Effizienz bei Wärmepumpen: ETAs und COP einfach erklärt

Von Clemens | 24. Februar 2025 0 Kommentare

Wärmepumpen sind eine der effizientesten und umweltfreundlichsten Lösungen, um Gebäude nachhaltig zu beheizen. Sie nutzen die vorhandene Energie aus Luft, Wasser oder dem Erdreich und wandeln sie in nutzbare Wärme um.

Doch nicht jede Wärmepumpe arbeitet gleich effizient. Zwei zentrale Kennzahlen – die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) und die Leistungszahl (COP) – geben Aufschluss darüber, wie viel Energie tatsächlich in Wärme umgesetzt wird und wie wirtschaftlich eine Wärmepumpe im Betrieb ist.

Ein genauer Blick auf diese Werte hilft dabei, langfristige Kosten zu senken und die Umwelt zu entlasten. Der folgende Artikel erklärt die Unterschiede, zeigt aktuelle Effizienzwerte führender Hersteller und gibt wertvolle Tipps für die richtige Auswahl.

Wärmepumpentechnologie im Überblick

Wärmepumpen sind eine effiziente und umweltfreundliche Lösung, um Gebäude zu beheizen und mit Warmwasser zu versorgen. Sie nutzen die in der Umgebung gespeicherte Wärme und wandeln sie in nutzbare Energie um. Dabei spielen moderne Technologien eine entscheidende Rolle, um möglichst hohe Effizienzwerte zu erreichen und die Betriebskosten gering zu halten.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Eine Wärmepumpe arbeitet nach einem einfachen Prinzip: Sie entzieht der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser Wärme und hebt deren Temperatur mithilfe eines Kältemittelkreislaufs auf ein nutzbares Niveau. Der Prozess besteht aus vier Hauptphasen: Verdampfen, Verdichten, Verflüssigen und Entspannen.

Zunächst nimmt das Kältemittel die Umweltwärme auf und verdampft. Ein Verdichter erhöht anschließend den Druck und damit die Temperatur des Dampfes. In einem Kondensator gibt das erhitzte Kältemittel die Wärme an das Heizsystem ab, bevor es sich entspannt und wieder von vorn beginnt.

Die Unterschiede zwischen Luft-, Sole- und Wasser-Wärmepumpen

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen, die sich in der Art der genutzten Wärmequelle unterscheiden.

• Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Außenluft als Energiequelle. Sie sind besonders einfach zu installieren und eignen sich gut für Neubauten sowie sanierte Altbauten. Allerdings sinkt ihre Effizienz mit fallenden Außentemperaturen, was die Betriebskosten im Winter erhöhen kann. Moderne Modelle erreichen dennoch beachtliche Effizienzwerte und sind eine beliebte Wahl.
• Sole-Wasser-Wärmepumpen, auch Erdwärmepumpen genannt, beziehen Wärme aus dem Erdreich. Sie nutzen Erdkollektoren oder Sonden, die in den Boden eingelassen sind. Diese Technologie bietet eine konstante Wärmequelle, unabhängig von der Außentemperatur, was zu einer besonders hohen Effizienz führt. Die Installation erfordert jedoch einen höheren Aufwand und Platzbedarf.
• Wasser-Wasser-Wärmepumpen entziehen Wärme direkt aus dem Grundwasser. Diese Variante arbeitet besonders effizient, da die Wassertemperatur das ganze Jahr über relativ stabil bleibt. Allerdings sind behördliche Genehmigungen erforderlich, und der Zugang zu ausreichend Grundwasser muss gegeben sein.

ETAs und COP: Definition und Bedeutung

Die Effizienz einer Wärmepumpe entscheidet darüber, wie wirtschaftlich und nachhaltig sie arbeitet. Zwei der wichtigsten Kennzahlen zur Bewertung sind die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) und die Leistungszahl (COP).

Diese Werte helfen dabei, die tatsächliche Leistungsfähigkeit einer Wärmepumpe besser einzuschätzen und ihre Wirtschaftlichkeit mit anderen Heizsystemen zu vergleichen.

