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Wärmepumpen und Kältetechnik – COP und Jahresarbeitszahl unterscheiden

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Einleitung

Wärmepumpen und Kältetechnik – COP und Jahresarbeitszahl unterscheiden

Kurzbeschreibung: Betriebspunkt und Jahresbilanz – wie effizient arbeitet eine Wärmepumpe im Prüfstand und im tatsächlichen Gebäude?

Zielgruppe: Ausbildung in der Kälte-, Klima-, Heizungs- und Gebäudetechnik, insbesondere Mechatroniker für Kältetechnik und Anlagenmechaniker SHK.

Lernzeit: Etwa 90 Minuten, zuzüglich Projektaufgaben.

Deine Lernziele:

Du erklärst den Kältekreislauf anhand eines Anlagenschemas.
Du berechnest den COP für einen definierten Betriebspunkt.
Du ermittelst die Jahresarbeitszahl aus Wärme- und Stromzählerwerten.
Du unterscheidest Messwerte, Prognosen und normierte Effizienzkennzahlen.
Du beurteilst Energieeffizienz, Trinkwasserhygiene und Sicherheitsrisiken fachgerecht.

Merksatz: Der COP beschreibt einen Betriebspunkt. Die JAZ beschreibt das Verhältnis von abgegebener Wärme und eingesetztem Strom über ein Jahr.

Sicherheitsgrenze des Lernkurses: Du arbeitest ausschließlich mit fiktiven Messdaten, Zeichnungen und freigegebenen Anzeigen. Es gibt keine eigenständigen Arbeiten am Kältekreis, keine Druckprüfungen, keine Kältemittelbefüllung und keine Eingriffe in sicherheitsrelevante Regelungen.

Lerneinheit 1: Den Kältekreislauf verstehen

Zeit: 10 Minuten

Die Kompressionswärmepumpe nutzt einen geschlossenen Kältemittelkreislauf.

Bauteil	Aufgabe
Verdampfer	Nimmt Wärme aus der Umgebung auf.
Verdichter	Erhöht Druck und Temperatur des Kältemitteldampfes.
Verflüssiger	Gibt Wärme an das Heizsystem ab.
Expansionsventil	Senkt den Druck des Kältemittels.

Energieprinzip:

Umweltwärme + elektrische Antriebsenergie = abgegebene Heizwärme, vereinfacht ohne Verluste.

Videoauftrag: Suche im Video die vier Hauptbauteile. Erkläre anschließend, warum das Kältemittel nach dem Verdichter ein höheres Temperaturniveau erreicht.

Mini-Aufgabe: Beschreibe den Weg des Kältemittels mit vier Pfeilen auf Papier.

Lerneinheit 2: COP – der Betriebspunkt

Zeit: 10 Minuten

Der COP (Coefficient of Performance) ist eine dimensionslose Leistungszahl für einen definierten Betriebszustand.

Heizbetrieb:

COP = abgegebene Heizleistung / aufgenommene elektrische Leistung

Beispiel:

8,4 kW Heizleistung / 2,1 kW elektrische Leistung = COP 4,0.

Eine elektrische Energieeinheit ermöglicht hier die Bereitstellung von vier Wärmeeinheiten. Die zusätzlichen drei Einheiten stammen im vereinfachten Beispiel aus der Umwelt.

Betriebspunkte vergleichen

Prüfpunkt	Heizleistung	Elektrische Leistung	COP
A7/W35	8,4 kW	2,1 kW	4,0
A−7/W55	6,0 kW	2,4 kW	2,5

Beide Datensätze sind fiktive Ausbildungswerte.

Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe bezeichnet A7 eine Außenlufttemperatur von 7 °C. W35 bezeichnet im entsprechenden Prüfpunkt eine Heizwasser-Austrittstemperatur von 35 °C.

Warum ändern sich die Werte?

Ein größerer Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Wärmesenke verlangt im Allgemeinen mehr Verdichterarbeit je abgegebener Wärmeeinheit.

Beachte: Ein COP ohne Angabe des Betriebspunktes und der Messgrenze ist nur eingeschränkt aussagekräftig.

