Wussten Sie, dass eine Wärmepumpe keine Wärme erzeugt? Sie transportiert nur welche – von draußen nach drinnen, gegen das natürliche Temperaturgefälle. Genau deshalb liefert sie aus einer Kilowattstunde Strom drei bis fünf Kilowattstunden Wärme, ohne dabei ein physikalisches Gesetz zu verletzen.
Dieser Ratgeber erklärt den Kreisprozess Schritt für Schritt, ordnet die Kennzahlen COP und Jahresarbeitszahl richtig ein und zeigt, welche Faktoren im Alltag über die Effizienz entscheiden.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine Wärmepumpe transportiert Wärme, sie erzeugt sie nicht – das Prinzip entspricht einem umgekehrt betriebenen Kühlschrank.
- Vier Komponenten bilden den Kreislauf: Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil.
- Aus 1 kWh Strom werden 3 bis 5 kWh Wärme. Die Kennzahl dafür heißt Leistungszahl (COP) oder Jahresarbeitszahl (JAZ) – nicht Wirkungsgrad.
- Feldwerte aus dem Bestand: Luft-Wasser erreicht im Schnitt 3,4, Sole-Wasser 4,3.
- Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto effizienter. Jedes Grad weniger spart rund 2,5 Prozent Strom.
- Das Kältemittel entscheidet mit: R290 (Propan) erreicht 75 °C Vorlauftemperatur und erschließt damit auch Altbauten mit klassischen Heizkörpern.
- Bei Frost sinkt die Effizienz, die Anlage arbeitet aber weiter – bis −20 °C und darunter.
Das Grundprinzip: Wärme transportieren statt erzeugen
Eine Gasheizung verbrennt Brennstoff und erzeugt daraus Wärme. Eine Wärmepumpe macht etwas grundsätzlich anderes: Sie holt vorhandene Wärme aus der Umgebung und hebt sie auf ein nutzbares Temperaturniveau.
Das klingt zunächst widersinnig – wie soll man einer Luft von 2 Grad Wärme entziehen? Der Trick liegt im Kältemittel. Es siedet bei sehr niedrigen Temperaturen, bei R290 etwa bei −42 Grad. Verglichen damit ist Außenluft von 2 Grad geradezu heiß und bringt das Kältemittel mühelos zum Verdampfen.
Der Kühlschrank in Ihrer Küche arbeitet nach demselben Prinzip, nur mit umgekehrter Zielrichtung: Er entzieht dem Innenraum Wärme und gibt sie über das Gitter an der Rückseite an die Küche ab. Eine Wärmepumpe entzieht der Außenluft Wärme und gibt sie ans Heizsystem ab.
Deshalb ist der Begriff „Wirkungsgrad" hier nicht anwendbar. Ein Wirkungsgrad beschreibt, wie viel eines eingesetzten Energieträgers nutzbar wird – er kann nie über 100 Prozent liegen. Die Wärmepumpe wandelt aber nicht um, sie transportiert. Ihre Kennzahl ist die Leistungszahl, und die liegt bei 3 bis 5, weil der überwiegende Teil der abgegebenen Wärme aus der Umwelt kommt und nicht aus der Steckdose.
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Die vier Komponenten des Kreisprozesses
Jede Wärmepumpe – unabhängig von der Wärmequelle – arbeitet mit demselben geschlossenen Kreislauf.
Den zweiten Schritt kennen Sie aus dem Alltag: Wenn Sie mit einer Fahrradpumpe Luft komprimieren, wird die Pumpe warm. Genau das passiert im Verdichter, nur gezielt und in größerem Maßstab.
Der vierte Schritt ist die Umkehrung davon – wie beim Deo-Spray, das sich beim Ausströmen kalt anfühlt. Das entspannte Kältemittel ist danach kalt genug, um im Verdampfer wieder Umweltwärme aufzunehmen. Der Kreislauf beginnt von vorn.
Wo der Strom hingeht: Ausschließlich in den Verdichter (und in geringem Umfang in Ventilator und Pumpen). Er ist der einzige Punkt, an dem Energie zugeführt wird – alles andere ist Transport.
Die Wärmequellen im Vergleich
Die Bauarten unterscheiden sich vor allem darin, woher sie die Wärme holen. Je konstanter und wärmer die Quelle, desto effizienter die Anlage.
Die Werte für Luft-Wasser und Sole-Wasser stammen aus dem Feldtest des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme in Bestandsgebäuden – es sind gemessene Jahreswerte, keine Prospektangaben.
