COP und SCOP

Eine Wärmepumpe transportiert Wärme, statt sie zu erzeugen. Deshalb kann sie mehr Wärme abgeben, als sie Strom verbraucht. Der COP beschreibt dieses Verhältnis zu einem bestimmten Zeitpunkt. Der SCOP beschreibt es über eine ganze Heizperiode. Beide beantworten die Frage, die Ihre Rechnung stellt: Wie viele Kilowattstunden Wärme kommen im Haus an, wenn Sie eine Kilowattstunde Strom bezahlen?

COP: Leistungszahl an einem Betriebspunkt

Der Coefficient of Performance (COP, Leistungszahl) ist die abgegebene Wärme geteilt durch den verbrauchten Strom, jeweils in derselben Einheit. Ein COP von 4 bedeutet, dass 1 kWh Strom 4 kWh Wärme erzeugt. Ein elektrischer Heizkörper liefert 1 kWh Wärme je 1 kWh Strom, also COP 1.

Datenblätter nennen COP-Werte an Prüfpunkten nach der Norm EN 14511-2:2022 . A7/W35 bedeutet Außenluft (A) mit 7 °C und eine Wasseraustrittstemperatur der Wärmepumpe (W) von 35 °C. Das ist die Vorlauftemperatur, also die Temperatur des Wassers, das die Wärmepumpe in Fußbodenheizung oder Heizkörper schickt. A-7/W55 bedeutet Außenluft mit -7 °C und Wasser mit 55 °C. Sole-Wärmepumpen, die Wärme aus einem Erdreichkollektor beziehen, verwenden stattdessen die Temperatur der Frostschutzflüssigkeit im Kreislauf, der Sole, zum Beispiel B0/W35.

Ein COP-Wert gilt nur für seinen Prüfpunkt. Ändert sich eine der beiden Temperaturen, ändert sich auch der COP.

Warum der COP von beiden Temperaturen abhängt

Man kann sich die Wärmepumpe vorstellen, als würde sie Wärme bergauf bewegen, von der kalten Außenluft zum warmen Wasser im Heizkreis. Je länger dieser Weg ist, desto mehr Strom braucht der Verdichter je Wärmeeinheit. Ein kalter Tag verlängert den Weg, ebenso wärmeres Wasser. Die theoretisch beste mögliche Leistung ist der Carnot-COP: die heiße Temperatur geteilt durch den Abstand zwischen heißer und kalter Temperatur, jeweils in Kelvin (Grad Celsius plus 273.15).

Das sind theoretische Grenzen. Reale Geräte erreichen nur einen Teil davon. Die Richtung bleibt gleich: Ein kälterer Tag und ein wärmerer Vorlauf senken den Wirkungsgrad. Deshalb sind Niedertemperatur-Heizflächen (Fußbodenheizung oder ausreichend große Heizkörper, die einen Raum mit kühlerem Wasser erwärmen) und eine witterungsgeführte Regelung so wichtig. Sie senkt die Wassertemperatur an milden Tagen.

SCOP: Leistungszahl über eine Heizperiode

Der SCOP, der saisonale COP, ist die nutzbare Wärme einer Heizperiode geteilt durch den Stromverbrauch in derselben Zeit. Die Norm EN 14825:2022  legt fest, wie Hersteller ihn berechnen. Sie messen die Leistung bei mehreren Teillastbedingungen (eine Wärmepumpe läuft oft unterhalb ihrer vollen Leistung) und gewichten die Werte danach, wie oft die jeweiligen Außentemperaturen in einem Referenzklima vorkommen. Das Referenzklima folgt einem Standardprofil und ist als durchschnittlich, kälter oder wärmer verfügbar. Die Norm kennt zwei Fassungen dieses Werts. Der SCOPon umfasst nur die Stunden, in denen das Gerät läuft. Der SCOP nimmt den elektrischen Heizstab hinzu und den Strom, den das Gerät im Leerlauf aufnimmt: bei ausgeschaltetem Thermostat, im Standby und für eine Kurbelwannenheizung, eine kleine Heizung, die das Öl des Verdichters warm hält.

Der Wert auf dem Etikett vergleicht Produkte nach denselben Regeln. Er sagt nicht voraus, was in Ihrem Haus geschieht, denn Ihr Klima, Heizbedarf und Vorlauf unterscheiden sich vom Referenzfall.

