SCOP, COP, ηs und Jahresarbeitszahl: was die Effizienzwerte einer Wärmepumpe bedeuten

Eine Wärmepumpe macht aus einer Kilowattstunde Strom mehrere Kilowattstunden Wärme. Wie viele genau, zeigen vier Kennzahlen: COP, SCOP, die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz ηs und die Jahresarbeitszahl (JAZ). Sie klingen ähnlich, messen aber Verschiedenes. Wer sie verwechselt, vergleicht Äpfel mit Birnen und schätzt seinen Stromverbrauch falsch ein.

Die Zahlen in diesem Ratgeber stammen aus rund 1.350 Wärmepumpen in unserer Datenbank: 996 Luft/Wasser-Geräte (davon 56 Hybrid), 250 Sole/Wasser- und 100 Wasser/Wasser-Geräte. Die Werte von 742 Modellen stammen aus der BAFA-Liste der förderfähigen Wärmepumpen ¹, die von 601 Modellen aus Heat Pump KEYMARK-Zertifikaten ², die übrigen aus Herstellerdatenblättern.

COP: Effizienz an einem Prüfpunkt

Der COP (Coefficient of Performance, Leistungszahl) ist das Verhältnis von abgegebener Wärme zu aufgenommenem Strom an einem festen Prüfpunkt. „A7/W35“ heißt: 7 °C Außenluft (Air) und 35 °C Vorlauf (Water). Ein COP von 5 bedeutet 5 kWh Wärme pro kWh Strom in diesem Moment.

Der Prüfpunkt macht viel aus. Die Mediane der Luft/Wasser-Wärmepumpen in unserer Datenbank (A2 und A−7 nur für die 541 Geräte aus der BAFA-Liste):

Bei −7 °C erreicht eine typische Luft/Wasser-Wärmepumpe nur noch rund 61 % der Effizienz bei 7 °C. Ein COP an einem günstigen Prüfpunkt sagt deshalb wenig über das ganze Jahr.

SCOP: der Mittelwert über die Heizperiode

Der SCOP (Seasonal COP) gewichtet die Effizienz über eine genormte Heizperiode mit vielen milden und wenigen kalten Tagen. Er wird für ein „durchschnittliches Klima“ mit einer Auslegungstemperatur von −10 °C berechnet ³ und für zwei Vorlauftemperaturen angegeben ³:

• 35 °C (Niedertemperaturanwendung): Fußbodenheizung oder groß dimensionierte Niedertemperatur-Heizkörper.
• 55 °C (Mitteltemperaturanwendung): klassische Heizkörper in einem weniger gut gedämmten Haus.

Weil die Wärmequelle den SCOP stark prägt, vergleichen wir die Bauarten getrennt (Median, darunter die mittlere Hälfte von 25 bis 75 %):

Bei 55 °C liegt der SCOP im Median rund 25 % niedriger als bei 35 °C, bei Wasser/Wasser-Geräten gut 27 %. Dieser Unterschied ist größer als der zwischen einem guten und einem mittelmäßigen Gerät bei gleicher Temperatur. Die nötige Vorlauftemperatur Ihres Hauses bestimmt den Stromverbrauch also stärker als die Wahl des Herstellers.

ηs und Energielabel

Die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz ηs ist der SCOP, umgerechnet auf Primärenergie. Die EU-Formel lautet: ηs = SCOP ÷ 2,5 − 3 Prozentpunkte ³. Die 2,5 steht für den Wirkungsgrad der Stromerzeugung. Ein SCOP von 4,73 ergibt also 4,73 ÷ 2,5 × 100 − 3 ≈ 186 %. Für Sole/Wasser- und Wasser/Wasser-Wärmepumpen zieht die Verordnung zusätzlich 5 Prozentpunkte ab, insgesamt also 8 ³. In unseren Daten gehen beide Rechnungen bei über 90 % der Geräte auf.

Aus ηs folgt das Energielabel, mit getrennten Tabellen für 35 °C und 55 °C ³:

Bei 35 °C erreichen 89 % der Luft/Wasser-Wärmepumpen in unserer Datenbank A+++, bei 55 °C nur 22 %; fast alle übrigen liegen bei A++. Bei Sole/Wasser sind es 95 % und 47 %, bei Wasser/Wasser 98 % und 97 %. Bei 35 °C taugt das Label zur Unterscheidung also kaum, bei 55 °C etwas besser; genauer ist der SCOP.

Jahresarbeitszahl: die Effizienz in Ihrem Haus

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt, wie viel Wärme die Wärmepumpe über ein Jahr in Ihrem Gebäude pro kWh Strom liefert, einschließlich Warmwasser und Heizstab. Vorab wird sie nach VDI 4650 berechnet, im Betrieb kann man sie mit einem Wärme- und Stromzähler messen.

Für die BEG-Förderung muss die Anlage eine JAZ von mindestens 3,0 erreichen; außerdem sind eine Heizlastberechnung, ein hydraulischer Abgleich und die Messung von Strom und erzeugter Wärme vorgeschrieben ⁴. Wie viel Förderung es gibt, steht in unserem Ratgeber zur Wärmepumpen-Förderung.

Was heißt das für den Stromverbrauch?

Die Faustregel: Stromverbrauch = Wärmebedarf ÷ Jahresarbeitszahl. Mit dem SCOP als Näherung ergibt sich für ein Haus mit 10.000 kWh Heizwärmebedarf pro Jahr:

Bei einer Luft/Wasser-Wärmepumpe beträgt der Unterschied zwischen 35 und 55 °C rund 720 kWh im Jahr. Multiplizieren Sie das mit Ihrem Wärmepumpentarif, um die Mehrkosten zu schätzen. Den Wärmebedarf schätzen Sie aus dem bisherigen Verbrauch: Ein Kubikmeter Erdgas enthält etwa 10 kWh Energie, ein Liter Heizöl ebenfalls rund 10 kWh; davon kommt bei einem älteren Kessel ein Großteil, aber nicht alles als Wärme an. Warmwasser wird mit höherer Temperatur bereitet und senkt die JAZ gegenüber dem reinen Heizbetrieb.

So erreichen Sie eine hohe Effizienz

• Vorlauftemperatur senken. Zwischen 35 und 55 °C verlieren Wärmepumpen in unseren Daten im Schnitt gut 1 % Effizienz pro Grad. Lassen Sie die Heizkurve so niedrig wie möglich einstellen.
• Die richtige Spalte vergleichen. Mit Heizkörpern zählt der SCOP bei 55 °C. Unsere Auswahl der effizientesten Wärmepumpen für Heizkörper sortiert danach.
• Nicht überdimensionieren. Ein zu großes Gerät taktet und arbeitet weniger effizient. Fast alle Luft/Wasser-Modelle mit Angabe in der BAFA-Liste (über 99 %) können ihre Leistung modulieren, aber auch das hat eine Untergrenze. Bei Sole/Wasser ist dagegen rund jedes vierte Gerät mit Angabe ungeregelt.
• Innerhalb der Leistungsklasse vergleichen, etwa die effizientesten Wärmepumpen mit 8–10 kW.

SCOP-Werte sind Laborwerte unter Normbedingungen. Sie eignen sich gut für den Vergleich von Modellen; wie effizient Ihre Anlage tatsächlich läuft, zeigt erst die gemessene Jahresarbeitszahl.