Warum Erdwärme effizienter ist: Im Erdreich herrschen ganzjährig etwa 8 bis 12 Grad. Die Wärmepumpe muss den Temperaturunterschied zum Heizwasser also nie besonders weit überbrücken. Die Außenluft dagegen fällt im Winter auf null Grad und darunter – genau dann, wenn der Wärmebedarf am größten ist.
Dafür ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe deutlich günstiger und einfacher zu installieren. In der Praxis ist sie deshalb die Standardlösung: Der Effizienzvorteil der Erdwärme wiegt die Mehrkosten der Bohrung nur bei entsprechenden Standortbedingungen auf.
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COP und Jahresarbeitszahl: der Unterschied
Beide Kennzahlen beschreiben dasselbe Verhältnis – abgegebene Wärme geteilt durch eingesetzten Strom –, aber unter verschiedenen Bedingungen.
Praktisch heißt das: Ein Datenblatt-COP von 5,0 klingt gut, sagt aber nur etwas über einen einzigen Betriebspunkt. Entscheidend ist die JAZ, die für Ihr konkretes Gebäude berechnet wird – und die liegt regelmäßig ein bis zwei Punkte darunter.
Achten Sie bei COP-Angaben immer auf die Bedingungen. Ein Wert ohne Kürzel wie A2/W35 ist nicht vergleichbar, weil Hersteller gern den günstigsten Betriebspunkt angeben.
Für die Förderung ist die JAZ maßgeblich: Sie muss rechnerisch mindestens 3,0 erreichen – einheitlich für alle Bauarten.
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Was die Effizienz im Alltag bestimmt
Die Vorlauftemperatur
Der wichtigste Hebel. Je kleiner der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizwasser, desto weniger Arbeit muss der Verdichter leisten.
Als Faustwert gilt: Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur senkt den Stromverbrauch um rund 2,5 Prozent. Wer von 55 auf 45 Grad kommt, spart also etwa ein Viertel.
Deshalb passen Flächenheizungen mit 30 bis 35 Grad besonders gut. Klassische Heizkörper brauchen mehr – aber längst nicht so viel, wie oft angenommen wird. Ein hydraulischer Abgleich, größere Heizkörper in einzelnen Räumen und eine angepasste Heizkurve bringen viele Altbauten unter 50 Grad.
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Das Kältemittel
Es entscheidet darüber, welche Vorlauftemperatur überhaupt erreichbar ist.
Für den Altbau ist das der entscheidende Punkt. Mit R290 lassen sich vorhandene Gussheizkörper direkt versorgen – ein Heizkörpertausch entfällt in vielen Fällen. Vor wenigen Jahren war das noch anders; damals endete die Vorlauftemperatur bei 55 Grad, und das machte unsanierte Gebäude zum Problemfall.
Eine Pflicht zu natürlichen Kältemitteln gibt es übrigens nicht: R32-Geräte sind uneingeschränkt förderfähig. Der frühere Effizienzbonus dafür ist im Juli 2026 entfallen. R290 empfiehlt sich aus technischen Gründen, nicht aus förderrechtlichen.
Der Gebäudezustand
Die Dämmung bestimmt die Heizlast – also wie viel Leistung das Haus überhaupt braucht. Ein gut gedämmtes Haus kommt mit einer kleineren, günstigeren Anlage aus und benötigt niedrigere Vorlauftemperaturen.
Entscheidend ist dabei nicht die Wohnfläche, sondern die berechnete Heizlast. Zwei Häuser mit je 150 Quadratmetern können 6 oder 15 Kilowatt brauchen, je nach Baujahr und Sanierungsstand.
Der Heizstab
Jede Luft-Wasser-Wärmepumpe hat einen elektrischen Heizstab als Rückfallebene. Er arbeitet mit einer Leistungszahl von 1 – aus einer Kilowattstunde Strom wird genau eine Kilowattstunde Wärme, statt der drei bis vier einer funktionierenden Wärmepumpe.
Bei sauberer Auslegung sollte sein Anteil unter 2 Prozent des Jahresverbrauchs liegen. Springt er häufiger an, deutet das auf Unterdimensionierung, zu hohe Vorlauftemperaturen oder eine falsch eingestellte Regelung hin.
Betrieb mit Strom – ideal in Kombination mit Photovoltaik
Wärmepumpen arbeiten mit Strom, was sie besonders attraktiv für Hausbesitzer mit Photovoltaikanlagen macht. Diese Kombination ermöglicht einen nahezu CO₂-neutralen Betrieb und senkt die Energiekosten erheblich.
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Was im Winter passiert
Zwei Effekte prägen den Winterbetrieb – und beide werden häufig falsch dargestellt.
