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COP Rechner

Berechnungsmodus

Temperaturen

COP Wärmepumpe (Carnot)8,80
COP Kältemaschine (Carnot)7,80
Temperaturdifferenz ΔT35,0 K

Was sagt der COP aus?

Im Idealfall erzeugt die Wärmepumpe je kWh Strom rund 8,8 kWh Heizwärme. Reale Geräte erreichen meist 40–55 % dieses Carnot-Werts.

Faustregel: Je geringer ΔT zwischen Quelle und Heizung, desto höher der COP – darum lohnt sich Fußbodenheizung mit niedriger Vorlauftemperatur.

Was ist die Leistungszahl (COP)?

Der COP gibt an, wie viel Nutzwärme oder Kälte pro eingesetzter Kilowattstunde Strom erzeugt wird. Ein COP von 4 bedeutet: 1 kWh Strom liefert 4 kWh Heizwärme – die übrigen 3 kWh stammen aus der Umweltwärme (Luft, Erde, Grundwasser).

Der COP ist eine Momentaufnahme bei bestimmten Temperaturen. Über das ganze Jahr gemittelt nennt man den Wert Jahresarbeitszahl (JAZ).

Carnot- und Real-COP

COP_WP,Carnot = T_warm / (T_warm − T_kalt) · COP_KM,Carnot = T_kalt / (T_warm − T_kalt) · COP_real = Q / W

Temperaturen in Kelvin (K = °C + 273,15). Q = erzeugte Wärme- oder Kältemenge, W = eingesetzte elektrische Energie. Der Carnot-COP ist das theoretische Maximum – reale Anlagen erreichen typischerweise 40–55 % davon.

Beispiel aus dem Alltag

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe arbeitet mit Vorlauf 35 °C (308,15 K) und Außenluft 0 °C (273,15 K). Der Carnot-COP beträgt 308,15 / 35 ≈ 8,8. Reale Geräte erreichen in dieser Betriebslage etwa COP 4,0 – also rund 45 % des theoretischen Wertes.

Wird der gleiche Heizkreis mit 55 °C statt 35 °C gefahren, sinkt der Carnot-COP auf ca. 5,9 – und der reale COP entsprechend auf ca. 2,7. Niedrige Vorlauftemperaturen sind also bares Geld wert.

Grenzen der Berechnung

Der Carnot-COP ist ein theoretisches Ideal. Reale Wärmepumpen verlieren Energie an Verdichter, Wärmeübertrager, Steuerung und Abtauphasen. Maßgeblich für Wirtschaftlichkeit und BAFA-Förderung ist die Jahresarbeitszahl (JAZ) nach VDI 4650.

Die Carnot-Formel gilt nur für stationäre Zustände. Anlauf-, Teillast- und Abtauverhalten werden hier nicht berücksichtigt.

FAQ: Häufige Fragen

Was ist der Unterschied zwischen COP und JAZ?+

Der COP ist eine Momentaufnahme bei festen Temperaturen, die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist der Durchschnitt über ein ganzes Jahr im realen Betrieb.

Welcher COP ist gut?+

Moderne Wärmepumpen erreichen unter Normbedingungen COP-Werte zwischen 3,5 (Luft/Wasser) und 5,0 (Sole/Wasser). Werte über 6 sind nur mit sehr günstigen Temperaturen erreichbar.

Warum sinkt der COP bei hoher Vorlauftemperatur?+

Weil die Temperaturdifferenz ΔT zwischen Heizung und Quelle wächst und die Wärmepumpe mehr Arbeit für denselben Hub leisten muss.

Gilt der COP auch für Kältemaschinen?+

Ja. Bei Kühlanwendungen nutzt man COP_KM = T_kalt / ΔT. Manche Hersteller geben stattdessen den EER (Energy Efficiency Ratio) in BTU/(W·h) an.

Quellen

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