Wie das Modell den COP ermittelt

Eine Wärmepumpe mit 16 kW und eine mit 10 kW kann man leicht vergleichen. Weniger offensichtlich ist, wie sich Heizleistung und Wirkungsgrad der jeweiligen Geräte bei sinkender Außentemperatur ändern. Diese Abhängigkeit von der Außentemperatur wird als Leistungskurve dargestellt.

Für Luft-Wasser-Wärmepumpen enthält das Modell Daten für sechs Leistungsklassen mit 4, 6, 8, 10, 13 und 16 kW sowie für zwei gleiche Geräte, die gemeinsam arbeiten (2 x 10, 2 x 13 und 2 x 16), wenn ein Haus mehr Leistung braucht, als ein einzelnes Gerät liefert. Jede Klasse entspricht einem echten Modell aus der mittleren Produktreihe eines Herstellers, nicht dessen Premiumreihe. Alle Werte stammen aus veröffentlichten Datenblättern. Der Gerätauswahl stehen allgemeine Leistungsklassen zur Verfügung. Jede Klasse hat eine Leistung (die abgegebene Wärmemenge) und COP-Werte bei mehreren Außentemperaturen von -15 bis 7 °C und vier Wassertemperaturen: 35, 45, 55 und 65 °C. Das Modell verbindet die veröffentlichten Punkte mit geraden Linien, statt eine glatte Kurve anzupassen. So hat auch ein größeres Gerät ein eigenes Profil und ist keine vergrößerte Kopie eines Referenzgeräts.

Die Wassertemperatur wird aus der Tabelle abgelesen und nicht mit einer Korrekturformel berechnet. Bei einem Gerät der Größe 10 und 7 °C außen beträgt der veröffentlichte COP 5.2 bei 35 °C Wasser, 3.7 bei 45 °C und 2.7 bei 55 °C. Das Modell liest in jeder Stunde den Tabellenwert bei der tatsächlichen Vorlauftemperatur ab. Ein Heizkörperkreis mit 50 °C liegt daher zwischen den Spalten 45 und 55 °C. Unter 35 °C verwendet das Modell weiterhin die Werte für 35 °C. Das ist vorsichtig, da kühleres Wasser einen höheren COP ergäbe. Über 65 °C wird die Konfiguration abgelehnt, statt einen Wert zu schätzen. Keiner der angebotenen Heizflächen wird so heiß.

EnergyPlus, die Gebäudesimulationssoftware, liest die Tabelle bei jedem Simulationsschritt (15 Minuten, bei einer Sole-Wasser-Wärmepumpe 5) mit den tatsächlichen Außen- und Vorlauftemperaturen aus. Bei einem Haus mit Heizkörpern folgt die Vorlauftemperatur einer Heizkurve, einer festen Regel, die die Wassertemperatur anhand der Außentemperatur bestimmt. An milden Tagen ist das Wasser kühler und der berechnete COP steigt. Eine Fußbodenheizung nutzt eine niedrigere Heizkurve. Ihre Auslegungstemperatur beträgt bereits 35 °C, die untere Temperatur der Tabelle. Kühleres Wasser an milden Tagen bringt deshalb keinen zusätzlichen Vorteil. Für Sole-Wärmepumpen sind die Tabellen ebenfalls nach der Soletemperatur von -10 bis 10 °C aufgebaut.

Der saisonale Wert in den Ergebnissen

Die Ergebnisse zeigen einen COP der Wärmepumpe für das simulierte Jahr (die Jahresarbeitszahl, JAZ): die Wärme, die die Wärmepumpe an den Heizkreis abgegeben hat, geteilt durch den Strom, den sie dafür im Betrieb eingesetzt hat, summiert über jede Stunde. Wie der SCOPon lässt er den Standby weg, damit ein fester Verbrauch im Stillstand ein Haus mit wenig Heizbedarf nicht belastet. Der SCOP hinter dem Label enthält den Standby für ein Referenzhaus: Beide Werte liegen nahe beieinander, sind aber nicht gleich. Er gruppiert die Stunden nicht in Temperaturklassen wie EN 14825, weil das Modell die echte stündliche Abfolge von Außentemperaturen und Wärmebedarf hat.

