Von der Redaktion Wärmepumpen Vergleichsportal · Stand: 5. Oktober 2026, 21:26 Uhr
Eine Wärmepumpe heizt nach dem Prinzip eines umgekehrten Kühlschranks. Sie holt Wärme aus Luft, Erdreich oder Grundwasser, hebt sie mit Strom auf ein höheres Temperaturniveau und gibt sie ans Heizwasser ab. Aus 1 kWh Strom werden so im Jahresmittel rund 3 bis 4 kWh Heizwärme. Hier erklären wir Aufbau, Kältekreislauf, Bauarten und das Zusammenspiel im Haus – mit Grafiken.
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ToggleDas Prinzip in einem Satz
Eine Wärmepumpe erzeugt Wärme nicht durch Verbrennen, sondern verschiebt vorhandene Umweltwärme auf ein nutzbares Temperaturniveau. Dafür braucht sie Antriebsenergie in Form von Strom – deutlich weniger, als sie an Wärme liefert. Das Verhältnis beschreibt die Jahresarbeitszahl (JAZ). Beim Kühlschrank wird Wärme aus dem Innenraum nach außen gebracht, die Wärmepumpe macht dasselbe in die andere Richtung: Sie nimmt Wärme aus der Umgebung auf und gibt sie ans Haus ab.
Grafik 1 · Energiebilanz: Aus 1 kWh Strom werden 3,5 kWh Wärme
Rechenbeispiel: Anteil Umweltwärme = 1 − 1/JAZ. Praktische Werte liefert die Jahresarbeitszahl der Anlage.
Die vier Bauteile im Kältekreislauf
Im Inneren jeder Kompressions-Wärmepumpe läuft ein geschlossener Kreislauf, in dem ein Kältemittel zwischen flüssig und gasförmig wechselt. Vier Bauteile bilden den Kreislauf:
Grafik 2 · Der Kältekreislauf der Wärmepumpe
Schematische Darstellung. Die Pfeile zeigen die Richtung des Kältemittels.
| Bauteil | Aufgabe | Zustand des Kältemittels |
|---|---|---|
| Verdampfer | Wärmetauscher: Das Kältemittel nimmt Umweltwärme auf und verdampft, weil es einen sehr tiefen Siedepunkt hat | Kalt, niedriger Druck, wird gasförmig |
| Verdichter (Kompressor) | Elektrisch angetrieben: bringt das Gas auf hohen Druck, dadurch steigt auch seine Temperatur | Heiß, hoher Druck, gasförmig |
| Verflüssiger (Kondensator) | Wärmetauscher: gibt die Wärme an das Heizungswasser ab, das Kältemittel kühlt ab und wird wieder flüssig | Abgekühlt, hoher Druck, flüssig |
| Expansionsventil | Baut den Druck ab, das Kältemittel entspannt sich und kühlt stark ab, bereit für die nächste Runde | Kalt, niedriger Druck, flüssig |
Beschreibung nach BauNetz Wissen und Bundesverband Wärmepumpe. Die Arbeitsweise ist bei Luft-, Sole- und Wasser-Wärmepumpen gleich, nur die Wärmequelle unterscheidet sich.
Welche Wärmequellen gibt es?
Die gängigsten Wärmequellen sind Außenluft, Erdreich und Grundwasser. Weitere Quellen sind etwa Abwasser, Eisspeicher, Flusswasser oder industrielle Abwärme (Bundesverband Wärmepumpe). Für Einfamilienhäuser sind vor allem drei Bauarten üblich:
| Bauart | Wärmequelle | So funktioniert es | Typische Kosten für Gerät und Quelle |
|---|---|---|---|
| Luft-Wasser | Außenluft | Ein Ventilator saugt Luft durch den Verdampfer im Außengerät. Keine Erschließung nötig. | Gerät ca. 8.000–16.000 € |
| Sole-Wasser | Erdreich | Eine Sole (Wasser-Frostschutz-Gemisch) nimmt Erdwärme über Erdsonde oder Flächenkollektor auf und bringt sie zur Wärmepumpe. | Gerät ca. 10.000–18.000 €, Sonde ca. 8.000–16.000 €, Kollektor ca. 3.000–10.000 € |
| Wasser-Wasser | Grundwasser | Ein Förderbrunnen holt Grundwasser, ein Schluckbrunnen führt es zurück. Genehmigung nötig. | Gerät ca. 10.000–20.000 € plus Brunnen |
Kostenwerte nach ADAC (Stand Juli 2026), ohne Installation. Details in unserer Preisübersicht.