Verbindung zur Kältetechnik

Beim Kältebetrieb ist die entzogene Wärme der Nutzen.

Kälte-COP = Kälteleistung / elektrische Leistung

Vereinfachter Vergleich am selben Kreisprozess:

Größe	Wert
Entzogene Wärmeleistung	6,3 kW
Elektrische Verdichterleistung	2,1 kW
Abgegebene Heizleistung	8,4 kW
COP im Heizbetrieb	4,0
COP im Kältebetrieb	3,0

Die Rechnung vernachlässigt zusätzliche elektrische Verbraucher und Wärmeverluste. In der Kältetechnik werden außerdem Kennzahlen wie EER und SEER verwendet.

Lerneinheit 3: JAZ – die Jahresbilanz

Zeit: 10 Minuten

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) beschreibt das Verhältnis aus abgegebener Wärmemenge und eingesetzter elektrischer Energie über einen Jahreszeitraum.

JAZ = Jahreswärmemenge / Jahresstromverbrauch

Beide Energiemengen werden in kWh erfasst.

Kennzahl	Bezug	Typische Datengrundlage
COP	Definierter Betriebspunkt	Prüfstand oder Betriebspunktmessung
SCOP	Normierte Heizsaison	Normverfahren nach DIN EN 14825
Berechnete JAZ	Erwartete Jahresbilanz	Modell und Standortbedingungen
Gemessene JAZ	Tatsächlicher Jahresbetrieb	Wärme- und Strommessung

Wichtig: Eine berechnete JAZ ist eine Prognose. Ein gemessener Jahreswert berücksichtigt den realen Betrieb. Der SCOP ist ein normierter saisonaler Produktkennwert und nicht automatisch die gemessene JAZ eines Gebäudes.

Videoauftrag: Erstelle drei Karteikarten mit den Begriffen COP, SCOP und JAZ. Notiere jeweils, ob es um einen Prüfpunkt, eine normierte Saison oder die Gebäude-Jahresbilanz geht.

Der Film stammt von einem Wärmepumpenanbieter; für die verbindliche Begriffsbestimmung dienen die Fachquellen im Abschnitt OER.

Die Systemgrenze entscheidet

Zur JAZ gehören immer eine eindeutig definierte Wärmemessung und die dazu passenden elektrischen Verbraucher.

Beispiel einer Systemgrenze:

Im Stromverbrauch enthalten	In diesem Beispiel nicht enthalten
Verdichter	Haushaltsstrom
Quellenventilator und Regelung	Elektrische Heizkreis-Umwälzpumpe
Integrierter Heizstab	Sonstige Gebäudeverbraucher

Die Wärmemessung erfolgt in diesem Beispiel nach der gemeinsamen Wärmeerzeugung von Wärmepumpe und integriertem Heizstab.

Merke: Nur Messungen mit vergleichbaren Systemgrenzen dürfen ohne weitere Korrektur miteinander verglichen werden.

Lerneinheit 4: Das Gebäude als Gesamtsystem

Zeit: 10 Minuten

Leseauftrag: Verfolge im Bild den Heizwasserkreislauf und bestimme, wo Vorlauf, Rücklauf und Umwälzpumpe liegen.

Gebäudemodell: Das zweite Bild zeigt die alternative Wärmequelle Erdreich mit horizontalen Kollektoren oder Sonden. Vergleiche sie mit der Luftwärmepumpe des Ausbildungsfalls.

Vier wichtige Einflussgrößen:

Heizlast: Wie viel Wärme benötigt das Gebäude?
Vorlauftemperatur: Auf welchem Temperaturniveau wird geheizt?
Wärmequelle: Welche Temperatur steht der Wärmepumpe zur Verfügung?
Wärmeverteilung: Wie gut passen Heizflächen und Regelung zum Gebäude?

Niedrige, zum Wärmebedarf passende Heizwassertemperaturen begünstigen häufig eine hohe Effizienz. Auch Wärmedämmung, hydraulische Einbindung, Warmwasserbereitung und Abtauvorgänge beeinflussen den Jahresbetrieb.

