Wirkungsgrad Wärmepumpe / Arbeitszahl

Wie ich doch früher über meinen Schwiegervater geschmunzelt habe:

Jahrelang hat er jeden Monat im Keller die Strom- und Gasverbräuche fein säuberlich in ein Notizbuch geschrieben. Und dann geschaut, wie sich der Verbrauch entsprechend entwickelt hat. Vermutlich hat er das schon kurz mach dem Krieg begonnen. Und ich würde wetten die Aufzeichnungen gibt es alle heute noch irgendwo im Bücherregal. Mit 25 fand' ich das ungefähr so nützlich und sinnvoll wie Mathe, eine Party ohne Alkohol oder eine Magen-Darm-Grippe.

Zählerstände Strom und erzeugte Wärmemenge der Wärmepumpe

Tja, nun bin ich fast 40 und was soll ich sagen? Ich latsche jeden Monat in den Keller und schreibe mir die Zählerstände auf... :-) Manchmal spielt einem das Leben einfach böse Streiche...

Das Einzigste was sich gegenüber dem Vorgehen meines Schwiegervaters/Schwagers geändert hat: Ich nutze dazu eine Exceltabelle. Ich Computer-Nerd! :-)

So, nun zum eigentlichen Thema :-)

Wir haben uns für eine Erdwärmepumpe als Heizungssystem entschieden. Eine Wärmepumpe macht aus elektrischer Energie + Erdwärme (oder auch Luft oder Grundwasser) Wärme. Das Ganze funktioniert umgekehrt wie ein Kühlschrank.

Der Clou dabei ist, dass man mehr Wärmeenergie aus dem System bekommt als man elektrische Energie reinstecken muss - im Idealfall zumindestens :-) Logischerweise ist es umso besser (günstiger), je mehr Wärme die Wärmepumpe aus der eingesetzten elektrischen Energie erzeugen kann.

Zur Bewertung haben sich schlaue (Ingenieurs)Köpfe die sogenannte Arbeitszahl (AZ) bzw. Jahresarbeitszahl (JAZ) ausgedacht. Die Berechnung ist dabei ganz einfach:

AZ = Gewonnene Wärmeenergie / Eingesetzte elektrische Energie

Hat eine Wärmepumpe die AZ = 1, so erzeugt sie aus 1 kWh elektrischer Energie genau 1 kWh Wärmeenergie. Kein sehr guter Faktor. Man liest oft, dass eine Wärmepumpe ökologisch sinnvoll ist, wenn sie eine AZ (bzw. genauer JAZ) von größer 3 aufweist (also aus 1 kWh Strom mindestens 3 kWh Wärme erzeugt). Das hängt damit zusammen, dass die Erzeugung und Beförderung elektrischen Stroms nur einen Wirkungsgrad von ca. 30% aufweist. Hat man also eine JAZ unter 3 ist es aus ökologischer Sicht besser den brennstoff direkt im haus zu verbrennen als ihn in Strom umzuwandeln und mit den Verlusten durchs Netz zu schicken.

Die Berechnung der Arbeitszahl ist dabei nur eine Momentaufnahme. Da die AZ je nach Umgebungsbedingungen über das Jahr stark schwankt, sagt sie recht wenig über dien eigentlichen Wirkungsgrad der Wärmepumpe aus. Daher berechnet man üblicherweise die Arbeitszahl einer Wärmepumpe über den Zeitraum von einem Jahr - und erhält damit die JAZ (Jahresarbeitszahl).

So, was wollte ich jetzt eigentlich sagen? Ach ja:-) Wo sollte denn nun die Jahresarbeitszahl einer guten Anlage liegen? Tja, das ist wohl schwer zu sagen. Man findet im Internet die unterschiedlichsten Angaben. Ich hatte ja schon einmal die Studie des Fraunhoferinstituts in einem früheren Post verlinkt, die sich genau mit diesem Thema in einer Feldstudie beschäftigt hat. Danach erreichen moderne Erdwärmeanlagen eine JAZ von 4,1. Luft-Wärmepumpen kommen jedoch meist nur auf eine JAZ von 2,6

Ich habe also nun wie oben geschrieben das erste Mal unsere Verbräuche Strom sowie die durch die Wärmepumpe erzeugte Wärme abgelesen. Das geht recht einfach, weil die Wärmepumpe an einem separaten Zähler hängt und die erzeugte Wärmemenge in den Menüs der WP abzulesen ist:

Ergebnis: AZ = 4,91

Das heisst die WP hat aus 1 kWh Strom insgesamt 4,91 kWh Wärme erzeugt. Das ist schonmal sehr ordentlich und ich bin sehr zufrieden damit. Spannend wird es natürlich erst, wenn wir das erste Mal die Jahresarbeitszahl ermitteln. Erst dann wird der eigentliche Wirkungsgrad feststehen.

Aber es ist schonmal ein guter Anfang :-)