Monoblock oder Split?
Bei Luft-Wasser-Geräten gibt es zwei Aufbauvarianten. Beim Monoblock sitzt der komplette Kältekreislauf im Außengerät, ins Haus laufen nur Heizungsleitungen (Vor- und Rücklauf). Beim Split-Gerät ist der Kreislauf geteilt: Verdampfer und Verdichter stehen draußen, der Verflüssiger und die Hydraulik im Haus, verbunden durch Kältemittelleitungen. Welche Variante besser passt, hängt von Frostschutz, Montage und Servicefreundlichkeit ab (siehe Monoblock im Check).
Grafik 3 · Monoblock und Split im Vergleich
Schematisch. Bei Split-Geräten dürfen Arbeiten am Kältemittelkreislauf nur Fachbetriebe mit entsprechender Sachkunde ausführen.
Wie sieht das Gesamtsystem im Haus aus?
Das Wärmepumpen-Gerät ist nur ein Teil. Damit es zuverlässig heizt und Warmwasser bereitet, gehören weitere Komponenten dazu:
Grafik 4 · Aufbau einer Luft-Wasser-Wärmepumpenanlage im Haus
Schematisch. Je nach Hersteller sind Inneneinheit, Speicher oder Heizstab in einem Gerät kombiniert.
- Pufferspeicher: Speichert Heizwasser, damit der Verdichter nicht ständig an- und ausschaltet und Abtauphasen überbrückt werden.
- Warmwasserspeicher: Eine Umschaltung leitet die Wärme bei Bedarf in den Trinkwasserspeicher statt in den Heizkreis.
- Heizstab: Elektrisches Zusatzheizelement für Notbetrieb und Spitzenlast. Beim bivalenten Betrieb übernimmt stattdessen ein zweiter Wärmeerzeuger (z. B. Gaskessel) die Spitzen, beim monovalenten Betrieb deckt die Wärmepumpe den kompletten Bedarf.
- Regelung: Ein Außenfühler misst die Temperatur, die Heizkurve legt fest, wie warm das Heizwasser sein muss. Je flacher die Heizkurve, desto effizienter der Betrieb.
- Heizkreis: Fußboden- oder Wandheizung braucht niedrige Vorlauftemperaturen und ist ideal. Heizkörper funktionieren mit ausreichender Größe, siehe unten.
Warum Vorlauftemperatur und Außentemperatur so wichtig sind
Je kleiner der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizwasser, desto weniger muss der Verdichter arbeiten. Wärmepumpen arbeiten laut BauNetz Wissen um so effektiver, je geringer der erzeugte Temperaturhub ist, deshalb werden Flächenheizungen empfohlen. Die theoretische Obergrenze beschreibt der Carnot-Wirkungsgrad: COPmax = Twarm ÷ (Twarm − Tkalt), Temperaturen in Kelvin. Praktische Geräte erreichen davon einen Teil.
Grafik 5 · Leistungszahl bei 35 °C Vorlauf: Theorie und Praxis
Beispielgerät: Vaillant aroTHERM plus VWL 105/6 A, Herstellerangaben (COP bei A7/W35 ca. 5,3; A2/W35 ca. 4,6; A-7/W35 ca. 2,7), wie auf unserer Produktseite aufgeführt. Carnot-Werte selbst berechnet. Gütegrad = COP ÷ Carnot.
Die Grafik zeigt zwei Dinge: Erstens sinkt die Leistungszahl mit fallender Außentemperatur deutlich. Zweitens erreicht das reale Gerät nur rund 37 bis 49 Prozent des theoretischen Maximums, weil Verluste in Verdichter, Wärmetauschern und Regelung auftreten. Auch das Heizwasser spielt mit: Bei 7 °C Außentemperatur liegt das Carnot-Maximum bei 35 °C Vorlauf bei 11.0, bei 45 °C bei 8.4 und bei 55 °C nur noch bei 6.8. Das ist ein theoretischer Rückgang um rund 38 Prozent – in der Praxis fällt er anders aus, die Richtung stimmt aber. Deshalb sind niedrige Vorlauftemperaturen, gut dimensionierte Heizflächen und ein hydraulischer Abgleich so wertvoll.
