Jahresarbeitszahl bei der Wärmepumpe: Ein Kriterium für Effizienz

Wer sich mit der Effizienz einer Wärmepumpe beschäftigt, kommt nicht an der Jahresarbeitszahl (JAZ) vorbei – sie gilt in diesem Zusammenhang als wichtigste Kennzahl. Wie genau dieser verbreitete Indikator berechnet wird und welche Faktoren die JAZ beeinflussen, erläutern wir im folgenden Beitrag. Schließlich ist eine angemessene Jahresarbeitszahl nicht nur für die Energieeffizienz entscheidend, sondern auch für staatliche Förderungen. So sorgt sie am Ende für ein hohes Einsparpotential sowohl an CO₂-Emissionen als auch für den Geldbeutel.

Was ist die Jahresarbeitszahl (JAZ)?

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist eine Maßeinheit, die die Effizienz von Wärmepumpen angibt. In der Praxis spiegelt sich eine gute JAZ in einem Zuhause, das wohl temperiert ist, dank einer Wärmepumpe, die das ganze Jahr über hinweg effizient arbeitet, bei niedrigen Vorlauftemperaturen.

Sie berechnet sich aus dem Verhältnis der erzeugten Heizwärme zur aufgewendeten elektrischen Energie über ein Jahr. Eine hohe JAZ weist darauf hin, dass die Wärmepumpe während ihres Betriebsjahres mehr Wärmeenergie liefert, als sie an elektrischer Energie benötigt. Moderne Wärmepumpen erreichen häufig Werte über 4, was bedeutet, dass für jede Kilowattstunde Strom mehr als vier Kilowattstunden Wärme erzeugt werden.

Wie erfolgt die Berechnung der JAZ?

Um zu überprüfen, ob die Wärmepumpe im Betrieb eine ausreichend hohe Jahresarbeitszahl aufweist, werden die Werte des Strom- und Wärmemengenzählers benötigt. Denn sowohl der von der Wärmepumpe verbrauchte Strom als auch die von ihr an das Heiz- und Brauchwasser abgegebene Wärmemenge bilden die Grundlage für die Berechnung der JAZ. Dazu ist folgende Formel zu verwenden:

JAZ = kWh/a (erzeugte Heizwärme) : kWh/a (Strom/elektrische Energie)

Im Beispiel bedeutet das, dass ein Privathaushalt mit einem Energieverbrauch von 12.000 kWh bei einem Stromverbrauch von 3.000 kWh eine Jahresarbeitszahl von 4 erreicht. Die genaue Rechnung sieht wie folgt aus:

12.000 kWh/3.000 kWh = 4 JAZ

Wie der Name verrät, wird die JAZ auf Basis der verbrauchten Kilowattstunden (kWh Wärme und kWh Strom) per anno ermittelt. Übrigens wird die JAZ für Heizung und Warmwasser separat berechnet und am Ende als Ganzes betrachtet, in Rücksicht auf die jeweiligen Anteile.

JAZ, COP oder SCOP: Was ist der Unterschied?

Die JAZ (Jahresarbeitszahl), der COP (Coefficient of Performance) und der SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) sind alles wichtige Kennzahlen, um die Effizienz von Wärmepumpen zu bewerten. Doch sie beschreiben unterschiedliche Aspekte:

• JAZ: Die Jahresarbeitszahl bezieht sich auf das Verhältnis von erzeugter Heizwärme zu verbrauchter elektrischer Energie über ein ganzes Jahr und unter realen Bedingungen. Die JAZ berücksichtigt die individuellen Betriebsbedingungen, wie das Klima, die Gebäudedämmung und unterschiedliche Heizlasten. Eine hohe JAZ steht für ein effizientes Gesamtsystem über das Jahr hinweg.
   
• COP: Der COP gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe unter standardisierten Laborbedingungen oder an einem bestimmten Betriebspunkt arbeitet. Er zeigt das Verhältnis von abgegebener Wärmemenge zu aufgenommener elektrischer Energie. Ein höherer COP-Wert bedeutet also eine höhere Effektivität.
   
• SCOP: Der SCOP ist quasi eine Spezifizierung des COP und bezieht die Außentemperaturen zu den unterschiedlichen Jahreszeiten Frühling, Sommer, Herbst und Winter in die Berechnung ein.

In der Praxis weist eine gute JAZ auf eine effiziente und umweltfreundliche Wärmepumpe hin und wird individuell ermittelt, während der COP und SCOP als Momentaufnahme der Effizienz in einem definierten Zustand zu verstehen sind, die eine allgemeinere Aussage über die Leistung einer Wärmepumpe geben. Ein SCOP von 3,5 gilt als gut, die Wärmepumpen von Aira weisen sogar einen Wert von 4,7 auf. Der Wirkungsgrad bildet mitunter den Kern der Funktionsweise von Wärmepumpen.

Welche Faktoren beeinflussen die JAZ?

Die Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe ist von verschiedenen äußeren Einflüssen und individuellen Betriebsbedingungen abhängig, wie etwa Gebäudestandard, Heizsystem oder Klimaregion. So weist eine Wärmepumpe bei niedriger temperierter Außenluft im Winter eine geringere JAZ auf, was nicht ausschließt, dass sie weiterhin effizient arbeitet.

