Rechner für COP und Ersparnis industrieller Wärmepumpen

Schätzt die Leistungszahl (COP) einer industriellen Wärmepumpe, die Prozesswärme liefert, und vergleicht ihre Betriebskosten mit einem Gaskessel, der dieselbe Wärme erzeugt.

Jährlicher Prozesswärmebedarf (MWh/yr)Vorlauftemperatur des Prozesses (°C)Temperatur der Wärmequelle (°C)Wirkungsgrad der Wärmepumpe gegenüber dem Ideal (%)Strompreis (£/kWh)Gaspreis (£/kWh)Wirkungsgrad des bestehenden Kessels (%)

Ergebnis

Jährliche Ersparnis gegenüber dem Gaskessel

Geschätzte COP

Jährliche Stromkosten der Wärmepumpe

Jährliche Brennstoffkosten des Gaskessels

COP, die die Gaskosten erreichen muss

Anleitung Tool

Geben Sie den jährlichen Prozesswärmebedarf in MWh Nutzwärme an, nicht die Energie, die Sie einkaufen. Gaszählerstände und die Kesselleistung helfen dabei.
Tragen Sie die Temperatur ein, bei der der Prozess die Wärme braucht, und die Temperatur der Quelle, der die Wärmepumpe Wärme entnimmt (Luft, Wasser oder Abwärme).
Prüfen Sie den Wirkungsgrad gegenüber dem Ideal. Der Standardwert von 55 % ist eine Planungsannahme; ersetzen Sie ihn durch die Herstellerangabe für Ihre Bedingungen, falls vorhanden.
Tragen Sie Ihre Strom- und Gaspreise je kWh und den Wirkungsgrad Ihres bestehenden Kessels ein.
Lesen Sie die geschätzte COP und die jährliche Ersparnis ab. Eine negative Ersparnis bedeutet, dass die Wärmepumpe bei diesen Preisen mehr kostet.

Annahmen

Die Wärmepumpe liefert über das Jahr eine konstante Leistung mit konstanter COP. Die reale COP ändert sich mit der Quelltemperatur, der Last und dem Taktverhalten.
Der Wirkungsgrad gegenüber dem Ideal ist eine Planungsannahme, kein Messwert. Verwenden Sie für ein Angebot oder eine Auslegung Herstellerdaten bei Ihren Betriebstemperaturen.
Gas und Strom werden mit festen Arbeitspreisen bewertet. Grund- und Leistungspreise, CO₂-Kosten sowie Änderungen bei Steuern oder Abgaben sind ausgeschlossen.
Wärmeverluste in Leitungen und Wärmetauscher sind als im Bedarfswert enthalten angenommen.

Technische Details: Bedeutung der Felder

Jährlicher Prozesswärmebedarf annualHeatDemandMWh: Die Wärme, die der Prozess pro Jahr braucht, in MWh. Eine MWh ist 1.000 kWh gelieferte Wärme, nicht die Energie, die Sie kaufen.
Vorlauftemperatur des Prozesses supplyTemperatureC: Die Temperatur, die die Wärme an der Entnahmestelle erreichen muss, in °C. Der Bereich liegt zwischen 80 und 150 °C.
Temperatur der Wärmequelle sourceTemperatureC: Die mittlere Temperatur der Wärmequelle in °C, zwischen −20 und 50 °C. Bei Außenluft ist es die mittlere Lufttemperatur während der Betriebszeit.
Wirkungsgrad der Wärmepumpe gegenüber dem Ideal secondLawEfficiencyPercent: Wie nah die Wärmepumpe an die theoretische Höchstleistungszahl (Carnot) herankommt. Reale Maschinen erreichen nur einen Bruchteil des Ideals. 55 % ist ein Planungswert; senken Sie ihn bei älteren oder schlecht angepassten Anlagen.
Strompreis electricityPricePerKwh: Ihr gewerblicher Strom-Arbeitspreis in £/kWh laut Vertrag oder Rechnung. Die Grundgebühr rechnen Sie separat hinzu, wenn Sie eine Gesamtsumme brauchen.
Gaspreis gasPricePerKwh: Ihr gewerblicher Gas-Arbeitspreis in £/kWh laut Vertrag oder Rechnung. Muss größer als 0 sein.
Wirkungsgrad des bestehenden Kessels boilerEfficiencyPercent: Der saisonale Wirkungsgrad des Kessels, den Sie sonst betreiben würden. Brennwertkessel liegen oft bei 85–95 %, ältere darunter.

