Arbeitszahlen der Vaillant VWS Wärmepumpe

Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe ist der wichtigste Effizienzwert, den man für die eigene Anlage optimieren kann und soll. Als erstes empfehle ich, sich das Grundverständnis dieser Kennzahl sowie der vielfältigen Einflussfaktoren auf der Webseite Jahresarbeitszahlen.info zu verschaffen. Man sollte dann auch solche scheinbar kuriose Sachen verstehen, dass die Arbeitszahl im Sommer viel schlechter ist als im Winter, dass die bessere Hausdämmung die Arbeitszahl eher verschlechtert und dass ein kalter Frühling die Arbeitszahl nach oben zieht.

Sehr wichtig für die Arbeitszahl ist die eigene Effizienz der Erdwärmepumpe, sog. COP (Coefficient of Performance) in den relevanten Betriebspunkten (d.h. gegebene Soletemperatur, Vorlauftemperatur und Spreizung). Die Übersicht der COP-Werte [PDF – Link wird gesucht!] aller möglichen Wärmepumpen findet man bei BAFA. Anders als bei Luftwärmepumpen (bei denen die COPs in ganz verschiedenen Betriebspunkten wichtig sind) ist der gewählte Betriebspunkt für Erdwärmepumpen B0/W35 (Sole 0°C, Vorlauf 35°C) schon einigermaßen repräsentativ. Je nach Messnorm wird eine Spreizung von 5K oder 10K zugrunde gelegt. Bei meiner Vaillant VWS 61/2 beträgt dieser Labor-COP 4,30 (B0/W35, dT=5K). Übrigens, es gibt auch schon ein Nachfolgemodell VWS 61/3 mit COP 4,64. Diese Werte betreffen aber nur die Heizung, denn im Warmwasserbetrieb gibt’s viel niedrigere COPs, die den Durchschnitt ordentlich nach unten ziehen.

Praktisch sehr wichtig für den COP der Vaillant-Wärmepumpe ist die sog. Überhitzung im Kältekreis, die man bei laufendem Kompressor leicht im Screen D2 ablesen kann. Normal sollte diese 7-8K betragen. (Nach anderen Berichten reichen 3-4K.) Mit jedem Grad mehr sinkt der COP deutlich. Die Überhitzung kann nur von einem Kältetechniker durch die Umstellung des sog. TEV (thermisches Expansionsventil) geändert werden, was Vaillant nach Internetberichten meist verweigert.

Oft sind die Betriebsbedingungen aber besser als B0/W35 – vor allem wegen wärmerer Erdsole (bei uns z.B. min. 6°C) und niedrigerer Vorlauftemperaturen – insb. in der Übergangszeit. Daher sind  im Jahresdurchschnitt auch Arbeitszahlen über dem COP zu erreichen. Mit dem JAZ-Rechner kann man die Jahresarbeitszahl unter Berücksichtigung weiterer Faktoren gemäß VDI 4650 ausrechnen. Aber auch diese Berechnung stimmt nur in der Theorie.

In der Realität fallen die Arbeitszahlen auch bei ähnlichen Anlagen sehr unterschiedlich aus. Jeder Monat und jedes Jahr ist anders, es lohnt sich daher die Entwicklung eigener Arbeitszahlen mit anderen Nutzern auf Waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de zu vergleichen. Jahresarbeitszahl einer Erdwärmepumpe unter 4,0 deutet jedoch darauf hin, dass irgendwas im System nicht stimmt. Oft ist die Wärmequelle (Erdsonden oder Kollektor) zu klein dimensioniert, oder die Wärmepumpe zu groß, oder die Hydraulik stimmt nicht.

