Daten und Fakten: Darauf kommt es bei Wärmepumpen an

Wichtige Kenngrößen bei der Dimensionierung der Wärmepumpe

Die Heizlast ist eines der wichtigsten Kriterien bei der Entscheidung, wie eine Wärmepumpe dimensioniert sein muss. Die Heizlast wird in Kilowatt (kW) angeführt und gibt jene Leistung an, die eine Wärmepumpe erbringen soll, um den Wärmebedarf eines Hauses an den kältesten Wintertagen zu decken. Bei der Berechnung der Heizlast werden u.a. der Standort des Gebäudes und die Klimazone berücksichtigt.

Die Heizleistung wiederum ist jene nutzbare Wärmeleistung, die von einem Wärmeerzeuger abgegeben wird. Die Heizleistung – auch sie wird in kW angegeben – muss zumindest der Heizlast eines Gebäudes entsprechen.
Die Heizlast darf nicht mit dem Heizwärmebedarf verwechselt werden. Er beziffert, wie viel Wärme ein Gebäude pro Jahr benötigt, um mit einer bestimmten Temperatur beheizt zu werden. Der Heizwärmebedarf wird in KWh – Kilowattstunden – pro Quadratmeter und Jahr angegeben.

Die Vorlauftemperatur gibt an, wie warm das Wasser, das an die Heizkörper geliefert wird, beim Austritt aus der Wärmepumpe ist. Im Durchschnitt liegt die Vorlauftemperatur zwischen 35 und maximal 55 Grad Celsius. Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur ergibt eine Einsparung beim Stromverbrauch der Wärmepumpenanlage.
Eine richtige Dimensionierung der benötigten Leistung ist wichtig für einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe. Die hier vorgestellten Faktoren stellen lediglich die Grundpfeiler für die Berechnung der Auslegung dar.

Um die benötigte Dimension einer Wärmepumpe zu ermitteln, sollte unbedingt ein Fachmann hinzugezogen werden. Die Experten der Kelag helfen Ihnen dabei gerne weiter: 0463 525 5051 (Montag bis Freitag von 8:00 – 16:00 Uhr).

Der COP-Wert einer Wärmepumpe

Die Leistungszahl einer Wärmepumpe wird als COP (Coefficient of Performance) bezeichnet und gibt das Verhältnis von Heizleistung zur Antriebsleistung (die eingesetzte Energie für den Verdichter und den Hilfsantrieb) an. Sie bestimmt den Wirkungsgrad einer Wärmepumpe. Dieser ändert sich bei laufendem Betrieb ständig und seine Berechnung ist dementsprechend komplex. Ein „guter“ Wert liegt zwischen drei und fünf. Die Leistungszahl kann nur bei konstanten Betriebsbedingungen (im sogenannten Beharrungszustand) gemessen werden. Das ist ausschließlich in einem Labor möglich, aber niemals bei einer Heizungsanlage in einem Wohnhaus, wo ständig wechselnde Bedingungen herrschen (siehe auch Blog-Beitrag „Effizienz und Wirtschaftlichkeit einer Wärmepumpe“).
Die Leistungskennzahl einer Wärmepumpe wird in einer Kurzform angegeben und besteht aus drei Informationen:

Die Leistungskennzahl einer Wärmepumpe wird in einer Kurzform angegeben und besteht aus drei Informationen:

• Am Beginn steht ein Buchstabe für die Betriebsart: B (engl. Brine) für Sole, W für Wasser (Grundwasser), E für Earth bei Direktverdampfern und A für Air.
  
  
• Die dem Buchstaben folgende Ziffer gibt die Temperatur des Mediums an: B0 steht dabei z.B. für eine Sole mit einer Temperatur von 0 Grad Celsius; oder E4 – das Erdreich ist 4 Grad "warm" etc.
  
  
• Als weiterer Wert folgt die Vorlauftemperatur, gekennzeichnet mit dem Buchstaben "W" und der Temperatur des Heizungswassers beim Austritt aus der Wärmepumpe. Der zweite Teil des COP-Werts kann z.B. W35 sein – eine Vorlauftemperatur von 35 Grad.

Eine vollständige COP-Angabe wäre also B0/W35 – Wasser wird mittels einer Sole mit einer Temperatur von 0 Grad Celsius via Wärmepumpe auf 35 Grad Vorlauftemperatur erhitzt.