COP, SCOP, JAZ: Die Kennzahlen im Überblick
| Kennzahl | Bedeutung | Aussagekraft |
|---|---|---|
| COP (Leistungszahl) | Verhältnis Wärme zu Strom bei einem bestimmten Betriebspunkt auf dem Prüfstand, z. B. A7/W35 | Momentaufnahme, gut zum Vergleich von Geräten |
| SCOP | Rechnerische Jahres-Leistungszahl nach Norm, Basis für das Energielabel | Vergleichswert unter Normbedingungen |
| JAZ (Jahresarbeitszahl) | Gemessenes Verhältnis von erzeugter Wärme zu eingesetztem Strom über ein Jahr in deinem Haus | Entscheidend für deine Stromkosten |
Wie groß die Unterschiede in der Praxis ausfallen, zeigt ein vierjähriges Feldtest-Projekt des Fraunhofer ISE mit 77 Wärmepumpen in Bestandsgebäuden (Baujahre 1826 bis 2001). Luft-Wasser-Geräte erreichten im Mittel eine JAZ von 3,4 bei einer Spanne von 2,6 bis 4,9, Sole-Wasser-Geräte im Mittel 4,3 bei 3,6 bis 5,4. Eine Abhängigkeit vom Gebäudealter ließ sich nicht feststellen.
Grafik 6 · Jahresarbeitszahlen im Feldtest (77 Anlagen im Bestand)
Balken: Spanne der Messwerte. Dicke Linie: Mittelwert 2025. Offener Kreis: Mittelwert des Vorgängerprojekts (bis 2019). Quelle: Fraunhofer ISE.
Weitere Technik: Inverter, Abtauung, Kältemittel
- Inverter-Verdichter: Moderne Geräte passen ihre Leistung stufenlos an den Wärmebedarf an. Ältere Geräte laufen meist nur ganz oder gar nicht (Taktbetrieb). Mehr in unserem Beitrag Alte vs. neue Wärmepumpen.
- Abtauung: Bei Luft-Wärmepumpen kann der Verdampfer bei feuchter Kälte vereisen. Das Gerät taut ihn regelmäßig ab, dafür braucht es Energie und einen Ablauf für Kondenswasser.
- Kältemittel: Es bestimmt Effizienz, Klimawirkung und Sicherheitsanforderungen. Mehr dazu im Kältemittel-Vergleich.
- Betriebsgrenzen: Laut BauNetz Wissen sind mit Kompressionswärmepumpen Vorlauftemperaturen bis rund 55 °C möglich.
Was heißt das für dich bei der Auswahl?
- Wärmequelle: Luft ist günstig und flexibel, Erdwärme im Mittel effizienter, aber teurer in der Erschließung.
- Heizflächen: Niedrige Vorlauftemperatur ist der wichtigste Hebel für die Effizienz. Lass die Heizlast prüfen.
- Aufstellung und Schall: Siehe Standort des Außengeräts.
- Kosten und Förderung: Mit dem Eigenanteil-Rechner siehst du, was nach der Förderung bleibt.
- Angebot prüfen: Nutze die 12-Punkte-Checkliste.
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Kostenlos Angebote einholenQuellen
- Bundesverband Wärmepumpe – Funktion und Wärmequellen
- BauNetz Wissen – Wärmepumpen: Technik und Funktionsweise
- Baulinks (Fraunhofer ISE) – Wärmepumpen heizen auch im Altbau klimafreundlich, Feldtest 2025
- Fraunhofer ISE – Feldtest WPsmart im Bestand (2020)
- ADAC – Wärmepumpe: Funktion, Kosten, Förderung
- Wärmepumpen Vergleichsportal – Produktseite mit Herstellerangaben (Beispielgerät)
Passend dazu: Wärmepumpen Angebote: Preise, Checkliste und kostenlos vergleichen