Wie kann man die eigene Arbeitszahl mit der Vaillant VWS ermitteln? Sehr einfach macht’s Vaillant dem Nutzer nicht. Den Stromverbrauch kann man meist auf dem separaten Stromzähler ablesen. Wenn man sehr genau sein will, addiert man dazu in der Heizsaison noch 50-100 Watt für die Heizungspumpe, die meist nicht über Wärmepumpenstrom läuft (macht pro Tag bis zu 2,4 kWh). Den aktuellen Stand des eingebauten Wärmemengenzählers kann man im zweiten Screen der Wärmepumpe (mit dem ansonsten wenig aussagefähigen Balkendiagramm) oben rechts ablesen. Aber Achtung: das ist nicht die produzierte Wärmemenge, das ist die Entzugsleistung (die Wärme, die aus der Erde entnommen wurde).  Die Arbeitszahl speziell für Vaillant errechnet sich somit wie folgt:

Arbeitszahl = (Entzugsleistung + Stromverbrauch) / Stromverbrauch

Man kann sich also die Werte der Zähler monatlich oder wöchentlich aufschreiben. Die Differenz zum letzten Wert ist der Stromverbrauch bzw. die Entzugsleistung des vergangenen Monats bzw. der Woche. Dann die obige Formel anwenden. Fertig. Excel kann es auch noch komfortabel machen.

Genauer gehen die Messungen mit externen Wärmemengenzählern. Dann kann man die Effizienzwerte auch getrennt nach Heizung und Warmwasser ausrechnen. So mache ich das auch, in dem mein Tool jede Minute die Zählerdaten ausliest und die Statistiken vorbereitet. Die Wärmemengenzähler (insb. die fernauslesbaren) sind jedoch relativ teuer, wenn man sie sich nachrüsten lassen will. Skandalös: unsere Erfahrung sowie die von einigen anderen Nutzern zeigt, dass der integrierte Vaillant-Zähler ca. 5-10% mehr Energieoutput angibt als extrem genaue externe Wärmemengenzähler. So kann man bessere Werte im Vergleich mit anderen Wärmepumpen auch bekommen. 🙂

Wie sieht’s bei uns denn aus? Unsere ehrliche Monatsarbeitszahl (nach externen WMZ, ohne Berücksichtigung der Heizungspumpe) lag z.B. im Juli 2010 bei 2,74, im Dezember 2010 bei 4,04, im Januar 2011 bei 4,21. Damit bin ich zufrieden. Die Jahreswerte folgen demnächst.

Wärmemengenzähler von Vaillant VWS
Wärmemengenzähler von Vaillant VWS
Überhitzung im Kältekreis der Wärmepumpe
Überhitzung im Kältekreis der Wärmepumpe

22 Gedanken zu „Arbeitszahlen der Vaillant VWS Wärmepumpe“

  1. Hallo Katja & Alexey,

    erstmal ein großes Lob für Eure super informative Seite!
    Wir haben auch eine VWS 62/2 und ich versuche auch über korrigierende Einstellungen eine optimale Wärmeausbeute zu erhalten.
    Was mich in diesem Zusammenhang besonders interessiert, was für ein Tool zum Auslesen der Daten hast Du Dir gebaut? Welche Wärmezähler verwendest Du?
    Ich habe z.B. die Heizzeiten von 05:00 bis 10:30 und ab 17:30 bis 22:30 eingestellt.
    Heizkurve auf 0,25. Unser Haus hat knapp 160 qm, Fertigkeller Beton, 16cm Wärmedämmung. Haus Holzständer, Wanddicke ca. 40cm, davon 36 cm Dämmung.
    Die Wärmepumpe wurde im Februar 2009 in Betrieb genommen, bisheriger Verbrauch 9.980 KW, incl. Estrichtrocknung. Ich denke, wir können bisher zufrieden sein, oder?
    Über eine Antwort würde ich mich sehr freuen
    Bis dahin
    Grüße Georg

    1. Hallo, ich habe bei mir zwei Wärmemengenzähler vom Typ Sharky 773. Sie hängen beide jeweils an einer Box, die ein Webinterface hat. Ich weiß nicht, was das gekostet hätte. Es wurde mir von der Firma im Rahmen eines Testprojektes installiert. Mit meinem Tool lese ich alle Zähler jede Minute aus und berechne daraus die Stromverbräuche, die Wärmeoutputs und die Arbeitszahlen.