Was bedeuten ETAs und COP und wie werden sie berechnet?

Die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz (ETAs) gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe über ein gesamtes Jahr hinweg arbeitet. Sie berücksichtigt nicht nur den reinen Energieverbrauch, sondern auch äußere Faktoren wie saisonale Temperaturschwankungen.

Der ETAs-Wert wird in Prozent angegeben und zeigt das Verhältnis zwischen der abgegebenen Heizleistung und der aufgenommenen elektrischen Energie. Ein höherer ETAs-Wert bedeutet eine effizientere Wärmepumpe.

Die Leistungszahl (COP), also der Coefficient of Performance, beschreibt das Verhältnis zwischen der erzeugten Heizenergie und dem dafür benötigten Strom unter bestimmten Testbedingungen.

Ein COP von 4 bedeutet beispielsweise, dass eine Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom vier Kilowattstunden Wärme erzeugt. Allerdings gibt der COP nur eine Momentaufnahme unter standardisierten Bedingungen wieder und kann je nach Einsatzszenario stark variieren.

Der Unterschied zwischen realen und theoretischen Werten

In der Praxis weichen die tatsächlichen Effizienzwerte oft von den Herstellerangaben ab. Der COP-Wert wird unter Laborbedingungen ermittelt, die ideale Außentemperaturen und konstante Betriebszustände voraussetzen.

In einem realen Wohngebäude ändern sich jedoch die Bedingungen ständig. Kalte Wintertage, ungleichmäßige Lastverteilungen und unterschiedliche Vorlauftemperaturen führen dazu, dass der tatsächliche COP oft niedriger ausfällt.

Ähnliches gilt für den ETAs-Wert. Hersteller berechnen diesen Wert auf Basis genormter Szenarien, die nicht immer den individuellen Gegebenheiten eines Hauses entsprechen. Faktoren wie eine unzureichende Dämmung oder überdimensionierte Heizsysteme können die Effizienz spürbar senken.

Ein sorgfältiger Blick auf unabhängige Tests und Erfahrungswerte hilft dabei, die realen Einsparpotenziale einer Wärmepumpe besser einzuschätzen.

Welche Faktoren beeinflussen ETAs und COP?

Die Effizienz einer Wärmepumpe hängt von verschiedenen Faktoren ab, die den Energieverbrauch und die Heizleistung maßgeblich beeinflussen.

• Außentemperatur: Besonders Luft-Wasser-Wärmepumpen sind stark von den Außentemperaturen abhängig. Sinkt die Temperatur im Winter, muss die Wärmepumpe mehr leisten, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen. Das kann den COP-Wert deutlich verringern.
• Vorlauftemperatur: Je höher die Vorlauftemperatur, desto mehr Energie muss die Wärmepumpe bereitstellen. Besonders in älteren Gebäuden mit herkömmlichen Heizkörpern sind hohe Vorlauftemperaturen erforderlich. Moderne Wärmepumpen wie die Nibe S2125-16 und -20 erreichen jedoch auch bei 55°C Vorlauf eine hohe Effizienz mit ETAs-Werten von bis zu 160%.
• Gebäudeisolierung: Ein gut gedämmtes Gebäude kann die erzeugte Wärme besser halten und sorgt dafür, dass die Wärmepumpe effizienter arbeitet. Mangelhafte Dämmung führt hingegen zu höheren Energieverlusten und belastet die Effizienz der gesamten Heizungsanlage.

Die Wahl der richtigen Wärmepumpe und eine sorgfältige Planung, die alle relevanten Einflussfaktoren berücksichtigt, sind entscheidend, um das volle Potenzial der Technologie auszuschöpfen und langfristig Energiekosten zu senken.

Vergleich der Effizienz führender Hersteller

Beim Kauf einer Wärmepumpe spielen Effizienzwerte eine entscheidende Rolle. Sie beeinflussen nicht nur den Energieverbrauch, sondern auch die langfristigen Kosten. Besonders wichtig sind die ETAs- und COP-Werte, die die Leistungsfähigkeit einer Wärmepumpe unter realen Bedingungen widerspiegeln.