Vorsicht #1: Oft beruhen die COP-Angaben der Hersteller auf Simulationsprogrammen, und nicht auf Messungen auf einem kalibrierten Prüfstand mit konditionierten Betriebsbedingungen. Die Werte sind oft frei interpretierbar. Deshalb sollte man bei der Anschaffung einer Wärmepumpe darauf achten, ob Zertifikate, wie das EHPA- oder D-A-CH-Gütesiegel (siehe weiter unten), vorhanden sind – nur dabei werden die Geräte einem unabhängigen Test unterzogen.

Vorsicht #2: Eine hohe Leistungszahl COP wird in der Regel auch zu einer hohen Jahresarbeitszahl JAZ führen. Allerdings darf vom COP-Wert nicht automatisch auf die JAZ geschlossen werden – COP betrifft ausschließlich die Wärmepumpe! Die JAZ gilt für die gesamte Heizanlage, für die u.a. auch das Wetter (Klimazone), die Bauweise (Dämmung), die Vorlauftemperatur und das Benutzerverhalten (erwünschte Raumtemperaturen) eine wesentliche Rolle spielen.

Was bedeutet die Jahresarbeitszahl bei Wärmepumpen?

Die Größe der Jahresarbeitszahl (JAZ) ist bei der Beurteilung der Effizienz von Wärmepumpen ein wichtiges Kriterium. Sie gibt das Verhältnis der jährlich abgegebenen Wärmemenge für Raumheizung und Warmwasserbereitung sowie der dafür benötigten elektrischen Antriebsenergie für die Pumpe in kWh an. Ein beliebtes – und auf Wärmepumpen anwendbares – Bespiel ist eine JAZ von 4: Hier ergeben 75% (also drei Teile) Umweltenergie aus der Wärmepumpe und 25% Strom, der für ihren Betrieb nötig ist und zugeführt wird, 4 Teile Wärme.

Die JAZ ist ein individueller, nicht reproduzierbarer Richtwert, der von vielen Faktoren abhängt. Sie ist mit den Herstellerangaben des Kraftstoffverbrauchs eines Autos vergleichbar. Auch dieser wird am Labor-Prüfstand ermittelt. In der Realität lassen sich Herstellerwerte jedoch kaum erreichen, da sich der Spritverbrauch durch Fahrweise, Verkehrslage, Geschwindigkeit, Fahrbahnbeschaffenheit etc. ändert und individuell sehr unterschiedlich sein kann.

Energieeffizienz von Wärmepumpen – das "Engery Label 2015"

Wärmepumpen verfügen, genauso wie die meisten großen Elektrogeräte, natürlich über ein Energielabel. Dafür wurde von der EU bereits im Jahr 2005 ein Rahmen für "Anforderungen an umweltgerechte Gestaltung energieverbrauchsrelevanter Produkte" geschaffen. An der Oberseite des sogenannten ErP-Etiketts (ErP steht für "Energy-related Products") sind der Hersteller und die Modellbezeichnung des Produkts vermerkt.

Die Bewertung der Wärmepumpen erfolgt durch die Einteilung in neun Effizienzklassen. Hier gilt A++ als beste Energieeffizienzklasse, der Buchstabe G kennzeichnet Geräte mit schlechten Werten. Wärmepumpen werden anhand von zwei Vorlauftemperaturen (55 Grad und 35 Grad Celsius) eingestuft.

Zudem sind die Leistungswerte für drei Klimazonen (Süd- und Westeuropa, Zentral- und Osteuropa) angegeben, dem SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). Dieser Wert kann als "Jahresarbeitszahl JAZ im Heizbetrieb" angesehen werden und bildet die Leistung einer Wärmepumpe realistischer ab. Messungen finden bei vier, je nach Klima unterschiedlich gewichteten Temperaturen statt. Es sind zudem Standby-Verluste oder z.B. der Verbrauch eines vorhandenen Heizstabs berücksichtigt. Die Effizienzwerte müssen verpflichtend vom Hersteller gemessen oder aus Leistungsdaten von Wärmepumpen ermittelt werden.

Vorsicht: Zumeist entspricht der am "Energy Label 2015" fett hervorgehobene SCOP-Wert nicht der geografischen Lage Österreichs, das nicht zur mittleren Klimazone zählt.

