Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Einfach erklärt

Eine Wärmepumpe ist im Kern ein umgekehrter Kühlschrank: Sie entzieht der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser Wärme und hebt sie auf Heiztemperatur. Aus einer Kilowattstunde Strom werden dabei drei bis vier Kilowattstunden Wärme — deshalb heizt sie deutlich günstiger als jede Direktstromheizung und in den meisten Gebäuden auch günstiger als Gas oder Öl. Dieser Artikel erklärt den Kreislauf Schritt für Schritt, vergleicht die drei Anlagentypen und nennt realistische Effizienz- und Kostenwerte, Stand Juli 2026.

Das Wichtigste in Kürze

• Eine Wärmepumpe verschiebt Umweltwärme ins Haus: Aus 1 kWh Strom werden je nach Anlage und Gebäude 3 bis 4 kWh Wärme (Jahresarbeitszahl 3–4).
• Der Kältekreislauf hat vier Schritte: Verdampfen, Verdichten, Kondensieren, Entspannen — Strom braucht fast nur der Verdichter.
• Luft-Wasser-Geräte dominieren: 2025 entfielen 95 % der rund 299.000 verkauften Heizungs-Wärmepumpen auf diesen Typ.
• Realistische Jahresarbeitszahlen: 3,0–4,5 (Luft), 4,0–5,0 (Erdreich), 4,5–5,5 (Grundwasser) — entscheidend sind Vorlauftemperatur und Planung.
• Die Heizungsförderung (KfW 458) übernimmt im Bestand 30 bis 80 % der förderfähigen Kosten (gedeckelt auf 28.000 € für die erste Wohneinheit; BEG-Reform, beschlossen 08.07.2026, gültig ab 21.07.2026; endgültiger Richtlinientext ausstehend).

Das Grundprinzip: ein Kühlschrank, rückwärts betrieben

Ein Kühlschrank entzieht seinem Innenraum Wärme und gibt sie über die Rückseite an die Küche ab. Eine Wärmepumpe macht exakt dasselbe — nur andersherum: Sie entzieht der Umgebung (Luft, Erdreich, Grundwasser) Wärme und gibt sie über das Heizungswasser an Ihr Haus ab. Die Technik dahinter, der Kältekreislauf, ist seit Jahrzehnten millionenfach bewährt.

Der Clou: Die Wärmepumpe erzeugt die Wärme nicht aus Strom, sie transportiert sie nur. Strom braucht im Wesentlichen der Verdichter, der das Temperaturniveau anhebt. Während ein Elektro-Heizstab aus 1 kWh Strom genau 1 kWh Wärme macht, liefert eine Wärmepumpe aus 1 kWh Strom typischerweise 3 bis 4 kWh Wärme — der Rest stammt kostenlos aus der Umwelt.

Was das für die Heizkosten bedeutet, zeigt eine einfache Rechnung: Mit Wärmepumpen-Stromtarif (25 ct/kWh) und Jahresarbeitszahl 3,5 kostet die Kilowattstunde Wärme 25 ÷ 3,5 = 7,1 Cent. Ein Gas-Brennwertkessel liegt bei 12,5 ct/kWh Gas und 90 % Nutzungsgrad bei 12,5 ÷ 0,9 = 13,9 Cent — fast das Doppelte. Gegenüber Nachtspeicher- oder Direktstromheizungen sinken die Heizkosten sogar um bis zu 70 %.

Der Kältekreislauf in vier Schritten

Jede Wärmepumpe durchläuft denselben thermodynamischen Kreislauf — egal ob Luft-Wasser, Sole-Wasser oder Wasser-Wasser. Das Arbeitsmedium ist ein Kältemittel, das schon bei sehr niedrigen Temperaturen siedet (Propan/R290 beispielsweise bei −42 °C unter Normaldruck).

1. Verdampfen — Wärmequelle anzapfen

Im Verdampfer strömt das kalte, flüssige Kältemittel an der Wärmequelle vorbei — Außenluft, Sole aus dem Erdreich oder Grundwasser. Weil sein Siedepunkt extrem niedrig liegt, verdampft es dabei und nimmt Wärmeenergie auf. Das funktioniert selbst bei −15 °C Außentemperatur: Auch „kalte" Winterluft enthält physikalisch nutzbare Wärme.

2. Verdichten — hier fließt der Strom

Der Kompressor ist das Herz der Anlage und der einzige nennenswerte Stromverbraucher. Er verdichtet das gasförmige Kältemittel; dabei steigen Druck und Temperatur deutlich über das Niveau des Heizsystems. Der Stromeinsatz entspricht nur etwa einem Viertel bis einem Drittel der Wärme, die später abgegeben wird.

