COP Wärmepumpe: Effizienz und Leistung einfach erklärt
Geschrieben von:
Patrick Meyer
Veröffentlicht am:
28.05.2025
Wärmepumpe
Grundlagen
Wärmepumpen nutzen natürliche Energiequellen wie Luft, Wasser oder Erdreich zur Wärmeerzeugung. Der COP (Coefficient of Performance) einer Wärmepumpe zeigt ihre Effizienz: Ein Wert von 4 bedeutet, dass aus 1 kWh Strom 4 kWh Heizwärme gewonnen werden. Faktoren wie Außentemperatur und Vorlauftemperatur beeinflussen den COP maßgeblich.
Besonders gut schneiden moderne Systeme in Gebäuden mit Fußbodenheizung ab. Ein hoher COP spart Strom, reduziert CO₂ und macht Systeme wie Sole-Wasser- oder Luft-Wasser-Wärmepumpen zu nachhaltigen Lösungen.
Zusammenfassung
Der COP-Wert zeigt die Effizienz einer Wärmepumpe an: Er gibt das Verhältnis von erzeugter Wärme zur eingesetzten Strommenge an.
COP und JAZ unterscheiden sich deutlich: Der COP basiert auf Laborwerten, die JAZ spiegelt den realen Energieverbrauch über ein Jahr.
Temperatur der Wärmequelle, Vorlauftemperatur und Gerätequalität beeinflussen den COP-Wert maßgeblich.
Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen erreichen meist höhere COP-Werte als Luft-Wasser-Systeme.
Ein hoher COP reduziert Stromverbrauch und Betriebskosten und leistet einen Beitrag zum klimafreundlichen Heizen.
Was bedeutet der COP-Wert einer Wärmepumpe?
Der COP-Wert (Coefficient of Performance) zeigt, wie effizient eine Wärmepumpenanlage arbeitet. Er gibt das Verhältnis von abgegebener Wärmemenge zur eingesetzten elektrischen Energie an.
Die Formel lautet: COP = abgegebene Wärme / eingesetzter Strom. Ein COP-Wert von 4 bedeutet, dass die Wärmepumpe aus 1 kWh Strom 4 kWh Wärme erzeugt. Effiziente Erdwärmepumpen oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen erreichen oft Werte zwischen 3,5 und 5.
Werte unter 3 gelten meist als unwirtschaftlich, besonders im Vergleich zu modernen Heizsystemen.
Ein hoher COP senkt den Stromverbrauch und die Betriebskosten der Heizung. Passivhäuser und Systeme mit guter Dämmung profitieren besonders von hohen COP-Werten. Verschiedene Faktoren wie die Temperatur der Wärmequelle, der Wärmetauscher oder die Qualität des Kältemittels beeinflussen das Ergebnis.
Ein guter COP-Wert macht den Unterschied zwischen günstiger und teurer Heizenergie.
Unterschied zwischen COP und JAZ
COP zeigt, wie effizient eine Wärmepumpe unter Laborbedingungen arbeitet. Hersteller messen den coefficient of performance meist bei einer festen Temperatur, etwa A2/W35. Diese Werte erscheinen im Produktdatenblatt.
JAZ hingegen steht für Jahresarbeitszahl. Sie gibt an, wie viel Wärmeenergie eine Anlage über ein ganzes Jahr liefert, verglichen mit dem Strombedarf. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) berücksichtigt reale Bedingungen wie wetterbedingte Temperaturschwankungen und den tatsächlichen Betrieb des Heizsystems.
COP bietet nur eine Momentaufnahme und bezieht sich auf eine bestimmte Arbeitssituation. JAZ bildet die gesamte Heizperiode ab. Luftwärmepumpen zeigen oft unterschiedliche Ergebnisse bei COP und JAZ, weil Außentemperaturen stark schwanken.
Erneuerbare Energiequellen wie Solarthermie oder oberflächennahe Geothermie wirken sich stark auf die Jahresarbeitszahl (jaz) aus. Auch Faktoren wie Wärmeverlust, Qualität des Heizkörpers und Art des Frostschutzmittels beeinflussen den realen Wert der JAZ stärker als den COP.