Der Standby ist eine eigene Zeile. Die EU-Produktdatenblätter der Geräte im Modell geben 16 W im Standby an, 14 W bei ausgeschaltetem Thermostat und 0 W für eine Kurbelwannenheizung. Das Modell rechnet 16 W pro Gerät in jeder Stunde, in der das Gerät nicht läuft, rund 120 kWh im Jahr für ein Gerät in einem neuen Haus mit 182 m² und Fußbodenheizung. Dieser Strom steckt im Strom der Wärmepumpe und in den Kosten. Größe der Wärmepumpe und Takten zeigt, was Standby und Verdichterstarts bei sechs Größen am selben Haus ausmachen.

Daneben steht ein Systemwert: die gesamte an die Räume abgegebene Wärme, geteilt durch den Strom der Wärmepumpe, ihres Standby und des Heizstabs (ein elektrisches Element, das die Wärmepumpe ergänzt, wenn sie nicht mehr mitkommt). Ein großer Abstand zwischen den beiden Zahlen heißt, dass der Heizstab einen großen Teil der Arbeit leistet. In einem Haus mit geringem Wärmebedarf vergrößert schon der Standby allein den Abstand, weil 16 W in jeder Leerlaufstunde ein großer Anteil an einer kleinen Summe sind. Der Systemwert wird für Konfigurationen, die Brennstoff verbrennen, nicht angezeigt.

Der saisonale Wert umfasst nur die Raumheizung. Warmwasser ist ein eigenes Gerät. Strom für Umwälzpumpe und Lüftungsventilator ist nicht enthalten. Da Wetterjahr, Haus, Heizflächen und Einstellungen für Sie individuell sind, entspricht der Wert nicht dem SCOP eines Datenblatts. Er eignet sich zum Vergleich Ihrer eigenen Varianten.

Grenzen des Modells

• Leistungsdaten liegen für sechs Luft-Wasser- und fünf Sole-Leistungsklassen sowie für Kaskaden aus zwei Geräten vor. Benachbarte Größenklassen werden nicht ineinander überführt.
• Jede Klasse entspricht einem echten Modell aus einer mittleren Produktreihe und wird ohne Marke angezeigt. Der COP entspricht dem deklarierten Datenblattwert, der bei voller Leistung etwas optimistisch ausfällt. Ihr Gerät wird davon abweichen. Vergleichen Sie den berechneten COP bei Ihrer Vorlauftemperatur mit dem Datenblatt des Herstellers, bevor Sie sich auf den absoluten Wert verlassen.
• Die Luft-Wasser-Tabellen enden bei 7 °C außen. Bei milderem Wetter steigt der berechnete COP daher nicht weiter.
• Takten unterhalb der Mindestleistung des Geräts kostet keine Effizienz. EN 14825 beschreibt diesen Verlust mit einem Minderungsbeiwert, Cdh, und die Produktdatenblätter dieser Geräte geben einen Cdh von 1 an, also keinen Verlust. Das Modell schätzt, wie oft der Verdichter startet, und speichert das mit jeder Simulation, addiert es aber nie zur Energie.
• Ein eigener Abtauzyklus ist nicht enthalten. Dabei schmilzt die Luft-Wasser-Wärmepumpe regelmäßig Eis am Außengerät und verbraucht dafür einen Teil ihrer Energie. COP-Werte aus Datenblättern enthalten diesen Effekt bei niedrigen Außentemperaturen gewöhnlich bereits.

Referenz-Leistungstabellen

Bei der Geräteauswahl stehen allgemeine Leistungsklassen zur Verfügung. Die zugrunde liegenden Heiztabellen stammen aus Hersteller-Planungsunterlagen:

• Viessmann Vitocal 150-A/250-A Planungsanleitung, 6246340 DE, März 2026 , Abschnitte 8.5 bis 8.7, Wassertemperaturtabellen auf den PDF-Seiten 133 bis 142. Diese Kopie liegt bei Heizungsdiscount24. Das Größenbeispiel 10 oben verwendet die A7-Zeilen der PDF-Seiten 133 und 134. Die angezeigten COP-Werte sind gerundet.
• Viessmann Planungsanleitung für Sole-Wärmepumpen, 5811541 DE, April 2023 , BWC-201.B-Betriebspunkt-Tabellen, unter anderem PDF-Seiten 19 und 20 für das Referenzgerät der Größe 10. Diese Kopie liegt auf der Hersteller-Community-Seite.

Diese Profile sind Referenzwerte für die Simulation. Sie legen nicht die Leistung eines installierten Geräts fest und zertifizieren kein Simulationsergebnis.