Der starke Abfall der Jahresarbeitszahl in den schlechteren Effizienzklassen wird deutlich. Die Effizienz der Wärmepumpe ist in der schlechtesten Gebäudeklasse H um 36% geringer als in Klasse A+. Dies wirkt sich linear auf die Treibhausgasemissionen und die Heizkosten aus, die dann entsprechend höher sind.
Schlagwort: Jahresarbeitszahl
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Beispielhafte Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Gebäude-Effizienzklasse
Beispielhafte Berechnung der Jahresarbeitszahl nach VDI 4650 für verschiedene Gebäude-Effizienzklassen inklusive der maßgebenden Eingangsparameter
Die Jahresarbeitszahlen für den Heizbetrieb und die Warmwasserbereitung werden mit den angegebenen Parametern und Korrekturfaktoren berechnet. Der Wert für die Warmwasserbereitung ist unabhängig von der Effizienzklasse und daher in allen Klassen konstant.
Für die Effizienzklassen A+, A und B wird unterstellt, dass die Gebäude nur durch die Wärmepumpen beheizt werden können. Ab Klasse C wird bei kalter Witterung zusätzlich ein Heizstab einspringen. Der Leistungsanteil der Wärmepumpe bei Normaußentemperatur gibt an, wie viel die Wärmepumpe an besonders kalten Tagen zur Wärmeerzeugung beiträgt. Der verbleibende Rest wird mit einem Heizstab bereitgestellt. Aus diesen Angaben wird der Deckungsanteil der Wärmepumpe nach VDI 4650 berechnet.
Die Jahresarbeitszahlen für Heizung und Warmwasser werden entsprechend ihrer jeweiligen Anteile gewichtet und zur Gesamt-Jahresarbeitszahl verrechnet. Da der Warmwasserbedarf unabhängig von der Effizienzklasse des Gebäudes konstant ist, hat er in gut gedämmten Gebäuden einen hohen Anteil am Gesamtwärmebedarf. Die Gesamt-Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe ist für alle Effizienzklassen in der letzten Zeile dargestellt.
Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur (gemessene Werte, eigene Darstellung, Quelle: Fraunhofer ISE 2020)
Ein wesentlicher Einfluss auf die Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen ist die Vorlauftemperatur – also die Temperatur, die die Wärmepumpe dem Haus zur Verfügung stellt. Sie kann nicht frei gewählt werden, sondern ergibt sich aus
- den Wärmeverlusten des Gebäudes, und
- der Leistungsfähigkeit der Heizkörper oder der Fußbodenheizung.
Je niedriger die Vorlauftemperatur ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Dieser Zusammenhang ist in der Abbildung dargestellt mit gemessenen Werten aus einem Feldtest des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE). Die Abbildung zeigt ebenfalls, dass Wärmepumpen, die Luft als Wärmequelle nutzen, grundsätzlich eine geringere Jahresarbeitszahl haben als solche, die das Erdreich nutzen. Die Abbildung zeigt: bei höheren Vorlauftemperaturen fällt die Effizienz deutlich ab, was zu höheren Kosten und Treibhausgasemissionen führt.
Jahresarbeitszahl einer Wärmepumpe in Abhängigkeit von der Vorlauftemperatur (berechnet nach VDI 4650)
Ein wesentlicher Einfluss auf die Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen ist die Vorlauftemperatur – also die Temperatur, die die Wärmepumpe dem Haus zur Verfügung stellt. Sie kann nicht frei gewählt werden, sondern ergibt sich aus
- den Wärmeverlusten des Gebäudes, und
- der Leistungsfähigkeit der Heizkörper oder der Fußbodenheizung.
Je niedriger die Vorlauftemperatur ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Dieser Zusammenhang ist in der Abbildung mit berechneten Werten aus einem Feldtest des Fraunhofer Instituts für Solare Energiesysteme (ISE). Die Abbildung zeigt ebenfalls, dass Wärmepumpen, die Luft als Wärmequelle nutzen, grundsätzlich eine geringere Jahresarbeitszahl haben als solche, die das Erdreich nutzen. Die Abbildung zeigt: bei höheren Vorlauftemperaturen fällt die Effizienz deutlich ab, was zu höheren Kosten und Treibhausgasemissionen führt.