3. Kondensieren — Wärme ans Heizsystem abgeben

Im Kondensator (Verflüssiger) gibt das heiße Kältemittel seine Wärme an das Heizungswasser ab und wird dabei wieder flüssig. Das erwärmte Heizungswasser — je nach Heizflächen 35 bis 55 °C — versorgt Fußbodenheizung oder Heizkörper und den Warmwasserspeicher.

4. Entspannen — der Kreislauf schließt sich

Das flüssige Kältemittel wird durch ein Expansionsventil geführt. Der Druck fällt schlagartig, die Temperatur sinkt weit unter die der Wärmequelle — und der Kreislauf beginnt von vorn. Das Prinzip kennen Sie von der Spraydose: Beim Entspannen kühlt das Medium spürbar ab.

Zwei Praxisdetails gehören dazu: Moderne Geräte arbeiten mit Inverter-Technik, passen ihre Leistung also stufenlos dem Bedarf an, statt ständig ein- und auszuschalten. Und Luft-Wasser-Geräte tauen im Winter regelmäßig ihren Verdampfer ab (kurze Kreislaufumkehr) — das kostet ein paar Prozent Effizienz und ist normal.

Warum aus 1 kWh Strom 3,5 kWh Wärme werden

Das Verhältnis von abgegebener Wärme zu eingesetztem Strom ist die zentrale Kennzahl jeder Wärmepumpe. Über ein ganzes Jahr gemessen heißt sie Jahresarbeitszahl (JAZ); der Laborwert für einen einzelnen Betriebspunkt heißt COP. Eine JAZ von 3,5 bedeutet: Für jede Kilowattstunde Strom liefert die Anlage 3,5 Kilowattstunden Wärme — 2,5 davon stammen aus der Umwelt.

Wichtig für Ihre Kalkulation: Prospektwerte (COP, SCOP) entstehen unter Norm- oder Laborbedingungen und liegen fast immer über der real gemessenen JAZ. Wie sich COP, SCOP und JAZ genau unterscheiden, erklärt unser Kennzahlen-Ratgeber — als Faustregel gilt: reale JAZ ≈ Herstellerangabe SCOP minus 10 bis 20 %.

Die drei Typen: Luft, Erdreich, Grundwasser

Wärmepumpen unterscheiden sich vor allem in ihrer Wärmequelle. 2025 wurden in Deutschland rund 299.000 Heizungs-Wärmepumpen verkauft (+55 % gegenüber 2024) — davon 95 % Luft-Wasser-Geräte, rund 5 % erdgekoppelte Anlagen (Sole und Grundwasser zusammen).

Luft-Wasser-Wärmepumpe: der Standard

Sie nutzt die Außenluft als Wärmequelle — heute meist als Monoblock-Gerät mit dem Kältemittel Propan (R290), das die Anforderungen der EU-F-Gase-Verordnung langfristig erfüllt.

Vorteile: günstigste Anschaffung (komplett meist 18.000–30.000 € im Einfamilienhaus), keine Bohrung oder Genehmigung, Montage in wenigen Tagen, fast überall einsetzbar.

Nachteile: Effizienz sinkt bei Frost, wenn der Wärmebedarf am höchsten ist (JAZ realistisch 3,0–4,5); das Außengerät erzeugt Schall (Schallleistungspegel moderner Geräte ca. 50–65 dB(A), Aufstellort und Nachbarabstand müssen geplant werden); Verdampfer will von Laub und Schmutz freigehalten werden.

Sole-Wasser-Wärmepumpe: die Effiziente

Sie nutzt die stabile Temperatur des Erdreichs (in Sondentiefe ganzjährig rund 10 °C) über Erdwärmesonden — Bohrungen von meist 50 bis 150 Metern — oder über flach verlegte Flächenkollektoren, die etwa das 1,5- bis 2-Fache der beheizten Wohnfläche an Grundstücksfläche benötigen.

Vorteile: hohe, wintersichere Effizienz (JAZ 4,0–5,0, im Neubau bis 5,5), kein Außengerät und damit kein Schallthema, langlebige Sonden (50+ Jahre); der frühere Effizienz-Bonus bei der Förderung ist mit der BEG-Reform entfallen.

Nachteile: teuerste Erschließung (komplett meist 28.000–40.000 €), Bohrung ist wasserrechtlich anzeige- bzw. erlaubnispflichtig (mehrere Wochen Vorlauf), in Wasserschutzgebieten oft unzulässig.

Wasser-Wasser-Wärmepumpe: die Spezialistin

Sie pumpt Grundwasser (ganzjährig 8–12 °C) über einen Förderbrunnen zur Wärmepumpe und gibt es über einen Schluckbrunnen zurück.

Vorteile: höchste Effizienz (JAZ 4,5–5,5, unter Idealbedingungen bis 6,0), kein Außengerät.