Ein Vergleich der führenden Hersteller zeigt deutliche Unterschiede in der Effizienz und gibt Aufschluss darüber, welche Modelle sich für den Einsatz in verschiedenen Gebäudetypen eignen.

Wie schneiden Bosch, Buderus, Ochsner und Nibe im Effizienzvergleich ab?

Führende Hersteller bieten eine breite Palette an Luft-Wasser-Wärmepumpen an, die sich in ihrer Energieeffizienz teils erheblich unterscheiden. Ein genauer Blick auf die aktuellen ETAs-Werte zeigt, dass Bosch und Buderus, die beide zur gleichen Unternehmensgruppe gehören, mit Effizienzwerten zwischen 125 % und 145 % arbeiten.

Auch Ochsner erreicht ähnliche Werte, bietet jedoch keine Geräte mit dem umweltfreundlichen Kältemittel R290 (Propan) an, das sich durch bessere thermodynamische Eigenschaften auszeichnet.

Im Gegensatz dazu hebt sich Nibe mit besonders hohen ETAs-Werten ab. Die Modelle S2125-16 und -20 erreichen bis zu 160 %, was sie zu einer der effizientesten Optionen auf dem Markt macht. Diese Geräte liefern auch bei niedrigen Außentemperaturen stabile Leistungen und sind daher eine gute Wahl für Regionen mit strengen Wintern.

Welche Wärmepumpe eignet sich für Altbauten mit 55°C Vorlauftemperatur?

Viele Altbauten erfordern höhere Vorlauftemperaturen, um bestehende Heizkörper effizient zu betreiben. Hier zeigt sich, dass nicht alle Wärmepumpen gleichermaßen gut geeignet sind. Geräte von Bosch und Buderus erreichen mit ETAs-Werten von maximal 145 % oft nicht die gewünschte Effizienz, was langfristig höhere Betriebskosten zur Folge haben kann.

Nibe bietet mit seinen leistungsstarken Modellen eine überzeugende Lösung für Altbauten. Die hohe Effizienz bei 55°C Vorlauftemperatur sorgt dafür, dass auch ältere Heizkörper effektiv betrieben werden können, ohne dass der Stromverbrauch unnötig steigt. Im direkten Vergleich schneiden andere Hersteller schlechter ab, da ihre Geräte unter diesen Bedingungen einen deutlich höheren Energiebedarf aufweisen.

Kostenanalyse: Was bedeutet eine höhere Effizienz für den Verbraucher?

Die Effizienz einer Wärmepumpe hat einen direkten Einfluss auf die Betriebskosten und die Umweltbilanz eines Haushalts. Wärmepumpen mit höheren ETAs- und COP-Werten wandeln mehr Energie in nutzbare Wärme um und benötigen dafür weniger Strom.

Das bedeutet geringere monatliche Ausgaben und eine bessere CO₂-Bilanz. Doch lohnt sich die Investition in eine effizientere Wärmepumpe wirklich? Ein Blick auf die wirtschaftlichen Auswirkungen zeigt, wie viel Einsparpotenzial in moderner Technologie steckt.

Wie wirkt sich eine höhere Effizienz auf die Kosten aus?

Wärmepumpen mit besseren Effizienzwerten reduzieren die laufenden Energiekosten erheblich. Der ETAs-Wert gibt an, wie effizient die Wärmepumpe über ein gesamtes Jahr hinweg arbeitet, während der COP die kurzfristige Leistungsfähigkeit beschreibt. Eine höhere Effizienz bedeutet, dass die Wärmepumpe weniger Strom benötigt, um die gleiche Menge an Wärme bereitzustellen.

Geräte mit niedrigen ETAs-Werten zwischen 125 % und 145 % benötigen mehr Energie, um hohe Vorlauftemperaturen zu erreichen. Im Gegensatz dazu erzielen Modelle von Nibe mit ETAs-Werten von bis zu 160 % bessere Ergebnisse und senken den Energieverbrauch. In einem durchschnittlichen Haushalt macht sich dieser Unterschied schnell in der Stromrechnung bemerkbar.