Sonderfall: SCOP (Seasonal Coefficient of Performance)
SCOP steht für Seasonal Coefficient of Performance. Der SCOP-Wert zeigt, wie effizient eine Wärmepumpe über ein ganzes Jahr arbeitet. Er berücksichtigt, dass sich die Umgebungstemperaturen im Laufe der Jahreszeiten ändern.
So spiegelt der SCOP realistische Bedingungen für Heizzwecke wider.
Im Unterschied zum einfachen COP misst der SCOP die Leistung der Wärmepumpe bei allen typischen Außentemperaturen. Anwender sehen dadurch, wie gut eine geothermische oder Luft-Wasser-Wärmepumpe wirklich funktioniert.
Der SCOP gibt so eine genauere Einschätzung zur Energieeffizienz im Vergleich zu Kohle- oder Gasheizung. Gebäudebesitzer treffen mit den SCOP-Daten bessere Entscheidungen für energieeffizientes Heizen, unabhängig von Energieform und Brennstoffe.
Faktoren, die den COP-Wert beeinflussen
Verschiedene äußere Bedingungen wirken sich auf den COP einer Wärmepumpe aus. Auch die Art des Wärmetransports und das verwendete Kühlmittel spielen dabei eine wichtige Rolle.
Temperatur der Wärmequelle
Die Temperatur der Wärmequelle beeinflusst die Effizienz jeder Wärmepumpe direkt. Erdsonden und Wasserquellen bieten meist eine konstant hohe Temperatur. Deshalb erzielen Sole-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen oft höhere COP-Werte als Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Luft kann im Winter stark abkühlen; das senkt die Leistung der Wärmepumpe. Erdreich und Grundwasser sorgen dagegen oft für bessere Bedingungen, da ihre Temperatur im Jahr nur wenig schwankt.
So liefern diese Wärmequellen auch bei Frost noch genug Energie für die Erwärmung.
Wärmetransport läuft effektiver, wenn das Ausgangsniveau der Temperatur hoch bleibt. In Regionen mit milderem Klima erreicht eine Luft-Wasser-Wärmepumpe trotzdem gute Werte. Solarenergie, Windenergie und Abwärme aus Industrieanlagen dienen manchmal auch als regenerative Energien für den Betrieb von Kompressionswärmepumpen oder Absorptionswärmepumpen.
Erde und Wasser liefern zuverlässige Temperaturen – so steigt der COP-Wert Ihrer Wärmepumpe deutlich an.
Vorlauftemperatur des Heizsystems
Moderne Fußbodenheizungen in Neubauten arbeiten meist mit einer Vorlauftemperatur von etwa 35 °C. Diese niedrige Temperatur verbessert die Effizienz der Wärmepumpe und sorgt für einen hohen Coefficient of Performance (COP).
In Altbauten kommen oft Radiatoren zum Einsatz, die eine Vorlauftemperatur von über 50 °C benötigen. Das führt zu einem höheren Energieverbrauch und senkt die Leistungszahl der Heizanlage.
Eine niedrige Vorlauftemperatur hilft, Strom aus erneuerbaren Energien wie Solarstrom oder Photovoltaik besser zu nutzen. Heizsysteme mit guter Isolierung erreichen effizientere Werte selbst bei kühlem Rücklauf.
Die Wahl des Heizsystems beeinflusst somit nicht nur den COP, sondern auch die Betriebskosten und die Nutzung nachhaltiger Energien.
Qualität der Wärmepumpe
Das Wärmepumpenmodell spielt eine wichtige Rolle für den COP-Wert. Hochwertige Geräte nutzen fortschrittliche Verdichter und gute Wärmeleitfähigkeit in den Bauteilen. Viele Geräte setzen 2024 auf Invertertechnologie, um die Effizienz zu steigern.
