemperaturen ermittelt.

Wann brauchst Du den CoP und wann die JAZ?

Der CoP eignet sich als Momentaufnahme unter Laborbedingungen hauptsächlich dazu, um unterschiedliche Wärmepumpenmodelle verschiedener Hersteller miteinander zu vergleichen. Er sagt Dir aber nichts darüber aus, wie effizient das Modell in Deinem Haus laufen wird. 

Achtung: Du kannst über den CoP nicht unterschiedliche Wärmepumpenarten vergleichen, also Luftwärmepumpen mit Erdwärmepumpen. Da je nach Wärmequelle Luft und Erde von unterschiedlichen Betriebspunkten ausgegangen wird, ist kein direkter Vergleich möglich. 

Möchtest Du einschätzen können, wie hoch der Stromverbrauch einer Wärmepumpe sein wird, brauchst Du die JAZ. Nur sie sagt aus, wie die Wärmepumpe unter den individuellen Bedingungen Deines Hauses arbeitet.

Merk Dir einfach: Der CoP ist eine theoretische Kennzahl, die Dir beim Kauf der Wärmepumpe hilft, verschiedene Modelle zu vergleichen. Die JAZ ist hingegen eine praktische Kennzahl, die die Effizienz der Wärmepumpe in Deinem Haus anzeigt. 

Wenn Du eine Wärmepumpe planen lässt, kann die Heizungsfachfirma oder eine Energieberatung die voraussichtliche JAZ nach technischen Vorgaben bereits vorab berechnen. In die Berechnung fließen viele Faktoren mit ein, dazu gehören Vorlauftemperatur, CoP oder SCoP und Temperatur der Wärmequelle Luft oder Erde. Oft wird die voraussichtliche JAZ im Angebot für die Wärmepumpe oder in den Planungsunterlagen angegeben. Frage im Zweifel bei Deiner Heizungsfachfirma nach.

Hast Du bereits eine Wärmepumpe und möchtest überprüfen, wie die tatsächliche JAZ nach einem Betriebsjahr aussieht, brauchst Du zwei Kennwerte: Die erzeugte Wärme in Kilowattstunden (kWh) und den verbrauchten Strom in Kilowattstunden. 

Manche Wärmepumpen bieten Funktionen an, die diese Werte messen und über das Display abrufbar machen. Häufig sind die Daten aber nicht einfach auslesbar oder eher ungenau. Einfacher und exakter geht das mit einem Wärmemengenzähler und einem Stromzähler für die Wärmepumpe. Wenn Du den günstigen Wärmepumpenstrom nutzen möchtest, braucht Deine Wärmepumpe ohnehin einen separaten Stromzähler. Wenn Deine Wärmepumpe über den Haushaltsstromzähler läuft, kannst Du darüber nachdenken, einen Zwischenzähler setzen zu lassen. Dieser wird zwischen Deinem Hausstromzähler und der Wärmepumpe installiert und misst so nur den Strom, den die Wärmepumpe bezieht. Da Du diesen privat betreibst und er keine offizielle Messstelle ist, muss er nicht angemeldet werden und kostet auch keine jährliche Gebühr. 

Ein Wärmemengenzähler misst die erzeugte Wärme und wird in das Rohrsystem des Heizwasserkreislaufs integriert. Er misst den Durchlauf des Heizungswassers und die Temperatur und zeigt so an, wie viel Wärme produziert wurde. 

Hast Du beide Werte nach einem Jahr abgelesen, kannst Du daraus die JAZ für das vergangene Jahr berechnen. Die Formel dafür ist ganz einfach:

Wärmemenge in kWh : Stromverbrauch in kWh = JAZ

Beispiel:

Der Wärmemengenzähler zeigt für das vergangene Jahr eine Wärmemenge von 20.000 Kilowattstunden an. Gleichzeitig zeigt der Stromzähler der Wärmepumpe einen Verbrauch von 5.000 Kilowattstunden. 

20.000 kWh : 5.000 kWh = 4

In diesem Beispiel kommt also eine Jahresarbeitszahl von vier raus. Das bedeutet, dass übers Jahr betrachtet aus einer Kilowattstunde Strom vier Kilowattstunden Wärme erzeugt wurden.

Den größten Einfluss auf die Jahresarbeitszahl hat der Temperaturunterschied zwischen der Temperatur der Wärmequelle – also der Luft oder dem Erdreich – und der Vorlauftemperatur Deines Heizsystems. Das nennt man auch Temperaturhub: Um wie viel Grad muss die Wärmepumpe die Temperatur anheben?