Lerneinheit 5: Konkreter Ausbildungsfall

Zeit: 20 Minuten

Der Ausbildungsauftrag: Haus Lindenweg

Du begleitest eine Fachkraft bei der Auswertung einer Luft-Wasser-Wärmepumpe in einem modernisierten Wohnhaus.

Alle Angaben sind didaktisch erfunden, keine echten Anlagenmessungen.

Gebäudemerkmal	Ausbildungsdaten
Beheizte Fläche	140 m²
Wärmeerzeuger	Luft-Wasser-Wärmepumpe
Wärmeverteilung	Heizkörper
Trinkwarmwasser	Zentraler Speicher mit Zirkulation
Zeitraum	Zwölf Monate

Jahresmessung:

Zähler oder Verbraucher	Jahreswert
Heizwärme	11.300 kWh
Trinkwarmwasserwärme	4.300 kWh
Gesamte abgegebene Wärme	15.600 kWh
Verdichterstrom	4.200 kWh
Ventilator und Regelung	350 kWh
Integrierter Heizstab	250 kWh
Strom gesamt innerhalb der Systemgrenze	4.800 kWh

Messgrenze: Die Wärmemenge umfasst auch die Wärme des integrierten Heizstabs. Dessen Strom ist im Gesamtstrom enthalten. Die gebäudeseitige Heizkreispumpe ist hier ausgenommen.

Interaktiver Fall A: Energiebilanz

Arbeitsauftrag: Berechne die gemessene JAZ und erkläre, warum sie nicht dem angegebenen COP 4,0 entsprechen muss.

Hilfe 1 öffnen

Verwende die Jahreswerte in kWh, nicht die Leistungen in kW.

Hilfe 2 öffnen

Die Formel lautet: JAZ = 15.600 kWh / 4.800 kWh.

Lösung und begründetes Feedback öffnen

JAZ = 3,25. Richtig ist die Jahreswärmemenge geteilt durch den zugehörigen Jahresstromverbrauch. Der COP 4,0 beschreibt nur den angegebenen Betriebspunkt. Kältere Außenluft, höhere Heizwassertemperaturen, Warmwasserbereitung, Abtauung und weitere Betriebszustände können die Jahresbilanz beeinflussen. Aus dem Unterschied allein lässt sich keine einzelne Fehlerursache ableiten.

Interaktiver Fall B: Trinkwasserhygiene

Situation: Die Hausverwaltung möchte die Temperatur des zentralen Trinkwarmwassers dauerhaft auf 45 °C absenken, um die JAZ zu verbessern.

Deine Entscheidung: Darf diese Änderung ohne fachliche Prüfung vorgenommen werden?

Hilfe 1 öffnen

Unterscheide Heizungswasser und Trinkwasser. Die beiden Systeme haben unterschiedliche hygienische Anforderungen.

Hilfe 2 öffnen

Prüfe, ob ein zentraler Trinkwassererwärmer, Zirkulationsleitungen und eine mögliche Legionellengefährdung vorhanden sind.

Lösung und begründetes Feedback öffnen

Nein. Eine pauschale Absenkung kann den Legionellenschutz beeinträchtigen. Für zentrale Anlagen mit Zirkulation nennt der DVGW als etablierte hygienische Auslegung 60 °C am Trinkwassererwärmer und mindestens 55 °C im Zirkulationssystem. Abweichende Konzepte erfordern eine anlagenspezifische fachliche und hygienische Bewertung nach dem geltenden Regelwerk. Die Steigerung der JAZ rechtfertigt keine ungeprüfte Absenkung.

Interaktiver Fall C: Diagnose

Situation: Im Winter sinkt die gemessene Arbeitszahl während einzelner Betriebsphasen. Die Anzeige zeigt hohe Vorlauftemperaturen; außerdem dokumentiert die Regelung Heizstabeinsatz und Abtauvorgänge.

Dein Auftrag: Formuliere drei plausible Ursachen und nenne geeignete, nicht invasive Prüfdaten.

Hilfe 1 öffnen

Vergleiche die Temperatur von Wärmequelle und Heizwasser. Berücksichtige die Zusatzheizung.