Es ist zudem nicht zulässig, mit dieser Methode unterschiedliche Heizsysteme miteinander zu vergleichen, sondern er darf ausschließlich für Geräte aus einer Produktgruppe herangezogen werden. Die Energieeffizienz von Wärmepumpen, die sich in einer Kategorie mit anderen Raumheizgeräten wie Heizkesseln befinden, darf also ausschließlich Leistungsmerkmalen anderer Wärmepumpen gegenübergestellt werden.

Kältemittel: Ein Faktor bei der Förderung von Wärmepumpen

Um staatliche oder lokale Förderungen für die Anschaffung von Wärmepumpen zu lukrieren, ist unter anderen Faktoren das verwendete Kältemittel ausschlaggebend. Angegeben wird dessen Treibhauspotenzial (Global Warming Potential, GWP). Das GWP gibt den relativen Beitrag einer chemischen Verbindung zum Treibhauseffekt und damit zur Erderwärmung an. Manche Kältemittel besitzen einen GWP, der 1.500 übersteigt, was finanzielle Förderungen um 20% reduziert. Liegt der Wert darunter, kommt es zu keiner Reduktion. Zu den "grünen" Kältemitteln für Wärmepumpen zählen u.a. eine Art Propangas (R290), Difluormethan oder Tetrafluorethan. Details erklärt der Fachmann gerne.

EHPA-Gütesiegel für Wärmepumpen

EHPA steht für "European Certified Heat Pump Installer". Um das EHPA-Gütesiegel zu erhalten, müssen Wärmepumpen hoch entwickelt und technisch auf dem neuesten Stand sein, einwandfrei produziert und professionell installiert werden.

Bei der Vergabe des Gütesiegels spielen nicht nur die Effizienz, sondern auch der Kundenservice der Hersteller eine wichtige Rolle. Zertifizierte Wärmepumpeninstallateure und -planer sind ausgewiesene Fachleute für die fachgerechte Anlagenplanung und deren Installation. Sie sind Spezialisten bei der Dimensionierung und Projektierung von Wärmepumpen-Systemen mit den unterschiedlichsten Wärmequellen und wissen um die ökologischen Aspekte sowie behördlichen Rahmenbedingungen für Wärmepumpen Bescheid.

Der Kundenservice spielt bei Wärmepumpen eine entscheidende Rolle.

Um das EHPA-Gütesiegel zu erhalten, ist für diese Spezialisten eine regelmäßige Weiterbildung verpflichtend. In Österreich wird es von der Gütesiegelkommission des Verbandes Wärmepumpe Austria vergeben.

EU-Umweltzeichen (Ecolabel) für Wärmepumpen

Das EU-Umweltzeichen gibt zusätzlichen Aufschluss über wichtige ökologische Anforderungen an eine Wärmepumpe. So muss das Kältemittel einem GWP von unter 2.000 entsprechen und das CO₂-Äquivalent pro kWh Heizleistung unter 150 g liegen. Es empfiehlt ein ökologisch unbedenkliches Sekundärkältemittel bei Sole-Wärmepumpen.

"D-A-CH"-Gütesiegel für Wärmepumpen

Bereits im Jahr 1999 wurde mit D-A-CH eines der gängigen Wärmepumpen-Gütesiegel für Österreich, Deutschland und die Schweiz eingeführt. Es ist ein gemeinsames Projekt der Organisationen „Fördergemeinschaft Wärmepumpen Schweiz“, des „Initiativkreises Wärmepumpe e.V. Deutschland“ und der „Wärmepumpe Austria“. Beim Kauf einer Wärmepumpe sollte man darauf Wert legen, dass die Wärmepumpe dieses Qualitätssiegel besitzt. Spezialanfertigungen sind davon meist ausgenommen.

Fazit: Wärmepumpen sind keine Hexerei

Wer ein paar grundlegende Fakten berücksichtigt, bei der Planung die richtigen Fragen stellt und auf das Vorhandensein von Gütesiegeln achtet, legt einen wichtigen Grundstein bei der Auswahl der richtigen Wärmepumpe. Mit den hier vorgestellten Kennzahlen, Werten und Labels lassen sich die Qualität und Leistungsfähigkeit einer Wärmepumpe zumindest einschätzen.

Für die genaue Berechnung und Dimensionierung der Wärmepumpe ist jedoch unbedingt eine Fachkraft notwendig. Die Experten der Kelag stehen Ihnen dabei gerne zur Verfügung: 0463 525 5051 (Montag bis Freitag von 8:00 – 16:00 Uhr).