Die Effizienz sinkt, die Anlage läuft weiter
Wärmepumpen arbeiten auch bei −20 Grad und darunter zuverlässig. Ihre Effizienz bleibt dabei aber nicht konstant, sondern sinkt mit der Außentemperatur:
Selbst bei 2,0 liefert die Anlage doppelt so viel Wärme wie eingesetzten Strom. Und weil Tage mit −15 Grad in Deutschland selten sind, fällt das im Jahresmittel kaum ins Gewicht – die JAZ bleibt bei 3,4.
Dass Wärmepumpen in Skandinavien seit Jahrzehnten Standard sind, zeigt, dass Kälte kein technisches Hindernis ist.
Abtauzyklen
Bei Außentemperaturen zwischen etwa +5 und −5 Grad bildet sich Reif am Verdampfer, weil die Luftfeuchtigkeit an der kalten Oberfläche gefriert. Die Wärmepumpe kehrt dann für einige Minuten den Kreisprozess um und taut ab.
Ein Abtauvorgang dauert typischerweise fünf bis zehn Minuten und wiederholt sich bei entsprechender Witterung alle ein bis zwei Stunden. Er kostet etwas Energie und ist kurzzeitig hörbar – beides ist normal und kein Defekt.
Der Unterschied zu Öl- und Gasheizungen
Ein methodischer Hinweis: Leistungszahl und Wirkungsgrad lassen sich nicht direkt vergleichen. Der Wirkungsgrad einer Gasheizung bezieht sich auf den Energiegehalt des Brennstoffs, die JAZ auf den eingesetzten Strom. Aussagekräftig ist der Vergleich der tatsächlichen Betriebskosten und Emissionen.
Zur Rechtslage: Das Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG) hat am 29. Juli 2026 die 65-Prozent-Erneuerbaren-Pflicht sowie die Austauschpflicht für alte Kessel gestrichen. Neue fossile Heizungen sind wieder zulässig – müssen ab 2029 über die Bio-Treppe aber einen steigenden Anteil klimaneutraler Brennstoffe beimischen. Zusätzlich löst ab 2027 der EU-ETS 2 das nationale CO₂-Preissystem ab.
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Drei verbreitete Missverständnisse
„Wärmepumpen funktionieren nur mit Fußbodenheizung"
Sie funktionieren mit Flächenheizungen besser, sind aber nicht darauf angewiesen. Entscheidend ist die erreichbare Vorlauftemperatur, nicht die Art der Heizfläche.
Mit einem R290-Gerät sind bis zu 75 Grad möglich – mehr, als die meisten Altbau-Heizungsanlagen im Auslegungsfall überhaupt benötigen. Häufig reicht es, in zwei oder drei Räumen größere Heizkörper einzubauen und die Anlage hydraulisch abzugleichen.
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„Im Winter sind Wärmepumpen ineffizient"
Die Effizienz sinkt bei Frost, sie bricht aber nicht ein. Bei −7 Grad liefert eine Luft-Wasser-Wärmepumpe noch das Zweieinhalb- bis Dreifache des eingesetzten Stroms.
Problematisch wird es nur, wenn die Anlage unterdimensioniert ist und der Heizstab regelmäßig einspringen muss. Das ist ein Auslegungsfehler, kein Technologieproblem.
„Wärmepumpen sind zu laut"
Hier werden zwei Größen verwechselt. Im Datenblatt steht der Schallleistungspegel (typisch 50–65 dB(A)) – was beim Nachbarn ankommt, ist der Schalldruckpegel und liegt in fünf Metern Entfernung rund 16 Dezibel darunter.
Ein modernes Gerät mit 52 dB(A) Schallleistung erzeugt dort etwa 30 dB(A). Der Nachtrichtwert im reinen Wohngebiet liegt bei 35 dB(A).
Weiterführend: Wie laut ist eine Wärmepumpe?
Fazit: Wärmepumpe verstehen – nachhaltig heizen
Eine Wärmepumpe erzeugt keine Wärme – sie holt vorhandene aus Luft, Erdreich oder Grundwasser und hebt sie mit Hilfe eines Kältemittels und eines Verdichters auf Heiztemperatur. Weil dabei nur der Verdichter Strom braucht, entstehen aus einer Kilowattstunde Strom drei bis fünf Kilowattstunden Wärme.
Die passende Kennzahl dafür heißt Leistungszahl oder Jahresarbeitszahl, nicht Wirkungsgrad. Im Bestand erreichen Luft-Wasser-Anlagen im Schnitt 3,4, Erdwärmeanlagen 4,3.
Drei Faktoren bestimmen, wo Ihre Anlage landet: die Vorlauftemperatur – jedes Grad weniger spart rund 2,5 Prozent –, das Kältemittel, wobei R290 mit 75 Grad auch Altbauten erschließt, und die saubere Auslegung, damit der Heizstab die Bilanz nicht verdirbt.