Hilfe 2 öffnen

Nützlich sind Zeitreihen zu Außentemperatur, Vorlauf, Stromaufnahme, Heizstablaufzeit und Abtauhäufigkeit.

Lösung und begründetes Feedback öffnen

Plausibel sind ein größerer Temperaturhub, zusätzlicher Strombedarf durch den Heizstab und Energiebedarf für Abtauvorgänge. Auch die Anlagenhydraulik kann eine Rolle spielen. Richtig ist es, die Betriebsdaten über vergleichbare Zeiträume auszuwerten. Aus einer niedrigen Arbeitszahl darfst Du nicht unmittelbar auf einen Kältemittelmangel schließen. Arbeiten am Kältekreis sind kein Bestandteil dieser Aufgabe.

Lerneinheit 6: Sicherheit, Fachkunde und Hygiene

Zeit: 10 Minuten

Bildauftrag: Erkenne, dass Kältemittel in einem Kreisprozess unterschiedliche Druck- und Temperaturbereiche durchläuft. Das Diagramm zeigt einen R290-Prozess als technische Veranschaulichung, nicht als Arbeitsanleitung.

Kältemittelrisiken prüfen

Kältemittel besitzen unterschiedliche Gefahreneigenschaften.

Kältemittel	Besonders relevantes Risiko
R290 – Propan	Hohe Entzündbarkeit
R744 – Kohlenstoffdioxid	Hohe Betriebsdrücke und Erstickungsgefahr bei hohen Konzentrationen
R717 – Ammoniak	Toxizität und weitere stoffbezogene Gefahren

Die Kältemittelbezeichnung allein ersetzt keine anlagenbezogene Gefährdungsbeurteilung. Sicherheitsdaten, Aufstellbedingungen und Herstellerangaben müssen geprüft werden.

Brandgefahr gesondert prüfen

R290 gehört zur Kältemittel-Sicherheitsklasse A3 und ist hochentzündlich.

Lernentscheidung: Bei einem Verdacht auf Kältemittelaustritt keine Zündquellen betätigen, keine Bauteile öffnen und keine eigenen Versuche zur Lecksuche durchführen. Halte Abstand, warne andere und informiere unverzüglich die zuständige Fachkraft nach dem betrieblichen Notfallplan.

Druckgefahr gesondert prüfen

Kältekreise können unter erheblichem Druck stehen. Insbesondere R744 erfordert hochdruckgeeignete Komponenten.

Verbot im Ausbildungsfall: Kein Lösen von Verbindungen, kein Anschließen von Manometern, kein Befüllen oder Entleeren und keine eigenständigen Druckprüfungen.

Erforderliche Fachkunde und Vorschriften

Rechtsstand der Recherche: 9. Oktober 2026, Deutschland und EU.

Für die jeweils erfassten Tätigkeiten sind insbesondere relevant:

F-Gase-Verordnung: Verordnung (EU) 2024/573.
Durchführungsverordnung (EU) 2024/2215: Mindestanforderungen an Zertifizierungen auch unter Berücksichtigung alternativer Kältemittel.
Chemikalien-Klimaschutzverordnung vom 14. April 2026, in Kraft seit 17. April 2026: Nationale Durchführung und Sachkundeanforderungen; Übergangsregeln sind zu beachten.
DIN EN 378 und betriebliches Sicherheitskonzept: Sicherheit von Kälteanlagen und Wärmepumpen.

Wichtig: Eine Berufsausbildung allein ist nicht automatisch die Berechtigung zu jeder kältetechnischen Tätigkeit. Die konkret erforderliche Sachkunde, Zertifizierung, Unterweisung, Ausstattung und Beaufsichtigung müssen vor einem Arbeitsauftrag geprüft werden.

Dieser Kurs vermittelt keine Befähigung zu Eingriffen in den Kältekreis.

Trinkwasserhygiene gesondert prüfen

Bei der Trinkwassererwärmung treffen Energieeffizienz und Gesundheitsschutz aufeinander. Für zentrale Anlagen mit Zirkulation gelten hygienische Anforderungen, die nicht durch eine einfache COP-Optimierung ersetzt werden können.

