Warum ist der COP meiner Wärmepumpe so niedrig?

Welchen COP sollte ich tatsächlich erreichen?

Zuerst die Richtwerte, damit Sie wissen, ob Sie ein Problem haben. Das britische Demonstrationsprojekt Electrification of Heat ermittelte über 428 überwachte Luft-Wärmepumpenanlagen eine mediane Jahresarbeitszahl (JAZ) von 2,78. Offene Monitoring-Communities zeigen, dass die besten Anlagen in Wohngebäuden über 4,4 liegen – und diese Anlagen haben eine Gemeinsamkeit: eine mittlere Auslegungs-Vorlauftemperatur von etwa 34 °C.

Ist die Zahl, die Sie ablesen, überhaupt ein COP?

Prüfen Sie das, bevor Sie etwas ändern. Drei Messfallen erzeugen alarmierende Werte bei einwandfreien Anlagen.

Systemgrenze. Ein COP, der nur für den Verdichter angegeben wird (H1), ignoriert Umwälzpumpen, Regelung und Zusatzheizungen; ein Wert für das Gesamtsystem (H4) schließt sie ein und liegt typischerweise 0,3–0,6 niedriger. Zwei „COPs“ aus demselben Haus können sich allein durch die Wahl der Systemgrenze um 20 % unterscheiden.

Zusatzheizung. Erfasst der Stromzähler den Heizstab oder die Durchlauf-Widerstandsheizung, der Wärmemengenzähler aber nur die Leistung der Wärmepumpe, bricht die Rechnung zusammen. Ein Heizstab von 3 kW, der zwei Stunden täglich mit COP 1,0 läuft, zieht einen echten Wert von 3,4 in Richtung 2,5.

Vom Gerät gemeldete Werte. Viele Regler schätzen den COP anhand von Verdichtertabellen, statt ihn zu messen, und fast alle beschönigen die Leistung des Geräts. Eine Abweichung von 0,5 zwischen dem Reglerwert und einem Wärmemengenzähler ist üblich und liegt meist daran, dass der Regler optimistisch ist, nicht daran, dass der Zähler falsch misst.

Die fünf Dinge, die den COP wirklich zerstören

1. Vorlauftemperatur. Der dominierende Hebel. Jedes Grad Vorlauftemperatur ist etwa 2–2,5 % COP wert; eine Anlage, die mit 55 °C läuft, wo 45 °C genügen würden, verschenkt dauerhaft ein Fünftel ihrer Effizienz. Siehe Mit welcher Vorlauftemperatur sollte ich meine Wärmepumpe betreiben?
2. Ein mischender Pufferspeicher. Ein Vier-Anschluss-Pufferspeicher, der Vor- und Rücklauf vermischt, erhöht die Temperatur, die die Wärmepumpe erzeugen muss, um dieselbe Wärme an die Heizflächen zu liefern, um 4–5 °C – das ist ein Verlust von etwa 10 %, der sich mit korrekter Verrohrung oder einem Reihenpuffer vollständig vermeiden lässt.
3. Takten. Jeder Verdichterstart kostet Energie und liefert in den ersten Minuten keine nutzbare Wärme. Ein Gerät mit sechs Starts pro Stunde bei milder Außentemperatur ist überdimensioniert, durch Thermostatventile zu stark gedrosselt oder hat zu wenig Wasservolumen; siehe Warum schaltet meine Wärmepumpe ständig ein und aus?
4. Ein zu kleiner Wärmetauscher im Speicher. Bei der Warmwasserbereitung verlieren die meisten Anlagen ihre Effizienz, weil ein Wärmetauscher aus der Kesselzeit die Wärmepumpe auf 60 °C zwingt, um Wärme zu übertragen, die ein richtig dimensionierter Wärmetauscher bei 48 °C überträgt. Siehe Welche Wärmetauscherfläche braucht ein Wärmepumpen-Speicher?
5. Gedrosselter Volumenstrom. Geschlossene Thermostatventile, ein verschmutzter Schmutzfänger, eine Pumpe mit fest eingestellter niedriger Drehzahl oder Luft im Kreis verringern alle den Volumenstrom. Die Wärmepumpe reagiert darauf, indem sie die Vorlauftemperatur erhöht, um dieselben Kilowatt zu liefern – der Effizienzverlust zeigt sich auf der Rechnung, nicht auf dem Display.

Warum ist der COP bei Warmwasser so viel niedriger als beim Heizen?

Weil der Temperaturhub größer und die Last kurz ist. Das Laden eines Speichers auf 50 °C bei mildem Wetter lässt das Gerät bei einer Temperatur laufen, die es für die Raumheizung nie nutzen würde, und jede Ladung enthält eine Anlaufphase mit schlechter Effizienz. Ein Trinkwarmwasser-COP von 2,2–3,0 gegenüber einem Heiz-COP von 3,5–4,0 ist normal, kein Fehler.

Zum Fehler wird es, wenn die Ladetemperatur täglich auf 60 °C eingestellt ist, wenn der Speicherthermostat bei kleinen Zapfungen mehrmals am Tag erneut auslöst oder wenn jede Nacht eine wöchentliche Legionellenschaltung gefahren wird. Eine lange Ladung pro Tag bei der niedrigsten nutzbaren Temperatur schlägt vier kurze.

So beheben Sie das Problem – Schritt für Schritt

Messen Sie zuerst mit einem Wärmemengenzähler und einem eigenen Stromzähler über mindestens zwei Wochen. Arbeiten Sie dann die Liste ab: Öffnen Sie jedes Thermostatventil im Referenzraum, prüfen Sie den tatsächlichen Volumenstrom gegen den Auslegungswert, vergewissern Sie sich, dass die witterungsgeführte Regelung (Heizkurve) aktiviert ist und nicht auf der Werkseinstellung steht, prüfen Sie, ob ein Puffer mischt, senken Sie die Ladetemperatur für das Trinkwarmwasser auf den niedrigsten Wert, der noch nutzbares Warmwasser liefert, und erst dann nehmen Sie sich das Gerät selbst vor. In neun von zehn Fällen ist die Wärmepumpe in Ordnung und die Anlage um sie herum nicht.

Eine Anmerkung zu Datenblättern von einem Hersteller, der sie veröffentlicht: Solimpeks gibt für seine Serie Varm Up einen Heiz-COP von bis zu 4,9 bei A7/W35 an, und der Zusatz ist wichtiger als die Zahl. A7/W35 ist eine Laborbedingung, nicht Ihr Januar.