      Warum schränkst du die Heizzeiten ein? Was soll das bringen? Den Verbrauch über 3 Jahre einzuschätzen ist schwierig, wenn unbekannt ist, wie viel die Estrichtrocknung verbraten hat. Ich empfehle, die Arbeitszahl über eine Woche auszurechnen, dann siehst du sofort, ob die Wärmepumpe gut oder weniger gut läuft.

        1. Ich habe mir nun ebenfalls den eBus-Koppler beschafft und fühle damit den „Puls“ meiner Wärmepumpe (VWS 102/3). Sensationell: Beantwortet einige Fragen und wirft viele neue zur Funktionsweise der Pumpensteuerung auf!

          Ich würde auch gern automatisiert den verbrauchten Strom ermitteln, um die Arbeitszahl zu ermitteln. Wie hast Du dies realisiert?

          1. Die Arbeitszahl zu berechnen geht nur mit eBus-Daten leider nicht. Dazu brauchst du einen digitalen Stromzähler, an dem die Wärmepumpe alleine hängt. So ist das bei mir auch.

  2. Hallo Alexey,

    danke für die schnelle Antwort. Ich senke die Temperatur ab, weil es a: zu warm im Haus wird und b: beim Mitschreiben der Daten ich festgestellt habe, dass o.g. Absenkung insgesamt 15 % weniger Strom/Tag verbraucht. Leider habe auch ich das Problem, daß die Überhitzung 10k sowie Unterkühlung 12k anzeigt (TEV 23). In den letzten Tagen habe ich mich in den einschlägigen Foren mal schlau gemacht, und sehe meine Befürchtungen bestätigt. Wir haben auch Stellmotoren zur EER, scheint wohl bei den HB üblich zu sein. Alles in Allem komme ich in den letzten 2 Monaten auf eine JAZ von 3,2 – ziemlich bescheiden, nicht wahr.

    Gruß
    Georg

    1. Wenn es im Haus zu warm wird, würde ich eine niedrigere Raumsolltemperatur einstellen. Das kann unterm Strich effizienter sein als die zeitweise Absenkung. Probier’s mal aus. Ja, die AZ von 3,2 für eine Erdwärmepumpe im Winter ist nicht besonders gut. Es kann viele Ursachen haben: zu kalte Sole (=zu kleine Sonden/Kollektor), überdimensionierte Wärmepumpe, zu hohe Überhitzung im Kältekreis, hydraulische Weiche/Puffer im Heizkreis, Einzelraumregelung, schlechter hydraulischer Abgleich, um ein paar Beispiele zu nennen. Versuch mal, deine Anlage im Forum genau zu beschreiben, da wird jedem gut geholfen.

      1. Wie schon erwähnt, habe ich ein Überhitzung 10k, was ja nicht besonders gut zu sein scheint. Heizkurve 0,20, also ziemlich niedrig, Raumsoll 21 Grad. Ja, Einzelraumregler, Schlafzimmer geschlossen, weil sonst nicht auszuhalten. Wärmepumpe ist Vaillant VWS 62/2 plus

  3. Hallo
    Ich habe bei meiner Vaillant eine Überhitzung von 2 k und eine Unterkühlung von 18k sind das gute Werte bzw kann mir das mal jemand erklären was das genau heißen soll?
    Bei den jetzigen Temperaturen von ca + 2* läuft die wärmepumpe in 15 Stunden 12 Stunden mit 2 Start was mir extrem viel vorkommt, die restliche zeit habe ich die Temperatur abgesenkt. Heizkurve ist 0.3 bei 21* Raumtemperatur.
    Lg.

    1. Wenn 2K Überhitzung kein Messfehler ist, würde ich an deiner Stelle bei Vaillant anrufen und fragen, was zu tun ist. Die Wärmepumpe kann damit ja noch laufen, es besteht aber eine gute Chance, den Kompressor vorzeitig zu schrotten. Bei 2°C Durchschnittstemperatur läuft meine Wärmepumpe ca. 8 Std. am Tag (inkl. Warmwasser). Aber das ist so nicht direkt vergleichbar, ohne die Leistung der Wärmpepumpe und den Heizbedarf des Hauses zu kennen. Wenn die Wärmepumpe etwas weiter unterdimensioniert ist, kann 12 Std. am Tag schon ok sein.