Berücksichtige Trinkwasserverordnung, DVGW-Regelwerk und die konkrete Bauart der Trinkwasserinstallation.

Aufgabenregel: Keine eigenständige Änderung sicherheits- oder hygienerelevanter Trinkwasserparameter.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was beschreibt der COP einer Wärmepumpe? (Das Verhältnis von Heizleistung und elektrischer Leistung an einem definierten Betriebspunkt) (!Das Verhältnis der Heizkosten zum Anschaffungspreis) (!Den gesamten jährlichen Energiebedarf eines Gebäudes) (!Die Lebensdauer des Verdichters)

Welche Einheit besitzt der COP? (Er ist dimensionslos) (!Kilowatt) (!Kilowattstunden) (!Grad Celsius)

Welchen COP erhältst Du bei 8 kW Heizleistung und 2 kW elektrischer Leistung? (4) (!2) (!6) (!16)

Welche Kennzahl basiert auf einer tatsächlichen Jahresenergiebilanz? (Die gemessene Jahresarbeitszahl) (!Der einzelne Prüfpunkt COP) (!Die maximale Heizleistung) (!Die Wärmequellentemperatur)

Was unterscheidet den SCOP von einer gemessenen JAZ? (Der SCOP beschreibt eine normierte saisonale Effizienz) (!Der SCOP misst immer den Stromverbrauch eines konkreten Hauses) (!Der SCOP ist eine Druckangabe) (!Der SCOP ist die Temperatur des Warmwassers)

Warum ist die Systemgrenze bei einer JAZ-Berechnung wichtig? (Sie legt fest welche Wärme und welche Stromverbräuche berücksichtigt werden) (!Sie bestimmt automatisch die Raumtemperatur) (!Sie ersetzt die Wärmemessung) (!Sie macht alle Anlagen unabhängig von ihrem Betrieb vergleichbar)

Was geschieht typischerweise bei einem größeren Temperaturhub? (Die Leistungszahl nimmt unter sonst vergleichbaren Bedingungen häufig ab) (!Die Leistungszahl steigt immer unbegrenzt an) (!Der Verdichter benötigt grundsätzlich keinen Strom mehr) (!Die Wärmequelle wird automatisch wärmer)

Welche Größe beschreibt im Kältebetrieb den eigentlichen Nutzen? (Die entzogene Kälteleistung) (!Die Heizkörperoberfläche) (!Die Vorlauftemperatur eines Trinkwasserspeichers) (!Die Raumhöhe des Technikraums)

Wie reagierst Du auf den Vorschlag eine zentrale Trinkwasseranlage ungeprüft auf 45 Grad abzusenken? (Ich fordere eine fachliche hygienische Prüfung nach geltendem Regelwerk) (!Ich stelle die Temperatur sofort um) (!Ich schalte dauerhaft die Zirkulation aus) (!Ich ignoriere den Legionellenschutz wegen der Energieeinsparung)

Welche Aussage zum Kältekreis einer R290-Wärmepumpe ist richtig? (Arbeiten daran erfordern eine passende Fachkunde und geeignete Schutzmaßnahmen) (!Auszubildende dürfen ihn jederzeit selbst öffnen) (!Propan ist nicht entzündlich) (!Eine niedrige JAZ beweist eine Kältemittelleckage)

Memory

Ordne jedem Begriff seine passende Funktion zu.

Verdampfer	Wärmeaufnahme
Verdichter	Druckerhöhung
Verflüssiger	Wärmeabgabe
Expansionsventil	Druckabsenkung
Wärmemengenzähler	Nutzwärmemessung
Stromzähler	Energiebezugszählung

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Betriebspunkt	COP
Jahresbilanz	Jahresarbeitszahl
Normierte Heizsaison	SCOP
Temperaturhub	Effizienzeinfluss
Trinkwassererwärmung	Hygieneanforderung

Kreuzworträtsel

Verdampfer	Welcher Wärmeübertrager nimmt im Kreisprozess Umweltwärme auf?
Verdichter	Welches Bauteil erhöht Druck und Temperatur des Kältemitteldampfes?
Verflüssiger	Welcher Wärmeübertrager gibt im Heizbetrieb Wärme ab?
Expansionsventil	Welches Bauteil senkt den Druck des Kältemittels vor dem Verdampfer?
Betriebspunkt	Wie nennt man einen definierten Betriebszustand aus Wärmequellen- und Wärmesenkentemperatur?
Jahresarbeitszahl	Welche Kennzahl beschreibt die Wärme-Strom-Bilanz über ein Jahr?