Kostenvergleich verschiedener Effizienzklassen

Ein praktisches Beispiel verdeutlicht die finanziellen Auswirkungen. Wird eine 10kW-Wärmepumpe für den Ersatz eines fossilen Heizsystems genutzt, geht man von einem jährlichen Wärmebedarf von rund 20.000 kWh aus.

• Eine Wärmepumpe mit einem ETAs-Wert von 150 % benötigt etwa 13.333 kWh Strom, um diesen Bedarf zu decken. Bei einem Strompreis von 33 Cent pro kWh entstehen jährliche Kosten von rund 4.400 Euro.
• Ein effizienteres Modell mit einem ETAs-Wert von 160 % reduziert den Stromverbrauch auf etwa 12.500 kWh und senkt die jährlichen Kosten auf 4.125 Euro, was einer Einsparung von 275 Euro pro Jahr entspricht.
• Über eine Betriebsdauer von 15 Jahren bedeutet dies eine Gesamtersparnis von über 4.000 Euro, ohne Berücksichtigung weiterer Strompreissteigerungen.

Bei einer weniger effizienten Wärmepumpe mit einem ETAs-Wert von 140 % steigen die jährlichen Kosten entsprechend an. Diese scheinbar kleinen Unterschiede summieren sich über die Jahre und machen einen erheblichen Unterschied in den Betriebskosten.

Langfristige Einsparpotenziale durch moderne Technologien

Moderne Wärmepumpen bieten nicht nur eine höhere Effizienz, sondern auch intelligente Steuerungsmöglichkeiten, die den Verbrauch weiter optimieren. Systeme mit smarter Regelung passen die Betriebsweise an den tatsächlichen Bedarf an und reduzieren unnötige Laufzeiten. So lassen sich Energieverluste vermeiden, und der Stromverbrauch bleibt konstant niedrig.

Zusätzlich tragen technologische Fortschritte, wie der Einsatz des umweltfreundlichen Kältemittels R290 oder verbesserte Verdichtertechniken, dazu bei, dass Wärmepumpen immer effizienter arbeiten. Wer in eine zukunftssichere Lösung investiert, profitiert langfristig von geringeren Energiekosten und einer hohen Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen.

Innovationen und technologische Entwicklungen

Wärmepumpen haben in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht. Neue Technologien und umweltfreundlichere Kältemittel tragen dazu bei, die Effizienz zu steigern und den CO₂-Ausstoß weiter zu reduzieren. Während einige Hersteller mit innovativen Lösungen vorangehen, scheinen andere noch immer an veralteten Technologien festzuhalten. Ein Blick auf aktuelle Entwicklungen zeigt, welche Innovationen das Potenzial haben, die Wärmewende voranzutreiben.

R290 (Propan) als Kältemittel der Zukunft

Eine der bedeutendsten Neuerungen in der Wärmepumpentechnologie ist die Verwendung des natürlichen Kältemittels R290, auch bekannt als Propan. Es bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen synthetischen Kältemitteln.

R290 hat ein sehr geringes Treibhauspotenzial und ermöglicht höhere Vorlauftemperaturen bei gleichzeitig hoher Effizienz. Viele moderne Wärmepumpen erreichen mit R290 beeindruckende ETAs-Werte von über 150 %, selbst bei anspruchsvollen Bedingungen.

Hersteller wie Nibe setzen bereits erfolgreich auf diese Technologie und bieten Wärmepumpen an, die bei 55°C Vorlauftemperatur ausgezeichnete Leistungen erbringen. Im Vergleich dazu erreichen viele konventionelle Modelle mit älteren Kältemitteln, wie sie bei Bosch oder Buderus noch häufig zum Einsatz kommen, nur solche Effizienzwerte von maximal 145 %. Damit sind sie langfristig nicht konkurrenzfähig, insbesondere wenn man steigende Energiepreise und strengere Umweltvorgaben berücksichtigt.