Nachteile: funktioniert nur bei geeigneten Grundwasserverhältnissen (Menge, Tiefe, Wasserqualität), zwingend wasserrechtliche Erlaubnis, zwei Brunnen mit laufender Wartung, Gesamtkosten meist 30.000–45.000 €.

Die drei Typen im Überblick

Eigenschaft	Luft-Wasser	Sole-Wasser	Wasser-Wasser
Marktanteil (Absatz 2025)	95 %	≈ 5 %*	Nische*
Anschaffung komplett (EFH)	18.000–30.000 €	28.000–40.000 €	30.000–45.000 €
JAZ (realistisch)	3,0–4,5	4,0–5,0	4,5–5,5
Stromkosten/Jahr (Beispiel unten)	1.286 €	1.000 €	900 €
Schall	Außengerät planen	unkritisch (innen)	unkritisch (innen)
Genehmigung	i. d. R. keine	Wasserbehörde	Wasserbehörde (streng)
Installationszeit	wenige Tage	Wochen (inkl. Bohrung)	Wochen bis Monate

* BWP-Absatzstatistik 2025: erdgekoppelte Anlagen (Sole + Grundwasser) zusammen rund 5 %.

Für die Stromkosten-Zeile gilt folgendes Rechenbeispiel: ein Bestands-Einfamilienhaus mit 18.000 kWh Wärmebedarf pro Jahr (Heizung + Warmwasser) und Wärmepumpen-Stromtarif 25 ct/kWh. Mit JAZ 3,5 verbraucht die Luft-Wasser-Anlage 18.000 ÷ 3,5 = 5.143 kWh Strom (1.286 €), mit JAZ 4,5 die Sole-Anlage 4.000 kWh (1.000 €), mit JAZ 5,0 die Grundwasser-Anlage 3.600 kWh (900 €). Ein Gas-Brennwertkessel benötigt für dieselbe Wärme rund 20.000 kWh Gas — bei 12,5 ct/kWh etwa 2.500 € pro Jahr.

Wärmepumpe im Altbau: geht oft — mit Hausaufgaben

Die meistgestellte Frage lautet: Funktioniert das auch in meinem älteren Haus? Die kurze Antwort: ja, in den meisten Fällen — wenn drei Punkte geklärt sind. Erstens die Vorlauftemperatur: Kommt Ihr Haus am kältesten Tag mit höchstens 55 °C aus (messbar an der bestehenden Heizung), arbeitet eine Wärmepumpe effizient. Zweitens die Heizkörperflächen: Zu kleine Heizkörper lassen sich gezielt gegen größere tauschen — eine Fußbodenheizung ist keine Pflicht. Drittens die Heizlast: Bei sehr hohem Verbrauch ist es oft wirtschaftlicher, zuerst Dach, Fenster oder Fassade zu verbessern. Die Details samt Eignungs-Check behandelt unser Altbau-Ratgeber.

Was kostet eine Wärmepumpe — und was zahlt der Staat?

Realistische Gesamtkosten für eine Luft-Wasser-Anlage im Bestands-Einfamilienhaus (Stand 2026, regionale Spannen):

Kostenposition	Spanne
Wärmepumpe (Gerät)	8.000–13.000 €
Montage & Hydraulik	4.500–7.000 €
Puffer-/Warmwasserspeicher & Zubehör	2.000–3.500 €
Elektrik (Zählerplatz, Anschluss)	1.500–2.500 €
Fundament, Kondensatablauf, Kernbohrungen	500–1.500 €
Planung, hydraulischer Abgleich, Inbetriebnahme	1.500–2.500 €
Gesamt Luft-Wasser	18.000–30.000 €
Gesamt Sole-Wasser (inkl. Bohrung)	28.000–40.000 €
Gesamt Wasser-Wasser (inkl. Brunnen)	30.000–45.000 €

Die Heizungsförderung (KfW-Programm 458) senkt diese Summen im Bestand erheblich: 30 % Grundförderung für alle Antragsteller, plus 16 % Klimageschwindigkeits-Bonus (Selbstnutzer, die z. B. eine funktionsfähige Ölheizung oder eine mindestens 20 Jahre alte Gasheizung austauschen; sinkt ab dem 01.02.2027 halbjährlich um 4 Prozentpunkte), plus gestaffelter Einkommens-Bonus von 40 % (zu versteuerndes Haushaltseinkommen bis 30.000 €), 30 % (bis 40.000 €) oder 10 % (bis 50.000 €) — Haushalte mit mindestens einem minderjährigen Kind ziehen 10.000 € vom anzusetzenden Einkommen ab; der frühere 5-%-Effizienz-Bonus (natürliches Kältemittel wie R290 oder Wärmequelle Erdreich/Wasser) ist entfallen. Gedeckelt ist der Zuschuss bei 80 % der förderfähigen Kosten, die für die erste Wohneinheit maximal 28.000 € betragen — also höchstens 22.400 € Zuschuss.