Diese Technik passt die Leistung genau an den Bedarf im Heizsystem an. Dadurch verbraucht die Anlage weniger Energie und erhöht die jahresarbeitszahl (jaz). Bekannte Hersteller wie Viessmann oder Bosch achten auf beste Verarbeitung und Technik.
Das beeinflusst Verflüssigung und Aggregatzustand der Kältemittel positiv.
Ein gutes Gerät liefert stabile Werte, auch bei wechselnden Rücklauftemperaturen. Günstige Modelle verlieren oft Leistung bei kalter Außenluft oder schlechtem Wärmeaustausch. In der Energiewirtschaft gelten Sole-Wasser-Wärmepumpen mit Inverterverdichter als besonders effizient.
Sie erreichen 2024 einen COP von 4 oder mehr, selbst bei niedrigen Temperaturen. Die Wahl der richtigen Qualität wirkt sich direkt auf Energieverbrauch und Betriebskosten aus.
Wie wird der COP-Wert berechnet?
Der COP-Wert zeigt, wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet. Man berechnet ihn, indem man die abgegebene Wärme durch die eingesetzte Energie teilt. Hier ist der Ablauf der Berechnung:
Messen Sie die Menge an Wärme, die die Wärmepumpe abgibt. Diese Einheit ist in Kilowattstunden (kWh).
Erfassen Sie den Stromverbrauch der Wärmepumpe zur Erzeugung dieser Wärme, ebenfalls in kWh.
Teilen Sie nun die abgegebene Wärme durch den Stromverbrauch der Wärmepumpe.
Das Ergebnis ist der COP-Wert. Ein Beispiel: Gibt eine Wärmepumpe 4 kWh Wärme ab und verbraucht dabei 1 kWh Strom, liegt der COP-Wert bei 4.
Hersteller bieten oft Datenblätter, auf denen sie den COP-Wert bei bestimmten Bedingungen angeben; zum Beispiel A2/W35 bedeutet eine Außentemperatur von 2 °C und eine Vorlauftemperatur des Heizsystems von 35 °C.
Diese Methode hilft Ihnen zu verstehen, wie effizient Ihre heizungs- oder kühlungsbezogene Ausrüstung im Vergleich zu anderen Modellen ist und trägt dazu bei, den Energieverbrauch sowie Betriebskosten zu optimieren.
Was sagt ein guter COP-Wert aus?
Ein hoher COP-Wert zeigt, dass eine Wärmepumpe sehr effizient arbeitet. Ein typischer Wert zwischen 3,5 und 5 steht für gute Energieausbeute aus erneuerbaren Energien wie brine oder Luft.
Solche Systeme verbrauchen weniger Strom als herkömmliche Heizkessel.
Werte unter 3 gelten meist als unwirtschaftlich. Dies führt zu höheren Betriebskosten und macht die Nutzung weniger attraktiv. Wer auf die jahresarbeitszahl (JAZ) achtet, kann über die Auswahl einer effizienten heat pump langfristig Geld sparen.
COP-Werte im Vergleich
Luft-Wasser-Wärmepumpen haben oft niedrigere COP-Werte im Vergleich zu Sole-Wasser-Wärmepumpen. Wasser-Wasser-Wärmepumpen erzielen in der Regel die besten Werte und bieten hohe Effizienz für Heizsysteme.
Luft-Wasser-Wärmepumpen
Luft-Wasser-Wärmepumpen entziehen Wärme aus der Luft. Sie nutzen diese Energie, um Wohnräume zu beheizen und Warmwasser zu erzeugen. Die Effizienz dieser Geräte zeigt der COP-Wert.
Viele Luft-Wasser-Wärmepumpen erreichen einen COP von 3,8 bis 4,2.
Der COP-Wert sagt aus, wie viel Wärme eine Wärmepumpe im Verhältnis zur eingesetzten Energie erzeugt. Ein COP zwischen 3,4 und 4,1 (A2W35) bedeutet, dass die Wärmepumpe für jedes Kilowatt Strom drei bis vier Kilowatt Wärme produziert.