LearningApps

Lückentext

Im Verdampfer nimmt das Kältemittel Wärme aus der

auf.

Der Verdichter erhöht den

des Kältemitteldampfes.

Im Verflüssiger wird Wärme an das

abgegeben.

Die Leistungszahl für einen definierten Betriebspunkt wird mit

abgekürzt.

Die elektrische Leistung einer Wärmepumpe wird in

angegeben.

Die Energiemenge eines Jahres wird in

gemessen.

Die gemessene Jahresarbeitszahl beschreibt die reale

einer Anlage.

Für den normierten saisonalen Effizienzvergleich wird der Kennwert

verwendet.

Ein größerer Temperaturhub kann die

vermindern.

Ein integrierter elektrischer Zusatzheizer wird häufig als

bezeichnet.

Für die Ermittlung der Jahresarbeitszahl benötigt man einen eindeutig abgegrenzten

.

Eine pauschale Absenkung der Trinkwarmwassertemperatur kann die Vermehrung von

begünstigen.

Das natürliche Kältemittel R290 ist chemisch betrachtet

.

Arbeiten am Kältekreis dürfen nur unter Einhaltung der erforderlichen

stattfinden.

Aufgabenleiter mit gestuften Hilfen und Feedback

Bearbeite zuerst die Basisaufgabe, dann die Anwendung und zuletzt die Transferaufgabe.

Basisaufgabe: Den COP berechnen

Aufgabe: Eine Wärmepumpe liefert 9 kW Heizleistung und nimmt 3 kW elektrische Leistung auf. Berechne den COP.

Hilfe 1

Gesucht ist das Verhältnis zweier Leistungen.

Hilfe 2

Teile 9 durch 3.

Feedback

COP = 3. Richtig ist dieser Wert, weil die abgegebene Heizleistung dreimal so hoch wie die aufgenommene elektrische Leistung ist. Der Wert gilt nur für den betrachteten Betriebszustand.

Anwendungsaufgabe: Die Jahresbilanz erweitern

Aufgabe: Für Haus Lindenweg benötigt die gebäudeseitige Heizkreispumpe zusätzlich 180 kWh Strom pro Jahr. Berechne die erweiterte Arbeitszahl, wenn die Nutzwärme unverändert bleibt.

Hilfe 1

Die erweiterte Bilanz umfasst zusätzlich den Strombedarf der Heizkreispumpe.

Hilfe 2

Berechne 15.600 / (4.800 + 180).

Feedback

Das Ergebnis ist gerundet 3,13. Die erweiterte Kennzahl fällt niedriger aus als 3,25, weil zusätzliche elektrische Energie in die Bilanz eingeht. Deshalb müssen beim Vergleich von Arbeitszahlen die Systemgrenzen übereinstimmen.

Transferaufgabe: Effizienz und Sicherheit abwägen

Aufgabe: Eine Kundin fordert eine bessere JAZ. Gleichzeitig bestehen Hinweise auf hohe Heizwassertemperaturen und ein fragwürdiges Trinkwarmwasserkonzept. Entwickle eine Reihenfolge für die fachliche Prüfung.

Hilfe 1

Welche Maßnahmen lassen sich durch Sichtung vorhandener Daten prüfen, ohne technische Eingriffe vorzunehmen?

Hilfe 2

Trenne Heizungsoptimierung, Trinkwasserhygiene und Kältekreissicherheit.

Begründetes Feedback

Eine fachgerechte Lösung beginnt mit der Prüfung von Zählergrenzen, Heizkurve, Heizlast, hydraulischer Einbindung und Betriebsprotokollen. Anschließend wird die Trinkwarmwasserbereitung separat hygienisch bewertet. Sicherheitskritische Tätigkeiten bleiben qualifizierten Fachkräften vorbehalten. Richtig ist diese Reihenfolge, weil eine Effizienzsteigerung weder Hygienerisiken erzeugen noch die Arbeitssicherheit gefährden darf.