Je größer dieser Temperaturhub ist, desto mehr muss Deine Wärmepumpe arbeiten und desto niedriger ist die Jahresarbeitszahl. Sie ist also ineffizienter.

Wie hoch der Temperaturhub ist, wird wiederum von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst. Dazu gehören:

• die Wahl der Wärmequelle
• die Art Deines Heizsystems
• die Wärmedämmung Deines Hauses
• die Einstellungen an Deiner Wärmepumpe
• die Erzeugung von Warmwasser
• das Heizverhalten in Deinem Haushalt

Wie wirkt sich die Wärmequelle aus?

Du kannst als Wärmequelle für Deine Wärmepumpe die Außenluft, das Erdreich oder auch das Grundwasser nutzen. Da Grundwasser-Wärmepumpen hauptsächlich für größere Bauprojekte geplant werden, betrachten wir diese hier nicht weiter.

Die Außenluft oder das Erdreich als Wärmequelle beeinflussen stark, welche JAZ Deine Wärmepumpe vermutlich erreichen wird. Das liegt daran, dass die Temperatur im Erdreich das ganze Jahr über konstant bei etwa zehn Grad Celsius liegt. Die Temperatur der Außenluft hingegen schwankt über das Jahr erheblich und besonders im Winter wird der Temperaturhub unter Umständen sehr groß, was die JAZ Deiner Wärmepumpe senkt. 

Aus dem Grund erreichen Erdwärmepumpen in der Regel eine höhere JAZ als Luftwärmepumpen. So erreichten Luftwärmepumpen in einer Feldstudie des Fraunhofer Instituts zu Wärmepumpen in Bestandsgebäuden im Mittel eine JAZ von 3,1. Erdwärmepumpen kamen in der gleichen Studie auf eine JAZ von 4,1 und waren somit um rund ein Drittel effizienter. Gleichzeitig sind Erdwärmewärmepumpen in der Anschaffung teurer als Luftwärmepumpen – die Effizienz hat also ihren Preis.

Warum neue Heizkörper die Jahresarbeitszahl senken können

Neben der Wärmequelle hat die Art und Weise, mit der die Wärme in Deinem Haus verteilt wird, einen großen Einfluss auf die JAZ. Wärmepumpen funktionieren auch mit Heizkörpern – aber weniger effizient als mit Flächenheizungen wie Fußboden- und Deckenheizungen. Woran liegt das?

Der Grund: Wird die Wärme in den Räumen über eine größere Fläche abgegeben, muss die Temperatur im Heizsystem nicht so hoch sein. Denn: Mehr Fläche kann mehr Wärme abgegeben. Einzelne Heizkörper, die im Raum verteilt hängen, müssen stärker heizen, also heißer sein, um die gleiche Temperatur zu erzeugen, weil sie eben weniger Fläche haben. 

Das führt dazu, dass die Temperatur des Heizwassers – also die Vorlauftemperatur – in Heizkörpern höher sein muss als in Flächenheizungen. Das erhöht entsprechend den Temperaturhub. Möchtest Du in einem Haus mit Heizkörpern eine Wärmepumpe einbauen lassen, musst Du aber nicht zwingend auf eine Fußboden- oder Deckenheizung umrüsten. Lass stattdessen prüfen, ob es reicht, einzelne Heizkörper auszutauschen – beispielsweise gegen sogenannte Niedertemperaturheizkörper. Diese verteilen die Wärme ebenfalls effizienter über eine größere Fläche. So kann eine Wärmepumpe auch im Altbau ohne Fußbodenheizungen effizient heizen. 

Was hat die Wärmedämmung mit der JAZ zu tun?

In einem Haus mit guter Wärmedämmung wird die JAZ einer Wärmepumpe in der Regel höher sein als in einem unsanierten Altbau. Denn wo viel nach draußen Wärme verloren geht, muss mit hoher Temperatur nachgeheizt werden. 

Um die Wärme in Deinem Haus auf dem gewünschten Level zu halten, muss so viel Wärme erzeugt werden, dass die Temperatur in den Innenräumen auch bei hohem Wärmeverlust einigermaßen gleichbleibt. Um das zu erreichen, sind höhere Vorlauftemperaturen nötig – das Heizsystem muss also heißer sein. 

Das sorgt wieder für einen größeren Temperaturhub. Kommen Faktoren wie ungenügende Dämmung und zu kleine Heizkörper zusammen, kann die Wärmepumpe womöglich nicht effizient und wirtschaftlich arbeiten und erreicht nur eine sehr niedrige JAZ von unter 2,5. 