  4. Hallo Alexey,

    wo messen denn die externen WMZ?
    Wäre eine mögliche Erklärung der Abweichung von WMZ Werten zum internen Zähler der Vaillant WP Speicherverluste des WW Speichers?

    Viele Grüße

    1. Sie messen den Durchfluss und die Temperaturdifferenzen direkt an beiden Ausgängen der Wärmepumpe. Die Speicherverluste kommen erst danach.

      1. Dann bleibt ja nur noch die Messunsicherheit der WMZ, die aber wohl unter 5% liegen wird, das geräteinterne Berechnungsverfahren von Vaillant sowie geräteinterne Wärmeverluste.
        Bei unserer VWS 63/3 könnte die interne Verrohrung wesentlich akkurater und dicker gedämmt sein. Da könnte eine gewisse Abweichung herrühren, je nachdem, wie das WP interne Energiebilanzierungsverfahren rechnet.
        Die interne Sensorik soll ja nun – so liest man hier und da – nicht gerade fein auflösen bzw. fein aufgelöst in die Software der Steuerung/Regelung übernommen werden.
        Vielleicht bauen wir auch noch WMZ ein, allerdings sind mir die momentan zu teuer in Relation zum Erkenntnisgewinn.

        Jedenfalls informatives Blog, danke dafür!

  5. Die Formel :
    Arbeitszahl = (Entzugsleistung + Stromverbrauch) / Stromverbrauch
    stimmt nicht. Wäre gut wenn du das nicht weiter publizierst da es einfach falsch ist.
    Du rechnest den Stromverbrauch des Kompressors und der Pumpen als Heizleistung mit ein. Der Stromverbrauch des Kompressors und der Pumpen wird aber in kinetische Energie umgewandelt und nicht in Wärme. Da bleibt allesfalls eine Verlustwärme von 5% übrig.
    Daher ist die Formel richtig:
    (Entzugsleistung + (Stromverbrauch /100 *5) ) : Stromverbrauch

    1. Meine Formel habe ich nicht erfunden, sie findet sich in Wärmepumpen-Foren wieder. Bitte dort diskutieren. Wenn deine Formel richtig sein sollte, taugt die Wärmemengenmessung bei Vaillant gar nicht, denn die Wärmemenge wäre signifikant unter dem, was die externen WMZ messen. Auch alle Vaillant-Arbeitszahlen wären entsprechend miserabel.

  6. Ja wird auch weiterhin diskutiert.
    Aber du hast auch eine gewisse Verantwortung, fast jeder der im Internet nach Wärmepumpen stöbert wird früher oder später auf deinen Blog aufmerksam. Wie bei mir. Ich habe auch eine Vaillant VWS. Jeder möchte natürlich eine gute Arbeitszahl aber man sollte trotzdem nicht die Augen vor der Realität verschließen.
    Denkst du wirklich dass 100% der zugeführten Energie in Heizenergie umgewandelt werden?
    Es muss ein Elektromotor für den Verdichter + Pumpen in der VWS angetrieben werden. Hier geht ein Teil der elektrischen Energie drauf um die Trägheit, Reibung und die Energie hochzupumpen. Hier entstehen definitiv Verluste die man nicht mit reinrechnen kann. Daher ist die Formel die du hier publizierst nicht richtig.

    1. Als ich diesen Blogbeitrag geschrieben habe, habe ich keine Diskussion zu diesem Thema wahrgenommen. Mir bleibt unklar, wo 95% der kinetischen Energie dann letztendlich hin ist. Heizraumheizung? Das soll aber bitte nicht hier im Blog diskutiert werden, sondern hier im Haustechnikforum.

  7. die geotherm 62/3 , 82/3 oder 102/3 von Vaillant sind beim JAZ Rechner nicht aufgeführt.
    Nrauche dringend die JAZ wegen den Förderantrag.
    Ist Für ein Neubau
    Kann jemand helfen ?

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