Beispiel: Anlage komplett 26.000 €, Selbstnutzer ersetzt eine 22 Jahre alte Gasheizung durch eine R290-Wärmepumpe: 30 % + 16 % = 46 % → 11.960 € Zuschuss, Eigenanteil 14.040 €. Wichtig: Der Antrag muss vor Abschluss des Liefer-/Leistungsvertrags gestellt werden, und das Gebäude muss mindestens fünf Jahre alt sein. Im Neubau gibt es diesen Zuschuss nicht — dort läuft die Förderung über zinsgünstige KfW-Kredite (Klimafreundlicher Neubau).

Fazit: Bewährte Technik — die Planung entscheidet

Der Kältekreislauf ist keine Wette auf die Zukunft, sondern Kühlschranktechnik im Großformat. Ob sich eine Wärmepumpe für Sie rechnet, hängt von vier Faktoren ab: der Heizlast des Gebäudes, der erreichbaren Vorlauftemperatur Ihrer Heizflächen, der Wärmequelle (Luft ist günstig, Erdreich effizient) und Ihrem Stromtarif (ein Wärmepumpentarif um 25 ct/kWh ist der Hebel; bei Haushaltsstrom über 35 ct und einer JAZ um 3,0 schmilzt der Vorteil gegenüber Gas deutlich zusammen).

Beim Austausch einer alten Öl- oder Gasheizung mit Förderung liegt die Amortisation häufig bei 5 bis 10 Jahren; wer eine junge, funktionierende Gasheizung ersetzt, wartet deutlich länger auf den Break-even. Entscheidend ist eine saubere Planung mit Heizlastberechnung und JAZ-Prognose — genau die Punkte, an denen in der Sachverständigenpraxis die meisten Mängel auftreten. Eine unabhängige Prüfung des Angebots vor der Unterschrift kostet wenig und verhindert teure Fehldimensionierung.

Häufige Fragen zur Funktionsweise

Warum ist meine Wärmepumpe im Winter weniger effizient?

Je größer die Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Heizwasser, desto mehr muss der Verdichter arbeiten. Bei −10 °C Außenluft und 55 °C Vorlauf sinkt der Wirkungsgrad physikalisch bedingt. Gute Planung (große Heizflächen, niedrige Vorlauftemperatur) minimiert den Effekt; bei Erdreich- und Grundwasseranlagen tritt er kaum auf, weil die Quelltemperatur konstant bleibt.

Kann ich meine Ölheizung direkt durch eine Wärmepumpe ersetzen?

Meist ja. Kessel und Tank werden demontiert, die Wärmepumpe wird an das bestehende Rohrnetz angeschlossen; einzelne Heizkörper müssen eventuell vergrößert werden. Für Demontage, Tankentsorgung und Anpassungen sollten Sie 2.000–4.000 € zusätzlich einplanen — der Austausch einer funktionsfähigen Ölheizung löst zudem den 16-%-Klimabonus der Förderung aus.

Funktioniert eine Wärmepumpe im Mehrfamilienhaus?

Ja — entweder als zentrale Anlage (ggf. als Kaskade mehrerer Geräte) oder dezentral je Wohnung. Zentrale Lösungen sind meist wirtschaftlicher; bei der Außenaufstellung sind Schallschutz und Platz sorgfältiger zu planen als im Einfamilienhaus. Seit dem GEG 2024 gilt außerdem eine Betriebsprüfungspflicht für Wärmepumpen in Gebäuden ab sechs Wohneinheiten (§ 60a GEG).

Wie lange läuft eine Wärmepumpe pro Tag?

Im Kernwinter oft nahezu durchgehend mit niedriger, modulierender Leistung — das ist effizient und gewollt. In der Übergangszeit läuft sie in Takten, im Sommer nur für Warmwasser. Sehr häufiges Ein- und Ausschalten (mehr als drei, vier Starts pro Stunde) ist dagegen ein Warnsignal für Überdimensionierung oder fehlerhafte Einstellung.

Was passiert bei Stromausfall?

Die Wärmepumpe schaltet ab — wie auch Gas- und Ölheizungen, deren Regelung und Pumpen Strom brauchen. Ein gut gedämmtes Haus hält die Wärme viele Stunden; der Warmwasserspeicher überbrückt zusätzlich. Nach Spannungsrückkehr startet die Anlage automatisch neu.

Stand: 9. Juli 2026. Alle Förder- und Preisangaben ohne Gewähr; maßgeblich sind die offiziellen Programmbedingungen. Marktdaten: BWP-Absatzstatistik 2025.