Warum deutsche Hersteller in der Effizienz zurückliegen

Obwohl Deutschland als Vorreiter in der Energiewende gilt, hinken einige etablierte Hersteller in der Wärmepumpentechnologie hinterher. Marken wie Bosch und Buderus setzen weiterhin auf bewährte, aber nicht mehr zeitgemäße Systeme. Ihre Luft-Wasser-Wärmepumpen bieten zwar solide Leistungen, erreichen jedoch nicht die Effizienz moderner Geräte aus dem internationalen Wettbewerb.

Ein möglicher Grund für diesen Rückstand liegt in der zögerlichen Einführung neuer Technologien und der Fokussierung auf bewährte Produkte. Während internationale Hersteller kontinuierlich in die Weiterentwicklung ihrer Produkte investieren, scheint es, als würden einige deutsche Anbieter die Nachfrage nach effizienteren Lösungen unterschätzen.

Diese Zurückhaltung könnte langfristig zu Wettbewerbsnachteilen führen und Verbraucher dazu bewegen, auf effizientere Alternativen umzusteigen.

Japan setzt auf hohe Effizienzstandards

Ein Blick nach Japan zeigt, wie eine konsequente Ausrichtung auf hohe Effizienzstandards den Markt prägen kann. Dort müssen technische Verbesserungen innerhalb weniger Jahre als neuer Standard gelten, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Diese strengen Anforderungen führen dazu, dass japanische Hersteller kontinuierlich an der Optimierung ihrer Wärmepumpen arbeiten und so eine hohe Energieeffizienz gewährleisten.

In Deutschland und Europa gibt es zwar klare Vorgaben und Förderprogramme, doch oft fehlt der Druck, Innovationen schnell umzusetzen. Würden hiesige Hersteller ähnliche Standards einführen, könnten Verbraucher langfristig von günstigeren Betriebskosten und einer höheren Energieeinsparung profitieren. Moderne Technologien sind vorhanden, müssen aber konsequenter in die Praxis umgesetzt werden, um die Energiewende aktiv voranzutreiben.

Empfehlungen für den Kauf einer effizienten Wärmepumpe

Der Kauf einer Wärmepumpe ist eine nachhaltige Investition in die Zukunft. Doch nicht jedes Modell passt zu jedem Gebäude. Eine fundierte Entscheidung hängt von verschiedenen Faktoren ab, die sowohl die Effizienz als auch die langfristigen Kosten beeinflussen. Wer die wichtigsten Kriterien kennt und auf die richtige Dimensionierung achtet, kann das volle Potenzial einer Wärmepumpe ausschöpfen.

Welche Kriterien sind bei der Auswahl entscheidend?

Die Effizienz einer Wärmepumpe wird maßgeblich durch zwei Kennzahlen bestimmt: ETAs (jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz) und COP (Leistungszahl).

• ETAs: Diese Kennzahl gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe über das gesamte Jahr hinweg arbeitet. Ein höherer ETAs-Wert bedeutet, dass mehr Wärme mit weniger Strom erzeugt wird, was langfristig die Energiekosten senkt. Besonders effiziente Modelle erreichen hier Spitzenwerte von bis zu 160 %.
• COP: Der COP-Wert gibt das Verhältnis zwischen eingesetzter elektrischer Energie und erzeugter Wärme unter definierten Bedingungen an. Während dieser Wert erste Anhaltspunkte zur Effizienz bietet, spiegelt er nicht immer die tatsächlichen Betriebsbedingungen wider.

Neben der Effizienz sollte auch die Förderfähigkeit berücksichtigt werden. In Deutschland gibt es attraktive Förderprogramme, etwa durch die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BAFA).

Geräte, die auf der BAFA-Liste stehen, erfüllen bestimmte Mindestanforderungen an die Effizienz und reduzieren die Anschaffungskosten erheblich. Ein Blick in die aktuelle Liste lohnt sich, um von finanziellen Vorteilen zu profitieren.