Warum die Einstellungen Deiner Wärmepumpe wichtig sind

Zwei weitere Faktoren spielen für die Effizienz Deiner Wärmepumpe eine wichtige Rolle: Sie muss richtig geplant und richtig eingestellt werden. Eine schlechte Planung kann den Stromverbrauch Deiner Wärmepumpe massiv in die Höhe treiben – etwa, wenn die Wärmepumpe zu klein ausgelegt wurde und der Heizstab oft zum Einsatz kommen muss.

Aber auch falsche Einstellungen zum Betrieb der Wärmepumpe können die Jahresarbeitszahl und damit auch den Stromverbrauch beeinträchtigen. Wichtig ist die richtige Einstellung der Heizkurve Deiner Wärmepumpe. Diese Kurve gibt Deiner Wärmepumpe vor, wie sie unter verschiedenen Bedingungen heizen soll. Sie berechnet nämlich, wie viel Wärme bei welcher Außentemperatur erzeugt werden muss. 

Falsche Einstellungen führen dazu, dass die Vorlauftemperatur zu stark oder zu schwach steigt. Das führt dazu, dass Dein Haus zu stark oder zu schwach geheizt wird. Ist die Vorlauftemperatur durch eine fehlerhafte Heizkurve zu hoch, beeinflusst das die JAZ, da auch in diesem Fall der Temperaturhub wieder steigt. 

Wie das Warmwasser die JAZ beeinflusst

Wenn Deine Wärmepumpe auch für das Warmwasser zum Duschen oder Kochen in Deinem Haus sorgt, hat das einen starken Einfluss auf die JAZ. Denn die Erzeugung von Warmwasser beeinflusst die Jahresarbeitszahl in der Regel negativ – es senkt sie also.

Das liegt daran, dass das Warmwasser oft auf höhere Temperaturen geheizt wird als das Heizungswasser. Dieses sollte für Wärmepumpen auf maximal 55 Grad geheizt werden, um die Effizienz nicht zu starken zu senken. Warmwasser hingegen wird auf 60 Grad oder mehr erhitzt. Das ist vor allem wichtig, um Bakterien wie Legionellen vorzubeugen.

Diese hohe Temperatur, die die Wärmepumpe regelmäßig liefern muss, senkt die Jahresarbeitszahl. Je höher die erforderliche Temperatur und je mehr Wasser Du verbrauchst, desto geringer ist die JAZ Deiner Wärmepumpe. 

Was trägt Dein Heizverhalten zur JAZ bei?

Je nachdem, wie warm Du Deine Räume heizen möchtet, beeinflusst das ebenfalls die JAZ. Bevorzugst Du sehr warme Räume, wird die JAZ sinken. Das gilt besonders für unsanierte Altbauten, da die Heizung immer gegen die Wärmeverluste ankämpfen muss, um die gewünschte Temperatur zu halten.

Durch eine höhere Raumtemperatur muss auch die Vorlauftemperatur höher sein. Die höhere Vorlauftemperatur führt auch hier wieder zu einem höheren Temperaturhub und einer geringeren JAZ.

Alle diese Punkte beeinflussen den notwendigen Temperaturhub. Das heißt aber auch, dass es mehrere Stellschrauben gibt, an denen Du drehen kannst, um die JAZ und damit die Effizienz Deiner Wärmepumpe zu verbessern.

Die Jahresarbeitszahl Deiner Wärmepumpe kannst Du vielseitig beeinflussen. Das geht bei der Planung und der Wahl der Wärmequelle und des Wärmepumpenmodells los. 

Achte auf die Wahl der Wärmepumpe: Erdwärmepumpen sind effizienter als Luftwärmepumpen, aber dafür auch teurer und aufwendiger im Einbau. Wenn Du Dich für eine Wärmequelle entschieden und mehrere Modelle zur Auswahl hast, dann vergleiche die CoP-Werte miteinander. Je höher dieser ist, desto effizienter ist das Modell gegenüber anderen. Achtung: Der CoP entspricht nicht der Jahresarbeitszahl, die Deine Wärmepumpe erreichen wird. 

Pass auf bei der Planung: Die richtige Planung der Wärmepumpe ist für die Wahl der Leistung entscheidend. Wärmepumpen, die nicht richtig auf Dein Haus ausgelegt sind, laufen weniger effizient und haben dadurch eine schlechtere JAZ. Du solltest daher darauf achten, dass die Wärmepumpe vorher sorgfältig geplant wird und die Leistung nicht nur anhand von Daumenregeln abgeschätzt wird. Worauf Du dabei achten musst und was Du tun kannst, wenn Deine Wärmepumpe wegen falscher Planung nicht gut läuft, liest Du in unserem Ratgeber Stromverbrauch Wärmepumpe. 

