Was genau beschreibt der COP-Wert von Wärmepumpen?
Der COP-Wert ist eine Kenngröße für die Effizienz von Wärmepumpen. Genau beschreibt er, wie viel Heizenergie das System in Bezug auf die Antriebsenergie, die es benötigt, erbringt – also wie viele Einheiten Wärme es aus einer Einheit Strom erzeugt. Bei einer Leistungszahl von 4 heißt dies, dass die Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde elektrischer Energie vier Kilowattstunden thermische Energie bereitstellen kann.
Der COP-Wert wird dabei meist in Verbindung mit der genutzten Umweltwärmequelle und Werten zur Temperatur angegeben. Ein vereinfachtes Beispiel hierfür ist etwa „COP = 4 = A0 / W35“. Dieser COP gilt für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, worauf der Buchstabe A hinweist. B steht hingegen für eine Erd- oder Sole-Wasser-Wärmepumpe, W für eine Grundwasser- bzw. Wasser-Wasser-Wärmepumpe. Die Zahl hinter dem ersten Buchstaben gibt Aufschluss über die Ausgangstemperatur der Umweltwärmequelle. Die zweite Zahl hinter dem W bezieht sich auf die Vorlauftemperatur des für die Heizanlage benötigten Heizwassers (in unserem Beispiel eine Fußbodenheizung, die mit sehr geringer Vorlauftemperatur betrieben werden kann). Der COP-Wert von 4 gilt also, wenn die Temperatur der Außenluft null Grad beträgt und diese auf 35 Grad aufbereitet werden muss. Je geringer der Temperaturunterschied zwischen Quelle und Heizungsvorlauf ist, umso höher ist daher die Leistungszahl. In der Regel geben Hersteller in den technischen Produktbeschreibungen je einen Wert für unterschiedliche Temperaturen an, etwa der COP bei A0, A2, A7, etc.
Neben dem COP-Wert finden Sie in der Beschreibung von Wärmepumpen ebenfalls noch die Jahresarbeitszahl (JAZ) als wichtige Kenngröße. Diese beschreibt das Verhältnis von Heizertrag zu benötigter Antriebs- und Hilfsenergie über das gesamte Jahr. Hierbei werden auch Hilfssysteme wie etwa die Umwälzpumpen der Heizanlage oder aber die Grundwasserförderpumpe erfasst, ebenso grob die Temperaturschwankungen zwischen Sommer und Winter.
Welcher COP-Wert ist beim Einsatz von Wärmepumpen sinnvoll?
Selbstverständlich gilt: Je höher der COP-Wert des Wärmepumpensystems, umso effizienter arbeitet es. Besonders leistungsfähige Geräte kosten dabei logischerweise mehr, sparen im Anschluss hingegen viel Energie ein, wodurch sich die Mehrkosten nach wenigen Jahren amortisieren können. Als Orientierungshilfe gilt, dass Verbraucher mit einer Wärmepumpe mit einer Leistungszahl ab 3,5 gut beraten sind. Liegt der COP-Wert hingegen unter 3, lassen sich die Systeme in der Regel nicht mehr wirtschaftlich betreiben.
Auch kommt es auf die Art der Wärmepumpe an. So arbeiten Grundwasserwärmepumpen für gewöhnlich am effizientesten, gefolgt von Erdwärmepumpen. Luftwärmepumpen weisen im Vergleich meist kleinere Leistungszahlen auf. Bei der Förderung von Wärmepumpen spielt der COP-Wert ebenfalls eine wichtige Rolle. Damit eine Anlage förderfähig ist, muss sie eine Mindestleistungszahl von 3,1 (Luft-Wasser), 4,3 (Sole-Wasser) oder 5,1 (Wasser-Wasser) aufweisen.
Eine weitere Wärmequelle für Wärmepumpen, die in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen hat, ist das Abwasser. So können etwa auch in Abwasserkanälen Wärmetauscher installiert werden, die dem Schmutzwasser einen Teil seiner thermischen Energie entziehen, diese über eine Wärmepumpe aufbereiten und sie im Anschluss zum Heizen oder für industrielle Prozesse bereitstellen. Die Nutzung von Abwasserwärme hat dabei mehrere Vorteile. Zum einen ist Abwasser ganzjährig vergleichsweise warm, da es vor seiner Nutzung oftmals aufgeheizt wird. Des Weiteren ist es prinzipiell endlos verfügbar, denn es fällt stetig an. Und Abwasser entsteht da, wo Menschen leben und arbeiten – also nah am erneuten Wärmebedarf, wodurch sich Übertragungsverluste minimieren lassen. Zudem sind die Systeme leicht zu installieren (etwa im Zuge einer Kanalsanierung), setzen keinen besonderen Verlauf der Abwasserkanäle voraus und kommen ebenfalls ohne Filter oder umfangreiche Wartung aus. Wie viele andere Wärmepumpen lassen sich Abwasserwärmepumpen ebenfalls zur Kühlung von Räumen verwenden.
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Statistiken zufolge ließen sich mithilfe der Abwasserwärmerückgewinnung etwa 14 Prozent des gesamten deutschen Wärmebedarfs bereitstellen, wenn die Systeme an allen strategisch sinnvollen Standorten ausgebaut würden. Hierdurch sind enorme Einsparungen bei der Wärmeerzeugung mit fossilen Energieträgern möglich, was helfen würde, die Schadstoffemissionen massiv zu reduzieren und die Klimaziele dank Dekarbonisierung zu erreichen.
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