Offene Aufgaben

Leicht

Kältekreislauf: Zeichne ein vereinfachtes Schema mit Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil und beschrifte die Energieflüsse.
Leistungszahl: Erstelle drei eigene COP-Rechenbeispiele und erkläre den Unterschied zwischen Leistung und Energiemenge.
Wärmepumpe: Fotografiere mit Erlaubnis eine öffentlich zugängliche Außeneinheit aus sicherem Abstand oder verwende ein freies Foto. Beschrifte die sichtbaren Bestandteile, ohne die Anlage zu öffnen.
Jahresarbeitszahl: Gestalte eine Lernkarte mit den Formeln, Einheiten und zwei typischen Fehlerquellen.

Standard

Energiebilanz: Erstelle eine Tabellenkalkulation für Haus Lindenweg mit Jahreswärme, Strombedarf und JAZ. Dokumentiere die Systemgrenze.
Heizkreis: Vergleiche zwei Gebäude mit unterschiedlichen Heizflächen und Vorlauftemperaturen. Erkläre die möglichen Folgen für den COP.
Trinkwasserhygiene: Entwickle ein Plakat, das die Risiken einer ungeprüften Trinkwarmwasserabsenkung und die erforderliche Fachprüfung erläutert.
Fehlerdiagnose: Führe ein Rollenspiel zwischen Kunde, Auszubildendem und Fachkraft durch. Thema ist eine enttäuschende Jahresarbeitszahl.

Schwer

Wärmepumpenregelung: Entwickle ein Diagnoseprotokoll für wechselnde Betriebsbedingungen mit Temperatur-, Strom- und Wärmedaten. Nutze nur vorhandene Messwerte.
Kältetechnik: Vergleiche in einer Präsentation Heiz-COP und Kälte-COP anhand desselben vereinfachten Energieflusses.
Gebäudeenergie: Simuliere ein Gebäude mit größerer Heizfläche und geringerem Temperaturhub. Formuliere Hypothesen zur JAZ, ohne eine garantierte Einsparung zu behaupten.
Arbeitssicherheit: Recherchiere anhand offizieller Quellen den geltenden Rechtsstand für R290-Anlagen, erforderliche Fachkunde und relevante Gefährdungen. Stelle die Ergebnisse in einem kommentierten Quellenbericht vor.

Lernkontrolle

Bearbeite die folgenden Aufgaben schriftlich und begründe Deine Ergebnisse.

Betriebspunkt: Zwei Wärmepumpen besitzen unterschiedliche COP-Werte. Erkläre, warum ein Vergleich ohne gleiche Prüfbedingungen zu einer falschen Kauf- oder Planungsentscheidung führen kann.
Jahresarbeitszahl: Eine Anlage besitzt laut Datenblatt einen hohen COP, erreicht jedoch eine deutlich niedrigere gemessene JAZ. Entwickle mindestens drei fachlich plausible Erklärungen und nenne die jeweils erforderlichen Daten zur Prüfung.
Systemgrenze: Vergleiche zwei JAZ-Berechnungen, von denen eine den Heizstab berücksichtigt und die andere nicht. Begründe, warum die Kennzahlen nicht unmittelbar vergleichbar sind.
Trinkwasserhygiene: Ein Betreiber möchte aus Energiespargründen die Speichertemperatur absenken. Erkläre die Abwägung zwischen Effizienz, Gesundheitsschutz und fachlicher Verantwortung.
Kältemittelsicherheit: Bei einer Anlage mit R290 wird eine mögliche Leckage vermutet. Entwickle eine sichere Kommunikations- und Meldekette für den Ausbildungsbetrieb ohne eigenständige Eingriffe.
Kältetechnik: Ein Kunde verwechselt Kälte-COP, Heiz-COP und JAZ. Erkläre mit einer einzigen Energieflusszeichnung die Unterschiede und Grenzen der Kennzahlen.