Methodik

Ideale (Carnot-)COP = Vorlauftemperatur (K) ÷ (Vorlauftemperatur − Quelltemperatur), beides in Kelvin. Geschätzte COP = Wirkungsgrad gegenüber dem Ideal × Carnot-COP. Strombedarf der Wärmepumpe = jährlicher Wärmebedarf ÷ COP; Gaskosten = jährlicher Wärmebedarf ÷ Kesselwirkungsgrad × Gaspreis. Break-even-COP = Strompreis × Kesselwirkungsgrad ÷ Gaspreis: die COP, bei der beide Betriebskosten gleich sind.

Rechenbeispiel

1.000 MWh pro Jahr Prozesswärme bei 90 °C aus einer Quelle mit 20 °C, Wirkungsgrad 55 %, Strom 20 p/kWh, Gas 7 p/kWh, Kessel 85 %

Eingaben: Jährlicher Prozesswärmebedarf: 1000 MWh/yr, Vorlauftemperatur des Prozesses: 90°C, Temperatur der Wärmequelle: 20°C, Wirkungsgrad der Wärmepumpe gegenüber dem Ideal: 55%, Strompreis: £0.20/kWh, Gaspreis: £0.07/kWh, Wirkungsgrad des bestehenden Kessels: 85%

Ergebnis: COP etwa 2,85. Die Wärmepumpe kostet etwa £70.094 pro Jahr, Gas etwa £82.353: eine Ersparnis von etwa £12.259 pro Jahr. Die COP, die dem Gas gleichkommt, liegt bei 2,43.

Derselbe Standort, aber der Prozess braucht 120 °C aus einer Quelle mit 5 °C, etwa kalter Außenluft

Eingaben: Jährlicher Prozesswärmebedarf: 1000 MWh/yr, Vorlauftemperatur des Prozesses: 120°C, Temperatur der Wärmequelle: 5°C, Wirkungsgrad der Wärmepumpe gegenüber dem Ideal: 55%, Strompreis: £0.20/kWh, Gaspreis: £0.07/kWh, Wirkungsgrad des bestehenden Kessels: 85%

Ergebnis: Die COP sinkt auf etwa 1,88; die Wärmepumpe kostet dann etwa £106.367 pro Jahr, rund £24.014 mehr als Gas zu diesen Preisen. Prüfen Sie das anhand der Herstellerdaten bei diesen Temperaturen, bevor Sie sich festlegen.

Praktische Hinweise

Vergleichen Sie die Break-even-COP mit der Herstellerangabe bei Ihren realen Vor- und Quelltemperaturen, nicht mit dem Spitzenwert bei milden Prüfbedingungen.
Niedrigere Vorlauftemperaturen ergeben in der Regel eine höhere COP. Prüfen Sie, ob der Prozess kühler laufen kann, bevor Sie Geräte kaufen.
Holen Sie sich von einem Wärmepumpen-Anbieter eine standortbezogene COP für Ihr Lastprofil, bevor Sie eine Investitionsentscheidung treffen.

Häufige Fehler

Den eingekauften Gas- oder Strombedarf als Wärmebedarf einzutragen. Der Bedarf ist die Nutzwärme, die der Prozess braucht.
Eine Quelle anzunehmen, die wärmer ist als der Prozess benötigt. Die Eingaben sind auf Vorlauf 80–150 °C und Quelle −20 bis 50 °C begrenzt; außerhalb dieses Bereichs zeigt das Werkzeug eine Meldung über ein ungültiges Ergebnis.
Einen Spitzenwert der COP aus milden Prüfbedingungen für einen Hochtemperaturprozess zu verwenden.

Häufige Fragen

Was ist die COP?

Die Leistungszahl ist die abgegebene Wärme geteilt durch die eingesetzte Elektrizität. Eine COP von 3 bedeutet 3 kWh Wärme für jede kWh Strom.

Warum sinkt die COP bei höherer Vorlauftemperatur?

Je größer der Temperaturhub von der Quelle zum Vorlauf, desto mehr Arbeit leistet die Wärmepumpe; jede Einheit Strom bewegt daher weniger Wärme.

Was sagt mir die Break-even-COP?

Sie ist die COP, bei der die Stromkosten der Wärmepumpe den Brennstoffkosten Ihres Gaskessels entsprechen. Liegt die reale COP darüber, spart die Wärmepumpe bei Ihren aktuellen Preisen Geld.

Zuletzt geprüft: 2026-10-18

Dies ist eine Planungsschätzung mit einer Carnot-basierten Näherung und festen Arbeitspreisen. Sie ersetzt keine Herstellerleistungsdaten, keine Heizlastberechnung und keine technische Auslegung. Investitionskosten, Wartung, Förderungen, CO₂-Faktoren und Teillastverhalten sind nicht modelliert.

Dieses Tool liefert eine unverbindliche Schätzung auf Grundlage der oben genannten Annahmen.

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