Jahresarbeitszahl zu niedrig: die Fehlersuche

Schritt 1: richtig messen

Die meisten Klagen über eine zu niedrige Arbeitszahl beruhen auf einer Zahl, die so nicht vergleichbar ist. Die Jahresarbeitszahl ist der Quotient aus der über zwölf zusammenhängende Monate abgegebenen Wärme und dem im selben Zeitraum dafür verbrauchten Strom. Damit das stimmt, müssen zwei Abgrenzungen sauber sein.

Im Zähler steht die nutzbare Wärme – gemessen mit einem Wärmemengenzähler hinter der Wärmepumpe, Heizung und Warmwasser zusammen. Im Nenner steht der gesamte Strom, den die Anlage zieht: Verdichter, Ventilator, Umwälz- und gegebenenfalls Solepumpe, Steuerung, Abtauung und – der wichtigste Posten – der elektrische Heizstab. Wird der Heizstab über einen eigenen Stromkreis versorgt und nicht mitgezählt, kommt eine schöne, aber falsche Arbeitszahl heraus.

Drei weitere Verwechslungen sind häufig. Der COP ist ein Prüfstandswert für einen einzigen Betriebspunkt, der SCOP ein genormter Jahreswert unter Normbedingungen – beide sagen nichts über Ihr Haus. Eine Heizperiodenarbeitszahl von Oktober bis April fällt besser aus als die Jahresarbeitszahl, weil der ungünstige Sommerbetrieb mit reiner Warmwasserbereitung fehlt. Und ein einzelner kalter Monat ist überhaupt kein Maßstab.

Schritt 2: den Erwartungswert bestimmen

„Unter 3,5 ist schlecht“ ist der verbreitetste Irrtum zu diesem Thema. Die Arbeitszahl hängt vor allem am Temperaturhub zwischen Wärmequelle und Vorlauf. Eine Anlage, die 55 Grad Vorlauf braucht, kann 3,5 nicht erreichen – auch dann nicht, wenn alles richtig eingestellt ist. Maßgeblich ist deshalb der Vergleich mit dem Wert, der bei Ihrer Auslegungsvorlauftemperatur überhaupt möglich ist.

Die Werte stammen aus dem Arbeitszahlmodell dieser Seite und gelten für die reine Raumheizung. Sie liegen in der Größenordnung, die auch die Feldmessungen des Fraunhofer ISE für den Gebäudebestand zeigen. Daraus folgt eine brauchbare Arbeitsregel: Liegt Ihr gemessener Wert bis etwa 0,3 unter dem Erwartungswert, ist das Streuung – Standort, Witterung, Nutzerverhalten. Liegt er deutlich darunter, gibt es eine Ursache, und die ist fast immer eine der nächsten drei.

Schritt 3: den Heizstab ausschließen

Der elektrische Heizstab wandelt Strom eins zu eins in Wärme, er arbeitet also mit einer Arbeitszahl von 1. Jede Kilowattstunde, die er übernimmt, zieht den Gesamtwert mit einem Gewicht nach unten, das die Verhältnisse verschiebt.

Gerechnet für eine Anlage, die ohne Heizstab 3,0 erreicht, bei 20.000 Kilowattstunden Wärmebedarf und 25 Cent je Kilowattstunde Wärmepumpenstrom. Ein Zehntel der Wärme aus dem Heizstab ist also ein dreistelliger Betrag im Jahr – und in aller Regel kein Naturgesetz, sondern ein Einstellungsfehler.

Die drei typischen Auslöser lassen sich getrennt prüfen:

1. Der Heizstab springt zu früh an. Viele Regelungen haben eine Freigabetemperatur oder eine Zuschaltverzögerung. Ist sie zu großzügig gesetzt, hilft der Heizstab schon bei fünf Grad Außentemperatur mit, obwohl der Verdichter noch Reserven hat. Prüfen lassen, ab welcher Außentemperatur er freigegeben ist.
2. Er deckt die Legionellenschaltung ab. Wenn die Aufheizung des Speichers über 60 Grad vollständig elektrisch läuft und zu häufig angesetzt ist, summiert sich das über das Jahr.
3. Er kompensiert eine Störung. Ein verschmutzter Verdampfer, ein zu kleiner Volumenstrom oder ein Fehler im Kältekreis führen dazu, dass der Verdichter die Leistung nicht liefert und der Heizstab dauerhaft einspringt. Das ist der Fall, in dem die Fehlersuche zum Fachbetrieb gehört.

Schritt 4: den Warmwasseranteil abziehen

Warmwasser braucht rund 52 Grad – unabhängig davon, wie gut Ihr Haus gedämmt ist und wie niedrig Ihre Heizkurve läuft. Nach dem Modell dieser Seite erreicht eine Luft-Wasser-Wärmepumpe dabei 2,61. Dieser Wert mischt sich in die Gesamtarbeitszahl ein, und zwar mit einem überraschenden Muster.

Gerechnet mit 16.000 Kilowattstunden Heizwärme. Das Muster ist wichtig für die Fehlersuche: Je besser Ihr Heizsystem ist, desto stärker drückt das Warmwasser. Im Haus mit Fußbodenheizung kostet ein hoher Warmwasserverbrauch fast 0,4 Arbeitszahl, im Haus mit 55 Grad Vorlauf kaum 0,1 – dort liegt die Warmwasserbereitung ohnehin auf demselben Niveau wie die Heizung.