Bewertungshinweis: Eine gute Lösung enthält nicht nur einen Zahlenwert, sondern auch die richtige Systemgrenze, begründete Ursachen und die Grenzen der eigenen beruflichen Handlungskompetenz.

Lernnachweis

Abschlussauftrag: Technischer Kurzbericht für Haus Lindenweg

Erstelle einen Bericht von zwei bis drei Seiten oder eine Präsentation mit fünf Folien.

Dein Lernnachweis umfasst:

Ein korrekt beschriftetes Anlagenschema.
Die Berechnung und Erläuterung der beiden COP-Betriebspunkte.
Die Berechnung der Jahresarbeitszahl 3,25 aus den Ausbildungsdaten.
Eine nachvollziehbare Beschreibung der gewählten Systemgrenze.
Eine begründete Diagnosehypothese mit geeigneten Messdaten.
Eine separate Bewertung der Trinkwasserhygiene.
Eine separate Bewertung von Kältemittel-, Brand- und Druckrisiken sowie erforderlicher Fachkunde.
Mindestens drei überprüfbare Fachquellen.

Bewertungsraster:

Kriterium	Anteil
Technische Richtigkeit und Rechenweg	30 %
COP-JAZ-Unterscheidung und Systemgrenze	25 %
Begründete Diagnose und Transfer	25 %
Sicherheits-, Hygiene- und Quellenbewusstsein	20 %

Erfolgreich abgeschlossen ist der Lernnachweis, wenn die Berechnungen und Definitionen fachlich korrekt sind und keine sicherheitskritischen oder hygienisch unzulässigen Maßnahmen vorgeschlagen werden.

OERs zum Thema

Wikipedia: Wärmepumpe

Fachquellen und aktuelle Regelwerke

Fachliche Grundlagen:

Umweltbundesamt – Umgebungswärme und Wärmepumpen: Funktion sowie Definition von COP und JAZ.
Bundesverband Wärmepumpe – COP, SCOP und JAZ: Unterscheidung der Kennzahlen.
Verbraucherzentrale – Technik und Ausstattung: Wärmemengenzähler, Betriebsdaten und Anlagenkomponenten.
Fraunhofer IEG – Analyse des Wärmepumpenmarktes: Erläuterungen unterschiedlicher JAZ-Systemgrenzen.

Hygiene und Arbeitssicherheit:

Umweltbundesamt – Trinkwarmwasserkonzepte für Wärmepumpengebäude: Energieeffizienz und Legionellenschutz.
DVGW – Vermeidung von Legionellen: Fachliche Hygienegrundlagen und Regelwerk.
Bundesgesundheitsministerium – Trinkwasserverordnung und Legionellen: Betreiber- und Untersuchungspflichten.
DGUV – Sicher arbeiten mit Kältemitteln: Gefährdungen und erforderliche Fachkunde.
Umweltbundesamt – R744: Hochdruck- und stoffbezogene Risiken.

Verbindliche Rechtsquellen zur Prüfung:

Verordnung EU 2024/573: Fluorierte Treibhausgase.
Durchführungsverordnung EU 2024/2215: Zertifizierungsanforderungen.
Chemikalien-Klimaschutzverordnung 2026: Deutsche Durchführung, Sachkunde und Übergangsvorschriften.

Hinweis zum Rechtsstand: Diese Quellen wurden für den Kurs am 9. Oktober 2026 geprüft. Vor konkreten Arbeiten sind die dann geltenden Fassungen, Herstellerunterlagen, Gefährdungsbeurteilungen und Vorgaben der zuständigen Stellen erneut zu prüfen. Normen wie DIN EN 378, DIN EN 14511, DIN EN 14825 und die VDI-Richtlinien sind hinsichtlich ihrer jeweils geltenden Ausgabe zu verwenden.

Mediennachweise und Nutzungsrechte

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Lizenzbedingungen für CC BY-SA 3.0: Lizenztext.

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YouTube-Videos:

Technik mit BoB – Wärmepumpe Funktion und Effizienz COP JAZ, veröffentlicht 2025.
thermondo – Wärmepumpe Kennzahlen erklärt, veröffentlicht 2026.

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