Diese Werte machen Luft-Wasser-Wärmepumpen zu einer attraktiven Option für erneuerbare Energien. Sie senken den Energieverbrauch und die Betriebskosten.
Sole-Wasser-Wärmepumpen
Sole-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Erdwärme zur Heizenergiegewinnung. Sie haben meist einen hohen COP-Wert, der zwischen 4,8 und 5,0 liegt. Das bedeutet, sie erzeugen mehr Energie, als sie verbrauchen.
Diese Systeme entziehen Wärme aus dem Erdreich und geben sie an das Heizsystem ab. Dank ihrer Effizienz senken sie die Betriebskosten sowie den Energieverbrauch.
Die Qualität der Wärmepumpe spielt eine wichtige Rolle. Ein gutes Modell sorgt für konstante Wärme und spart Energiekosten. Viessmann Vitocal 300-G ist ein Beispiel für eine effektive Sole-Wasser-Wärmepumpe.
Der hohe COP-Wert zeigt ihre Leistung an und ist entscheidend für die Jahresarbeitszahl (JAZ).
Wasser-Wasser-Wärmepumpen
Wasser-Wasser-Wärmepumpen nutzen Grundwasser zur Wärmeerzeugung. Diese Systeme bieten hohe Effizienz und Leistung. Der COP-Wert liegt oft zwischen 5,0 und 5,5. Das bedeutet, sie liefern mehr Wärme, als sie an Energie verbrauchen.
Diese Wärmepumpen arbeiten besonders gut bei stabilen Temperaturen. Die konstante Wärmequelle sorgt für eine gleichmäßige Leistung.
Die hohen COP-Werte machen Wasser-Wasser-Wärmepumpen wirtschaftlich attraktiv. Geringe Betriebskosten sind ein weiteres Plus. Ein guter COP-Wert zeigt an, dass die Wärmepumpe effizient Wärme liefert.
Hierbei spielt die Jahresarbeitszahl (JAZ) ebenfalls eine wichtige Rolle. Verbraucher profitieren von niedrigeren Energiekosten und einer umweltfreundlichen Heizlösung.
Wärmepumpenart | Typische COP-Werte | Wärmequelle | Besondere Merkmale |
|---|---|---|---|
Luft-Wasser-Wärmepumpe | 3,4 – 4,2 (A2/W35) | Außenluft | Leicht zu installieren, gute Option für erneuerbare Energie, günstiger, aber wetterabhängig |
Sole-Wasser-Wärmepumpe | 4,8 – 5,0 | Erdreich (Sole) | Hohe Effizienz, stabiler Betrieb, ideal bei konstanter Erdwärme, Erdbohrung nötig |
Wasser-Wasser-Wärmepumpe | 5,0 – 5,5 | Grundwasser | Sehr hohe Effizienz, gleichmäßige Leistung, genehmigungspflichtig, konstante Quelle erforderlich |
Wie beeinflusst der COP-Wert die Effizienz?
Der COP-Wert zeigt, wie gut eine Wärmepumpe Energie nutzt. Ein höherer COP-Wert bedeutet geringere Betriebskosten und weniger Energieverbrauch.
Energieverbrauch
Der Energieverbrauch einer Wärmepumpe hängt stark vom COP-Wert ab. Höhere COP-Werte führen zu niedrigeren Stromverbräuchen. Zum Beispiel benötigt eine Wärmepumpe mit einem COP von 2,5 bei einem Heizbedarf von 15.000 kWh nur 6.000 kWh Strom.
Dies bedeutet, dass die Anlage effizient arbeitet und weniger Energie verbraucht.
Ein guter COP-Wert reduziert die Betriebskosten. Nutzer profitieren von geringeren Ausgaben für Strom und erhöhen gleichzeitig die Effizienz ihres Heizsystems. Die Verbesserung des COP-Wertes führt somit zu einer spürbaren Entlastung des Geldbeutels und schont die Umwelt.
Betriebskosten
Die Betriebskosten einer Wärmepumpe hängen stark vom COP-Wert ab. Ein hoher COP-Wert bedeutet, dass die Wärmepumpe effizient arbeitet. Bei einem COP von 4,0 benötigt ein Haushalt mit einem Heizbedarf von 15.000 kWh nur 3.750 kWh Strom.