Da die Wärmepumpe genau für Dein Haus ausgelegt werden soll, ist es sinnvoll, vorab über Möglichkeiten nachzudenken, die Vorlauftemperatur zu senken und so den Temperaturhub zu minimieren, der die JAZ direkt beeinflusst. 

Saniere Dein Haus: Dazu gehören größere Maßnahmen wie eine energetische Sanierung Deines Hauses, etwa durch die Dämmung der Fassade, des Dachs oder den Tausch von Fenstern. Dadurch verliert Dein Haus weniger Wärme und die Vorlauftemperatur sinkt. Aber auch kleine und günstigere Maßnahmen wie die Dämmung von Heizungsrohren oder der Tausch einzelner Heizkörper auf sogenannte Niedertemperaturheizkörper machen einen großen Unterschied. 

Es ist sinnvoll, diese Maßnahmen anzugehen, bevor die Wärmepumpe ins Haus kommt. Da sie die Vorlauftemperatur und damit die JAZ stark beeinflussen können, führen sie bei einer bestehenden Wärmepumpe dazu, dass diese danach weniger effizient läuft – weil sie eben nicht mehr zum Haus passt. 

Willst Du auf eine Wärmepumpe setzen, eine umfangreiche oder teilweise Dämmung Deiner Immobilie ist aber gerade keine Option, gibt es trotzdem Möglichkeiten. Weise die Heizungsfachfirma oder die Energieberatung, die die optimale Wärmepumpenlösung für Dich plant, auf jeden Fall darauf hin, dass eine Sanierung erst später infrage kommt. Bis dahin könntest Du auf eine Hybridheizung setzen, bei der eine Wärmepumpe mit Deiner bestehenden Heizung kombiniert wird. Die Leistung der Wärmepumpe wird etwas geringer angesetzt und reicht an den kältesten Tagen nicht aus – dann schaltet sich aber Deine bestehende Heizung dazu und heizt mit. Sanierst Du später, kann die alte Heizung ausgebaut werden und die Wärmepumpe schafft das Heizen allein.  

Optimiere Dein Heizsystem: Ist die Wärmepumpe eingebaut, solltest Du Dein Heizsystem hydraulisch abgleichen lassen. Dabei werden die Durchflussmengen an den Heizkörpern neu eingestellt, sodass die Wärme gleichmäßig verteilt wird. Ist das System nicht richtig abgeglichen, kann es passieren, dass manche nur teilweise oder gar nicht warm werden. Deine Wärmepumpe arbeitet weniger effizient und die JAZ sinkt. Immer, wenn es Sanierungen oder Umbauten an Deinem Haus oder Deiner Heizung gab, sollte so ein Abgleich durchgeführt werden.

Achte auf Dein Heizverhalten: Du kannst die JAZ außerdem durch das Verbrauchsverhalten Deines Haushalts beeinflussen. Wird das Warmwasser auch durch die Wärmepumpe erzeugt, dann prüfe, ob Du beispielsweise über einen Sparduschkopf Warmwasser einsparen oder im System die Temperatur anpassen kannst. Je höher die Warmwassertemperatur eingestellt ist, desto mehr sinkt die Effizienz Deiner Wärmepumpe. Lebst Du in einem Neubau oder einem sanierten Altbau, wird die Anpassung der Wassertemperatur einen größeren Einfluss auf die JAZ haben als in einem unsanierten Altbau. Das liegt daran, dass der Bedarf an Heizwärme bei gut gedämmten Häusern deutlich geringer ist, sodass das Warmwasser einen größeren Anteil am gesamten Wärmebedarf hat. 

Du kannst außerdem darüber nachdenken, das Warmwasser noch auf anderem Wege zu erzeugen. Beispielsweise über eine Solarthermieanlage. Diese kann mithilfe der Sonnenenergie bis 60 bis 70 Prozent des Energiebedarfs für Warmwasser decken. 

Den Wärmebedarf Deiner Heizung kannst Du ebenfalls durch kleine Anpassungen Deines Verhaltens verringern. Wenn Du die Räume weniger stark heizt oder darauf achtest, dass Deine Möbel oder Vorhänge nicht die Heizkörper verdecken und so die Wärmeverteilung stören. Diese und weitere Tipps und wie viel Geld mehr dadurch auf Deinem Konto bleibt, findest Du auch in unserem Ratgeber Heizkosten senken. 

