Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist das Verhältnis der über ein Jahr genutzten Heizwärme zur über das Jahr aufgenommenen elektrischen Energie: Jahresheizwärmeabgabe geteilt durch Jahreselektroenergieaufnahme. Sie ist die praxisgerechte Effizienzkennzahl einer Wärmepumpe, weil in sie alle Betriebszustände eingehen — Übergangszeiten mit milden Außentemperaturen, Kaltphasen mit hohem Vorlauf, Taktbetrieb, Nebenantriebe wie Umwälzpumpen und Verluste von Speichern.
COP, SCOP und JAZ
- COP (coefficient of performance) — Momentanwert unter festgelegten Prüfbedingungen nach EN 14511; erlaubt den direkten Vergleich von Geräten auf dem Prüfstand, sagt aber nichts über den Realbetrieb.
- SCOP (seasonal coefficient of performance) — nach EN 14825 ermittelter, normierter Jahreswert eines Modells für ein Referenzklima.
- JAZ — der tatsächlich im konkreten Gebäude erreichte Jahreswert der Gesamtanlage, einschließlich Verteil- und Speicherverlusten.
Aus dem SCOP leiten Datenblätter die jahreszeitbedingte Raumheizungs-Energieeffizienz ηs ab: Sie ergibt sich aus der Division des SCOP durch den festgelegten Wert 2,5. Die Förderung nach BEG setzt einen Mindest-SCOP voraus, der in etwa der Effizienzklasse A++ entspricht.
Realistische Werte
Am Prüfstand werden bei 10 °C Quelltemperatur und 35 °C Nutzwärme bis zu COP 6,8 gemessen. Als realistische JAZ derselben Anlage gelten dagegen etwa 4,2. Eine JAZ über 3 gilt als energieeffizient; Luft-Wasser-Wärmepumpen liegen deutlich darunter, weil ihre Quelltemperatur im Winter absinkt. Ein Eisspeicher glättet genau diese Schwäche, weil er als Latentspeicher Wärme um den Gefrierpunkt vorhält. In milden bis kalten Klimazonen ist mit COP-Werten von 2 bis 3 zu rechnen, bei Außentemperaturen um −30 °C nur noch mit etwa 1,5.
Wie die JAZ beeinflusst wird
- Niedrige Vorlauftemperatur — Flächenheizung (Fußboden-, Wandheizung) statt Heizkörper mit hohem Vorlauf. Je Grad weniger sind rund 2 % (bei 60 °C) bis 4 % (bei 31 °C) Energieersparnis möglich.
- Kleine Temperaturdifferenz zur Quelle — Erdreich und Grundwasser liefern über das Jahr stabile Temperaturen (siehe Erdwärmesonde) und damit höhere Jahreswerte als Luft.
- Keine elektrische Nacherhitzung — ein Heizstab arbeitet mit COP 1 und verschlechtert die JAZ sofort.
- Auslegung und Hydraulik — korrekte Dimensionierung, hydraulischer Abgleich, kurze Leitungen und Pufferspeicher mit niedriger Temperatur.
Beispiel: Ein Einfamilienhaus mit 150 kWh/(m²·a) Heizenergiebedarf und 120 m² Wohnfläche braucht bei einer JAZ von 3 etwa 6.000 kWh Strom pro Jahr (150 × 120 ÷ 3).
Abgrenzung
Die JAZ ist kein Wirkungsgrad: Werte über 1 sind physikalisch zulässig, weil der überwiegende Teil der Wärme aus der Quelle stammt und nicht aus dem Antrieb — der erste Hauptsatz bleibt gewahrt. Sie ist auch nicht mit der Leistungszahl gleichzusetzen, die nur einen Momentanwert beschreibt, und nicht mit der reinen Gerätekennzahl SCOP, die den Aufstellort unberücksichtigt lässt. Im Rechenzentrumskontext ist die JAZ die Bezugsgröße für Großwärmepumpen, die Abwärme auf das Niveau eines Fernwärmenetzes anheben.