Wer also im gut gedämmten Haus 3,5 erwartet und 3,5 misst, sollte zufrieden sein – und wer dort 3,1 misst, muss nicht die Heizung verdächtigen, sondern zuerst den Speicher. Drei Stellen lohnen den Blick: die Speichersolltemperatur, die häufig zehn Grad höher steht als nötig; die Häufigkeit der Legionellenaufheizung; und eine Zirkulationsleitung, die rund um die Uhr läuft, statt über eine Zeitschaltung oder Taster angefordert zu werden.

Schritt 5: Takten und Auslegung prüfen

Eine Wärmepumpe arbeitet am besten, wenn sie lange und mit geringer Leistung durchläuft. Ist sie zu groß für das Haus, kann sie ihre Leistung nicht weit genug herunterregeln und schaltet stattdessen ein und aus. Jeder Start kostet Energie, und die Abschaltverluste gehen unmittelbar in die Arbeitszahl.

Die Regelung zählt die Verdichterstarts mit. Als Orientierung nennen Herstellerunterlagen und Fachbeiträge etwa zehn bis fünfzehn Starts am Tag beziehungsweise eine Größenordnung von 3.000 bis 4.000 im Jahr; die Angaben unterscheiden sich je nach Gerät und Verdichtertyp deutlich, weshalb die mittlere Laufzeit pro Start der bessere Indikator ist. Unter etwa zehn Minuten in der Übergangszeit läuft die Anlage im Kurzbetrieb.

Ob die Maschine zu groß ist, lässt sich nachrechnen. Für ein Haus mit 8 Kilowatt Heizlast und drei Personen ergibt das Auslegungsmodell dieser Seite 8,6 Kilowatt empfohlene Heizleistung und 10,3 Kilowatt als sinnvolle Obergrenze; mit zwei Stunden täglicher Sperrzeit nach § 14a EnWG werden daraus 9,4 und 11,3 Kilowatt. Steht auf Ihrem Typenschild deutlich mehr, ist das die Erklärung – und die unangenehmste, weil sie sich nachträglich nur begrenzt beheben lässt.

Begrenzt heißt aber nicht gar nicht. Wirksam sind in dieser Reihenfolge: die Heizkurve so flach wie möglich fahren, damit die Anlage nicht gegen zu hohe Temperaturen anläuft; alle Heizflächen im Referenzraum dauerhaft offen halten, statt einzelne Räume abzudrehen; die Mindestleistung und die Hysterese der Regelung vom Fachbetrieb prüfen lassen; und erst danach über zusätzliches Wasservolumen nachdenken.

Bleibt die Temperatur: der lohnendste Hebel

Sind Heizstab, Warmwasser und Takten ausgeschlossen, bleibt die Temperatur – und damit der Hebel mit der größten Wirkung. Von 55 auf 45 Grad Auslegungsvorlauf steigt die Arbeitszahl der Luft-Wärmepumpe im Modell von 2,93 auf 3,32, das sind bei 20.000 Kilowattstunden Wärmebedarf rund 800 Kilowattstunden oder etwa 200 Euro im Jahr.

Drei Maßnahmen führen dorthin, und sie bauen aufeinander auf. Die gleichmäßige Verteilung ist die Voraussetzung dafür, den Vorlauf überhaupt senken zu können – was das leistet und warum nur das rechnende Verfahren dafür taugt, steht im Artikel zum hydraulischen Abgleich. Wo einzelne Räume danach nicht mehr warm werden, hilft die raumweise Rechnung zu den passenden Heizkörpern – meist sind es zwei oder drei. Und die Feinarbeit über eine Heizperiode beschreibt der Ratgeber zum Einstellen der Heizkurve. Wie sich eine bessere Arbeitszahl auf den Verbrauch überträgt, rechnet der Artikel zum Stromverbrauch der Wärmepumpe vor.

Ein häufiger Sonderfall gehört hierher: die hydraulische Trennung über eine Weiche oder einen Trennpuffer. Sie bringt zwei Temperaturniveaus mit sich, und der Vorlauf zur Wärmepumpe muss höher liegen als der zu den Heizflächen. Wo sie nicht zwingend nötig ist, kostet sie dauerhaft Arbeitszahl.

Was Sie dem Fachbetrieb vorlegen

Die Fehlersuche endet oft bei einem Termin. Er wird deutlich kürzer und ergiebiger, wenn Sie diese sechs Angaben mitbringen statt der Aussage, die Anlage verbrauche zu viel:

1. Wärmemenge und Strom über zwölf Monate, nach Möglichkeit monatlich aufgeschlüsselt.
2. Wärme und Strom getrennt für Heizung und Warmwasser, soweit die Regelung das ausgibt.
3. Die vom Heizstab gelieferte Wärme oder wenigstens seine Betriebsstunden.
4. Verdichterstarts und Betriebsstunden, daraus die mittlere Laufzeit pro Start.
5. Die eingestellte Heizkurve mit Steilheit, Fußpunkt und etwaiger Nachtabsenkung sowie die Speichersolltemperatur und der Legionellentakt.
6. Die Auslegungsdaten: Heizlast des Gebäudes, Nennleistung der Wärmepumpe, Auslegungsvorlauftemperatur und das Protokoll des hydraulischen Abgleichs.

Der sechste Punkt ist der wichtigste und der, der am häufigsten fehlt. Ohne raumweise Heizlast und dokumentierte Auslegungstemperatur lässt sich nicht beurteilen, ob eine Arbeitszahl zu niedrig ist oder nur zum Haus passt. Ist sie nicht vorhanden, ist das die erste Bestellung – nicht der Umbau.

Häufige Fragen