Das spart jährlich bis zu 1.200 Euro an Energiekosten.
Das Ehepaar Grass aus Brandenburg zeigt, wie viel man sparen kann. Sie reduzierten ihren Primärenergiebedarf um 83 Prozent und senkten die jährlichen Kosten um 2.100 Euro. Eine gute Wärmepumpe mit hohem COP-Wert trägt also direkt zu geringeren Betriebskosten bei.
Fazit
Effiziente Wärmepumpen spielen eine wichtige Rolle bei der Reduktion von CO2-Emissionen. Sie tragen zur Dekarbonisierung bei und helfen, die Umwelt zu schützen. Der COP-Wert zeigt die Effizienz dieser Geräte an.
Ein Wert über 1 bedeutet, dass die Wärmepumpe mehr Heizenergie erzeugt, als elektrische Energie verbraucht. Hochwertige Wärmepumpen mit hohem COP senken die Betriebskosten deutlich.
Die Jahresarbeitszahl (JAZ) zeigt die reale Effizienz über ein Jahr an. Diese Zahl ist oft wichtiger als der COP, denn sie berücksichtigt unterschiedliche Bedingungen. Bei Luft-Wärmepumpen sinkt die Effizienz häufig bei niedrigen Außentemperaturen.
Daher ist der COP-Wert nur ein Teil des Gesamtbildes der Energieeffizienz.
Häufig gestellte Fragen
Was ist der COP-Wert bei einer Wärmepumpe und was sagt er aus?
Der COP-Wert (Coefficient of Performance) zeigt, wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet. Er beschreibt das Verhältnis von erzeugter Heizwärme zur eingesetzten elektrischen Energie. Ein COP von 4 bedeutet, dass aus 1 kWh Strom 4 kWh Wärme entstehen. Je höher der COP, desto effizienter ist die Anlage und desto geringer sind Stromverbrauch und Heizkosten.
Worin liegt der Unterschied zwischen COP, JAZ und SCOP?
Der COP wird unter Laborbedingungen gemessen und stellt eine Momentaufnahme dar. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) hingegen berücksichtigt reale Einsatzbedingungen über ein ganzes Jahr. Der SCOP (Seasonal COP) zeigt ebenfalls die Effizienz über einen längeren Zeitraum, allerdings auf Grundlage typischer saisonaler Temperaturen. JAZ und SCOP liefern daher realistischere Aussagen zur tatsächlichen Leistung.
Welche Faktoren beeinflussen den COP-Wert einer Wärmepumpe?
Wichtige Einflussfaktoren sind die Temperatur der Wärmequelle (z. B. Luft, Erdreich, Wasser), die Vorlauftemperatur im Heizsystem, die Bauqualität der Wärmepumpe und das verwendete Kältemittel. Niedrige Vorlauftemperaturen und stabile, hohe Quellentemperaturen verbessern den COP-Wert deutlich.
Welche Wärmepumpenarten erreichen die höchsten COP-Werte?
Wasser-Wasser-Wärmepumpen erreichen mit einem COP von 5,0 bis 5,5 die höchsten Werte, gefolgt von Sole-Wasser-Wärmepumpen mit 4,8 bis 5,0. Luft-Wasser-Wärmepumpen erzielen meist einen COP zwischen 3,4 und 4,2. Die Wahl der Wärmequelle spielt also eine zentrale Rolle für die Effizienz.
Wie wirkt sich der COP-Wert auf Betriebskosten und Umwelt aus?
Ein hoher COP-Wert senkt den Stromverbrauch deutlich und reduziert damit auch die laufenden Betriebskosten. Gleichzeitig verringert sich der CO₂-Ausstoß, da weniger Energie aus fossilen Quellen benötigt wird. Wärmepumpen mit hohem COP tragen somit aktiv zum Klimaschutz und zur langfristigen Kostenersparnis bei.