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Häufig gestellte Fragen
Wie funktioniert eine Wärmepumpe einfach erklärt?
Wie ein umgekehrter Kühlschrank. Ein Kältemittel verdampft im Verdampfer durch Umweltwärme, wird im Verdichter komprimiert – dabei steigt die Temperatur stark –, gibt die Wärme im Verflüssiger ans Heizwasser ab und wird im Expansionsventil wieder entspannt. Strom braucht nur der Verdichter.
Warum hat eine Wärmepumpe keinen Wirkungsgrad über 100 %?
Weil ein Wirkungsgrad hier nicht die richtige Größe ist. Er beschreibt Energieumwandlung und kann nie über 100 Prozent liegen. Die Wärmepumpe wandelt aber nicht um, sie transportiert – der größte Teil der abgegebenen Wärme stammt aus der Umwelt. Die korrekte Kennzahl ist die Leistungszahl (COP) beziehungsweise Jahresarbeitszahl, typisch 3 bis 5.
Was ist der Unterschied zwischen COP und JAZ?
Der COP gilt für einen einzelnen Betriebspunkt auf dem Prüfstand, etwa A2/W35. Die JAZ ist der reale Jahresdurchschnitt im Gebäude und berücksichtigt auch Heizstab, Abtauzyklen und Hilfsantriebe. Sie liegt deshalb regelmäßig ein bis zwei Punkte unter dem Datenblatt-COP.
Welche Jahresarbeitszahl erreichen Wärmepumpen wirklich?
Nach dem Fraunhofer-ISE-Feldtest in Bestandsgebäuden: Luft-Wasser 3,4 (Bandbreite 2,6–4,9), Sole-Wasser 4,3. Wasser-Wasser-Anlagen erreichen 4,5 bis 5,0. Für die Förderung sind mindestens 3,0 gefordert – einheitlich für alle Bauarten.
Funktioniert eine Wärmepumpe auch bei −20 Grad?
Ja. Die Effizienz sinkt allerdings: von 4 bis 5 bei +7 Grad auf etwa 2,0 bis 2,5 bei −15 Grad. Auch dann liefert die Anlage noch das Doppelte des eingesetzten Stroms. Weil sehr kalte Tage selten sind, bleibt die Jahresarbeitszahl davon weitgehend unberührt.
Welches Kältemittel ist heute üblich?
R290 (Propan) mit einem Treibhauspotenzial von 3 ist der aktuelle Standard und erreicht bis 75 °C Vorlauftemperatur. R32 ist verbreitet, unterliegt aber ab 2027 einem Phase-out. R410A ist ausgephast und praktisch vom Markt verschwunden.
Brauche ich eine Fußbodenheizung?
Nein. Flächenheizungen sind effizienter, aber keine Voraussetzung. Mit R290 sind bis zu 75 °C Vorlauftemperatur möglich – das versorgt auch klassische Gussheizkörper. Meist genügt es, in einzelnen Räumen größere Heizkörper einzubauen und hydraulisch abzugleichen.
Warum wird meine Wärmepumpe im Winter zeitweise lauter?
Vermutlich durch Abtauzyklen. Bei Temperaturen um den Gefrierpunkt vereist der Verdampfer, und die Anlage kehrt für fünf bis zehn Minuten den Kreisprozess um. Das wiederholt sich alle ein bis zwei Stunden und ist normal.
Was ist der Heizstab und warum ist er wichtig?
Eine elektrische Rückfallebene, die mit einer Leistungszahl von 1 arbeitet – also ohne Effizienzgewinn. Bei guter Auslegung liegt sein Anteil unter 2 Prozent des Jahresverbrauchs. Springt er häufiger an, ist die Anlage meist unterdimensioniert oder falsch eingestellt.
Wie viel Strom verbraucht eine Wärmepumpe?
In einem Einfamilienhaus mit 150 m² typischerweise 4.000 bis 6.000 kWh im Jahr. Entscheidend sind Gebäudezustand, Vorlauftemperatur und Jahresarbeitszahl. Weiterführend: Wie viel Strom verbraucht eine Wärmepumpe?
Ist eine Wärmepumpe ohne Photovoltaik sinnvoll?
Ja. Eine PV-Anlage senkt die Betriebskosten, deckt beim Wärmepumpenstrom saisonbedingt aber nur 20 bis 35 Prozent – der Bedarf fällt im Winter an, der Ertrag im Sommer. Wirtschaftlich entscheidend sind ein Wärmepumpentarif und die Anmeldung nach § 14a EnWG.