Eine hohe JAZ ist meistens ein Indikator für einen geringeren Verbrauch an elektrischer Energie und für somit niedrigere Betriebskosten. Sie ist die wichtigste Kennzahl, um die Effizienz des gesamten Heizsystems zu bewerten. Verschiedene Faktoren wirken dabei auf diese ein:

1. Außentemperatur: Niedrigere Außentemperaturen erfordern mehr elektrische Energie.
    
2. Vorlauftemperatur: Niedrigere Vorlauftemperaturen erhöhen die JAZ, während höhere Vorlauftemperaturen sie senken.
    
3. Gebäudedämmung: Besser gedämmte Gebäude benötigen weniger Energie, was zu einer höheren JAZ führt.
    
4. Wärmequelle: Luft, Erde oder Wasser – unterschiedliche Quellen können die Effizienz beeinflussen.
    
5. Heizsystem: Fußbodenheizungen oder Heizkörper mit niedriger Vorlauftemperatur sind günstiger für die JAZ.
    
6. Individualverhalten: Nutzungsverhalten und Raumtemperaturwahl beeinflussen den Energiebedarf.
    
7. Anlagentechnik: Moderne Wärmepumpen mit fortschrittlicher Technologie erzielen in der Regel höhere JAZ-Werte.

Eine hohe JAZ signalisiert also eine effiziente Nutzung der elektrischen Energie – ein wichtiger Aspekt für nachhaltige und energieeffiziente Gebäude.

Smart regulieren mit Aira Intelligence

Der JAZ-Wert hängt auch mit den Gewohnheiten eines Haushalts zusammen. Um den Verbrauch zu optimieren, sind Aira Wärmepumpen mit Aira Intelligence ausgestattet. Das smarte System managt den Bedarf an Wärme und Warmwasser von Hausbesitzer:innen, indem es sich an ihre Routinen anpasst. Per Aira App kann der Bedarf reguliert und eingesehen werden. Der Besuch von Gästen oder ein Kurzurlaub können per Smartphone oder Tablet an das System weitergeben werden. Auf der Basis passt die Wärmepumpe ihre Leistung auch in Situationen abseits des Alltags optimal an den individuellen Bedarf an und der Stromverbrauch wird reduziert.

Was ist eine gute JAZ?

Beim Kauf einer Wärmepumpe ist es also ratsam darauf zu achten, dass die Wärmepumpe einen angemessenen JAZ-Wert aufweist. 

Allgemein gilt:

• Eine JAZ von 3 oder höher wird als effizient angesehen.
   
• Werte zwischen 4 und 5 gelten als sehr gut für Wohngebäude.

Die JAZ verschiedener Wärmepumpen-Arten können variieren. Dies liegt daran, dass je nach Wärmepumpentyp unterschiedliche Wärmequellen genutzt werden (Luft, Wasser, Erdreich) und diese unterschiedliche Ausgangstemperaturen mit sich bringen.

Welche JAZ erreicht die Wärmepumpe im Altbau?

Generell sind Wärmepumpen auch für Bestands- und Altbauten geeignet. Luft-Wasser-Wärmepumpen erfordern beispielsweise keine Erschließungsarbeiten und fügen sich daher gut in jede Art von Gebäude ein. Die JAZ von Wärmepumpen in älteren Gebäudearten sind allerdings niedriger, da diese weniger gut isoliert und gedämmt sind als beispielsweise ein energieeffizienter Neubau.

Um hohe Vorlauftemperaturen zu vermeiden, ist es ratsam, die besten Grundvoraussetzungen in bestehenden Gebäuden für die Installation einer Wärmepumpe zu schaffen: Dazu gehören unter anderem ein qualitatives Heizsystem, effiziente Heizkörper, ein hydraulischer Abgleich, eine gute Gebäudedämmung und eine Abdichtung der Fenster. Eine erste fachliche Einschätzung können die Energieexpert:innen von Aira liefern auf Basis eines kostenlosen und unverbindlichen Hausbesuches.

Ist die JAZ für die KfW-Förderung relevant?

Die Jahresarbeitszahl spielt bei der Förderung von Wärmepumpen eine wesentliche Rolle, da sie ein Kriterium ist, von dem die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) die Förderfähigkeit abhängig macht.

Für die Förderung wird in der Regel eine ermittelte Jahresarbeitszahl von mindestens 3 gefordert. Dieser Wert stellt unter anderem sicher, dass nur wirklich energieeffiziente System gefördert werden, die langfristig zur Einsparung von Energie und zur Verringerung von CO₂-Emissionen beitragen.

Bei der Klärung, welche weiteren Kriterien bei der Antragstellung zu erfüllen sind, hilft der integrierte und kostenlose Förderservice von Aira. Unsere Förderexpert:innen unterstützen und beraten während des gesamten Prozesses und sichern den individuellen Höchstfördersatz – die maximale Höhe des staatlichen Zuschusses beläuft sich derzeit auf 70% der Gesamtkosten.