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Gebäudeenergieberatung

Strombedarf einer Wärmepumpe aus der Jahresarbeitszahl

Wie viel Strom braucht die Wärmepumpe für den Heizwärmebedarf? W_el = Q_h / JAZ.

Umstellen nach

Die Jahresarbeitszahl JAZ ist das Verhältnis der über ein Jahr abgegebenen Wärme zur aufgenommenen elektrischen Energie einer Wärmepumpe – einschließlich Abtauung, Hilfsantrieben und Heizstab. Bei JAZ 3,2 liefert die Anlage aus 1 kWh Strom 3,2 kWh Wärme; die restlichen 2,2 kWh stammen aus Luft, Erdreich oder Grundwasser. Der Strombedarf ist deshalb der Heizwärmebedarf geteilt durch die JAZ.

Die JAZ hängt vor allem von der Wärmequelle und der nötigen Vorlauftemperatur ab: Luft-Wasser-Wärmepumpen erreichen im Bestand mit Heizkörpern etwa 2,5 … 3,5, Sole-Wasser-Anlagen 3,5 … 4,5; Fußbodenheizung und gedämmte Hülle erhöhen die Werte. Die Formel gehört in jede Beratung zum Heizungstausch – für Stromkosten, Netzanschluss und den Vergleich der Emissionen.

Größen und Einheiten

SymbolBedeutungEinheit
Strombedarf der Wärmepumpeelektrische Energie je JahrkWh/a
Wärmebedarfvon der Wärmepumpe zu liefernde Wärme (Heizung, ggf. plus Warmwasser)kWh/a
JahresarbeitszahlLuft-Wasser 2,5 … 3,5 · Sole-Wasser 3,5 … 4,5 (siehe Tabelle)–

Rechner

kWh/a
kWh/a
typisch: 2,5 … 4,5

Ergebnis

Rechenweg

  1. Werte eintragen, eine Größe leer lassen, „Lösen“ drücken.

GrafikStrombedarf über der Jahresarbeitszahl

Strombedarf über der JahresarbeitszahlArbeitspunkt bei JAZ = 3,2 und W_el = 11 250 kWh/a.05 00015 00020 00025 0002456JAZWel​ in kWh/a11 2503,2
Beispiel: 11 250 kWh/a

Ergebnis ohne Gewähr – ersetzt keine Fachplanung.

Beispiel

Im Einfamilienhaus soll der Gaskessel durch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ersetzt werden. Der Heizwärmebedarf beträgt 36 000 kWh/a, die erwartete Jahresarbeitszahl 3,2. Wie viel Strom braucht die Anlage?

  1. Gegeben: Q_h = 36 000 kWh/a, JAZ = 3,2.
  2. W_el = 36 000 kWh/a / 3,2 = 11 250 kWh/a.
  3. Einordnung: Gegenüber 45 000 kWh/a Erdgas beim alten Kessel sinkt die Endenergie auf ein Viertel; bei 28 ct/kWh Wärmepumpenstrom sind das 3 150 €/a gegenüber 5 400 €/a Gas (12 ct/kWh). Nach einer Hüllsanierung (Q_h ≈ 18 000 kWh/a, JAZ 3,8 dank niedrigerer Vorlauftemperatur) blieben nur 4 740 kWh/a.

Ergebnis: 11 250 kWh/a

Gültigkeit & Hinweise

  • JAZ-Richtwerte: Luft-Wasser 2,5 … 3,5, Sole-Wasser 3,5 … 4,5 (VDI 4650 Berechnung; Feldmessungen). Niedrige Vorlauftemperaturen (Flächenheizung, große Heizkörper) sind der wichtigste Hebel.
  • Die JAZ enthält im Gegensatz zum COP (Prüfpunkt, z. B. A2/W35) alle Betriebszustände eines Jahres einschließlich Abtauung und Heizstab.
  • Soll die Wärmepumpe auch Warmwasser bereiten, dessen Bedarf zu Q_h addieren; die JAZ für Warmwasser ist wegen der höheren Temperatur niedriger.

Typische Fehler

  • COP aus dem Datenblatt (z. B. 4,5 bei A7/W35) als JAZ verwenden.
  • Endenergie Gas statt Nutzwärme als Q_h einsetzen.