Lass die Einstellungen prüfen: Nachdem Deine Wärmepumpe das erste Jahr durchgelaufen ist, solltest Du von einer Heizungsfachfirma nochmal alle Einstellungen prüfen lassen. Dann wird überprüft, ob die Heizkurve richtig eingestellt ist. Fehler bei dieser Einstellung können dazu führen, dass Deine JAZ zu niedrig ist. Das gilt auch, wenn Du während der Heizperiode Probleme feststellst.

Je nach Wärmepumpenart, den individuellen Bedingungen in einem Haus und dem Wärmepumpenmodell unterscheiden sich die Jahresarbeitszahlen.

Wärmepumpen in Neubauten mit guter Dämmung und entsprechend niedriger Vorlauftemperatur im Heizsystem haben in der Regel eine höhere JAZ als Bestandsgebäude mit schlechter Dämmung. In einer mehrjährigen Schweizer Studie von Wärmepumpen-Anlagen durch das Institut für Energiesysteme der Interstaatlichen Hochschule für Technik hat sich für Luftwärmepumpen in Neubauten eine JAZ von bis zu vier ergeben. Für Erdwärmepumpen lag sie sogar bei über sechs. Wird neben der Heizung auch das Warmwasser von der Wärmepumpe erwärmt, lag die JAZ bei beiden Wärmepumpenarten etwas niedriger.

Für ältere Einfamilienhäuser hat das Fraunhofer Institut ebenfalls in einer mehrjährigen Feldstudie die Jahresarbeitszahlen von Wärmepumpensystemen untersucht. Das Ergebnis war, dass die Luftwärmepumpen in der Studie im Mittel eine JAZ von 3,1 erreicht haben. Die Erdwärmepumpen kamen im Mittel auf eine JAZ von 4,1. In den untersuchten Bestandsgebäuden konnten in der Regel die Wärmepumpen also auch effizient betrieben werden. 

Wie gut eine Wärmepumpe in Deinem Haus läuft, ist allerdings von den individuellen Gegebenheiten Deines Eigenheims abhängig. Wie gut Dein Haus auf eine Wärmepumpe vorbereitet ist, kannst Du in drei Schritten prüfen. Wie das geht, liest Du in unserem Ratgeber zu Wärmepumpen im Altbau. 

Die Jahresarbeitszahl sagt Dir, wie viel Strom Deine Wärmepumpe verbraucht und wie hoch damit Deine Heizkosten sind. Du kannst an ihr grundsätzlich ablesen, wie effizient sie arbeitet. Eine JAZ ab drei gilt als effizient und wirtschaftlich. Du verbrauchst dann nämlich eine Kilowattstunde Strom für drei Kilowattstunden Wärme. Hast Du vorher mit Erdgas oder Heizöl geheizt, weißt Du, dass diese Brennstoffe pro Kilowattstunde weniger kosten als Strom, der lange etwa dreimal so teuer war. Je mehr Wärme Du aus einer Kilowattstunde Strom gewinnst, desto besser. 

Das Verhältnis von Strompreis zu Erdgas- und Heizölpreisen wird sich vermutlich in Zukunft weiter verschieben. Die fossilen Brennstoffe werden durch den CO2-Preis teurer, während Tarife mit Strom aus erneuerbaren Energien heute nicht mehr teurer sind als mit herkömmlichem Strom. So werden auch niedrigere Jahresarbeitszahlen zunehmend wirtschaftlich. 

Wichtig wird die JAZ außerdem, wenn es um Fördergelder geht: Um die Heizungsförderung der staatlichen Förderbank KfW zu nutzen, muss Deine Wärmepumpe zumindest laut Berechnung in der Planung eine JAZ von drei erreichen. Das ist Voraussetzung, damit Du die Zuschüsse erhältst. 

Auch viele regionale Programme, die Du mit der staatlichen Förderung kombinieren darfst, fordern eine Mindest-Jahresarbeitszahl. In der Regel liegt diese zwischen 2,5 und 3,5. Willst Du ein Förderprogramm Deiner Stadt oder Kommune nutzen, informiere Dich vorab zu den Bedingungen und sprich auch Deine Heizungsfachfirma oder Energieberatung darauf an.

Alles, was Du zu den Voraussetzungen und Möglichkeiten der Zuschüsse wissen musst, liest Du auch in unserem Ratgeber zur Förderung von Wärmepumpen.