Die Arbeitszahl (oder
Jahresarbeitszahl) wird zur Beschreibung
der Energieeffizienz von Wärmepumpen
verwendet. In der üblichen Definition
wird die Jahresarbeitszahl als Quotient
aus Wärmeabgabe und aufgenommener
elektrischer Energie bei Betrieb über
ein ganzes Jahr (bzw. über die
Heizperiode) angegeben:
JAZ = Qab / Qel
= Abgegebene Wärme / zugeführte
elektrische Energie
Nicht enthalten sind in dieser
Definition alle
"Neben"verbräuche, wie z.B.
Verteilenergie (Ventilatoren oder
Umwälzpumpen), Abtauvorrichtungen (z.B.
Heizstäbe) und Soleumwälzpumpen. Auch
Verluste von etwaigen Speichern sind
nicht enthalten. Auf diese Art ist eine
in Prospekten angegebene hohe Arbeitszahl
erklärbar, die jedoch nicht für das
Gesamtsystem relevant ist. Man sollte
sich jedenfalls davor hüten, den
berechneten Wärmebedarf des Hauses durch
4 oder 5 zu dividieren, um auf den
notwendigen Stromverbrauch zu schließen.
Für die oft angewendete
mindestens zu erreichende Untergrenze von
JAZ=3 wird die über eine Heizperiode
benötigte elektrische Energie
herangezogen, die notwendig ist, um das
betrachtete Gebäude zu beheizen. Diese
Grenze wird oft als sinnvolle und
notwendige Untergrenze verwendet, da die
Erzeugung und der Transport von
elektrischer Energie bis zum
Endverbraucher einen Wirkungsgrad von
etwa 30% hat. Bei einer noch niedrigeren
JAZ wäre es nämlich dann energetisch
besser, den Brennstoff direkt im Haus zu
verfeuern als im Kraftwerk zu verstromen
(abhängig von der Herkunft des Stromes
in der Heizperiode,
"Winterstrommix").
Leider wird eine gute (hohe)
Jahresarbeitszahl fast immer mit einem
energetisch gut funktionierenden Gesamtsystem
gleichgesetzt, was nicht immer stimmen muss. So
kann die Arbeitszahl erhöht werden, indem zur
Warmwasserbereitung ein Elektro-Heizstab
verwendet wird. Dadurch arbeitet die Wärmepumpe
auf ein niedrigeres Temperaturniveau (zB. 30°
statt 55°C) und die Arbeitszahl verbessert sich.
Ob dadurch der gesamte Energieverbrauch des
Haushalts reduziert wird, lässt sich aber nicht
beantworten.
Auch bei Lüftungswärmepumpen kann die
Arbeitszahl der Wärmepumpe erhöht werden, indem
auf einen integrierten Wärmetauscher zwischen
Fort- und Zuluft verzichtet wird (dann arbeitet
dann die Wärmepumpe auf ein niedrigeres
Temperaturniveau). Auch hier lässt sich dadurch
nicht auf eine Energieersparnis schließen.
Leistungszahl (COP, Wirkungsgrad)
Im Unterschied zur Jahresarbeitszahl sagt die
Leistungszahl (Coeffizient of Performance, COP)
aus, wie gut die Wärmepumpe im optimalen
Betriebspunkt arbeitet, also nicht über
das ganze Jahr gemessen. Die Leistungszahl ist
also ein Qualiltätsmerkmal für eine Wärmepumpe
bzw. einen Wärmepumpentyp, hat aber nur
begrenzte Aussagekraft über den zu erwarteten
Energiebedarf. Eine Leistungszahl von zB. 5
heißt also nicht, dass Sie nur ein Fünftel des
Heizwärmebedarfs in Form von elektrischer
Energie zuführen müssen (da die Wärmepumpe ja
nur selten im optimalen Betriebspunkt arbeitet).
Die erreichbare Jahresarbeitszahl wird also immer
niedriger sein als die Leistungszahl.