Welches System passt zu welchem Gebäudetyp?

Nicht jede Wärmepumpe eignet sich für jedes Gebäude. Unterschiede bestehen vor allem in der Wärmequelle und den technischen Anforderungen:

• Luft-Wasser-Wärmepumpen sind einfach zu installieren und eignen sich besonders für Neubauten oder gut sanierte Altbauten mit Fußbodenheizung. Sie bieten Ihrem Zuhause eine hohe Flexibilität, arbeiten jedoch bei sehr niedrigen Außentemperaturen mit einem etwas höheren Stromverbrauch.
• Sole-Wasser-Wärmepumpen, auch als Erdwärmepumpen bekannt, nutzen die konstante Temperatur des Erdreichs und arbeiten besonders effizient, benötigen jedoch eine aufwendige Installation mit Bohrungen oder Kollektoren.
• Wasser-Wasser-Wärmepumpen gewinnen Wärme aus dem Grundwasser und bieten höchste Effizienzwerte, sind aber genehmigungspflichtig und nicht überall einsetzbar.

Für Altbauten mit klassischen Heizkörpern sind Wärmepumpen mit hohen Vorlauftemperaturen wichtig. Hier liefern nur wenige Hersteller überzeugende Ergebnisse.

Warum die richtige Dimensionierung entscheidend ist

Die Größe und Leistung der Wärmepumpe muss genau auf den Wärmebedarf des Gebäudes abgestimmt werden. Eine zu kleine Anlage kann die benötigte Wärme nicht effizient bereitstellen, während eine überdimensionierte Wärmepumpe unnötig hohe Betriebskosten verursacht.

Faktoren wie die Dämmung des Gebäudes, die Anzahl der Bewohner und die gewünschte Vorlauftemperatur spielen eine entscheidende Rolle bei der Auswahl der passenden Leistungsklasse. Eine sorgfältige Berechnung hilft, den optimalen Betriebspunkt zu finden und die Effizienz langfristig hochzuhalten.

Auch die Einbauweise ist wichtig: Eine fachgerechte Installation durch erfahrene Fachbetriebe stellt sicher, dass die Wärmepumpe unter idealen Bedingungen arbeitet. Dazu gehört die richtige Platzierung der Außeneinheit, die optimale Einstellung der Steuerung und eine regelmäßige Wartung.

Fazit

Die Auswahl einer Wärmepumpe erfordert eine genaue Prüfung der Effizienzwerte, um langfristig Kosten zu sparen und die Umwelt zu entlasten. ETAs und COP sind dabei wichtige Kennzahlen, die zeigen, wie wirtschaftlich eine Anlage arbeitet. Besonders bei Altbauten mit hohen Vorlauftemperaturen lohnt es sich, auf Modelle mit überdurchschnittlichen Effizienzwerten zu setzen. Hersteller wie Nibe bieten hier leistungsstarke Lösungen, während andere Marken noch Nachholbedarf haben.

Zukünftig werden strengere gesetzliche Vorgaben und steigende Energiepreise die Nachfrage nach hocheffizienten Wärmepumpen weiter erhöhen. Neue Technologien wie das umweltfreundliche Kältemittel R290 und intelligente Steuerungssysteme ermöglichen bereits heute höhere Effizienzwerte. Wer beim Kauf auf die richtige Dimensionierung und eine professionelle Installation achtet, kann nicht nur Energiekosten senken, sondern auch aktiv zur Energiewende beitragen.

 

Disclaimer: Bei diesem Artikel handelt es sich um einen von der Firma GIEDROF (vertreten durch den Autor David Grenda) bereitgestellten Artikel. Alle enthaltenen Informationen wurden von uns vor der Veröffentlichung sorgfältig geprüft, aber dennoch können wir keine Garantie für die Richtigkeit oder die Aktualität der bereitgestellten Informationen geben. Mögliche Empfehlungen oder Einschätzungen stellen die Meinung des Autors dar. Bitte recherchieren Sie immer für Ihren eigenen Fall oder wenden Sie sich an Fachleute.