Wärmepumpen-Technik:
Typen, Funktion & Komponenten
Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Welcher Typ passt zu Ihrem Haus? Und was bedeuten COP, JAZ und Vorlauftemperatur? Alle Antworten in einem Leitfaden.
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Eine Wärmepumpe funktioniert wie ein umgekehrter Kühlschrank: Sie entzieht der Umgebung (Luft, Erde oder Wasser) Wärme und hebt sie auf ein nutzbares Temperaturniveau an. Dafür braucht sie Strom, aber deutlich weniger, als eine Elektroheizung verbrauchen würde.
Der Kreislauf in 4 Schritten
1. Verdampfen
Kältemittel nimmt Umweltwärme auf und wird gasförmig
2. Verdichten
Kompressor erhöht Druck und Temperatur des Gases
3. Verflüssigen
Heißes Gas gibt Wärme an Heizwasser ab und wird flüssig
4. Entspannen
Expansionsventil senkt Druck, Kreislauf beginnt von vorn
Aus einer Kilowattstunde Strom erzeugt eine Wärmepumpe typischerweise 3 bis 5 Kilowattstunden Heizwärme. Dieses Verhältnis wird als COP (Leistungszahl) oder über das Jahr gemittelt als JAZ (Jahresarbeitszahl) angegeben.
Einfach gesagt: Eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 4 erzeugt aus 1 kWh Strom 4 kWh Wärme. 75% der Energie kommt kostenlos aus der Umwelt, nur 25% aus der Steckdose.
Wärmepumpen-Typen im Überblick
Wärmepumpen werden nach ihrer Wärmequelle unterschieden. Jeder Typ hat seine Stärken und eignet sich für unterschiedliche Gebäude und Grundstücke.
Die 5 Haupttypen
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Nutzt Außenluft als Wärmequelle. Der beliebteste Typ in Deutschland (ca. 85% Marktanteil). Einfach zu installieren, keine Bohrungen nötig. Ideal für Bestandsgebäude und Sanierungen.
Sole-Wasser-Wärmepumpe
Nutzt Erdwärme über Tiefenbohrung oder Flächenkollektor. Höchste Effizienz im Winter, da die Erdtemperatur konstant bei 10 bis 12 °C liegt. 5% Effizienzbonus bei KfW-Förderung.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Nutzt Grundwasser als Wärmequelle. Die effizienteste Variante, aber nicht überall möglich. Braucht zwei Brunnen und eine wasserrechtliche Genehmigung.
Luft-Luft-Wärmepumpe
Heizt direkt über die Raumluft, ohne Wasserkreislauf. Funktioniert wie eine Klimaanlage im Heizbetrieb. Günstig, aber nur sinnvoll in sehr gut gedämmten Gebäuden (Passivhäuser).
Warmwasser-Wärmepumpe
Erzeugt ausschließlich Warmwasser, keine Heizwärme. Kompaktes Standgerät, das die Umgebungsluft (z.B. Keller) als Wärmequelle nutzt. Ergänzung zur bestehenden Heizung.
Welcher Typ passt zu Ihrem Haus?
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Jetzt Angebote vergleichen →Bauformen: Split, Monoblock & Hybrid
Neben dem Typ (Wärmequelle) unterscheiden sich Wärmepumpen auch in ihrer Bauform. Das beeinflusst Installation, Platzbedarf und Flexibilität.
Split-Wärmepumpe
Zwei Einheiten: Außengerät (Verdampfer) und Innengerät (Verdichter/Verflüssiger). Kältemittelleitungen verbinden beide. Vorteil: flexiblere Aufstellung, leiser im Haus. Nachteil: Kältemittelleitungen müssen von einem F-Gase-zertifizierten Betrieb installiert werden.
Monoblock-Wärmepumpe
Alle Komponenten in einem Gerät (außen oder innen). Nur Wasserleitungen zum Haus, kein Kältemittel im Gebäude. Einfachere Installation, kein F-Gase-Schein nötig. Heute die beliebteste Bauform bei Luft-Wasser-Wärmepumpen.
Hybrid-Wärmepumpe
Kombination aus Wärmepumpe und Gas-/Öl-Brennwertgerät. Die Wärmepumpe übernimmt den Großteil der Heizlast, der Brenner springt nur bei Spitzenlast ein. Übergangslösung für schlecht gedämmte Altbauten. Achtung: Kein Geschwindigkeitsbonus bei KfW.
Hochtemperatur-Wärmepumpe
Eine Sonderbauform für Gebäude mit hohem Wärmebedarf: Hochtemperatur-Wärmepumpen erreichen Vorlauftemperaturen von 65 bis 75 °C und eignen sich damit auch für Altbauten mit kleinen Heizkörpern, ohne dass diese ausgetauscht werden müssen.
Effizienz-Kennzahlen: COP, JAZ & Vorlauftemperatur
Drei Kennzahlen bestimmen, wie effizient eine Wärmepumpe arbeitet. Sie sind entscheidend für die Betriebskosten und die Förderfähigkeit.
COP (Coefficient of Performance)
Der COP gibt an, wie viel Heizwärme die Wärmepumpe aus einer Kilowattstunde Strom unter Laborbedingungen erzeugt. Ein COP von 4,5 bedeutet: Aus 1 kWh Strom werden 4,5 kWh Wärme. Der COP wird bei festen Temperaturen gemessen (z.B. A2/W35 = Außenluft 2 °C, Vorlauf 35 °C) und dient dem Vergleich verschiedener Geräte.
JAZ (Jahresarbeitszahl)
Die JAZ ist der Praxiswert: Sie gibt an, wie effizient die Wärmepumpe über ein ganzes Jahr tatsächlich arbeitet, unter realen Bedingungen. Eine JAZ von 3,5 bedeutet: Über das Jahr gerechnet erzeugt die Anlage aus 1 kWh Strom 3,5 kWh Wärme. Für die KfW-Förderung muss die rechnerische JAZ mindestens 3,0 betragen.
Vorlauftemperatur
Die Vorlauftemperatur ist die Temperatur, mit der das Heizwasser in die Heizkörper oder Fußbodenheizung geschickt wird. Je niedriger, desto effizienter die Wärmepumpe. Fußbodenheizung: 30 bis 35 °C (ideal). Heizkörper: 45 bis 55 °C (gut). Alte Rippenheizkörper: 60 bis 75 °C (Hochtemperatur-WP nötig).
Faustregel: Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur steigert die Effizienz um ca. 2,5%. Wer von 55 °C auf 35 °C senkt (z.B. durch Fußbodenheizung), spart rund 50% mehr Strom.
Technik verstanden. Und jetzt?
Lassen Sie sich von einem Fachbetrieb beraten, welcher Typ und welche Bauform für Ihr Haus am besten passt.
Kostenlose Beratung anfragen →Wichtige Komponenten einer Wärmepumpenanlage
Eine Wärmepumpe besteht nicht nur aus dem Gerät selbst. Mehrere Komponenten arbeiten zusammen, damit die Anlage effizient und zuverlässig heizt.
Kältemittel
Das Kältemittel ist das Transportmedium im Wärmepumpenkreislauf. Es verdampft bei niedrigen Temperaturen und nimmt dabei Umweltwärme auf. Moderne Wärmepumpen setzen zunehmend auf natürliche Kältemittel wie Propan (R290), das ein sehr geringes Treibhauspotenzial hat (GWP = 3). Für Wärmepumpen mit natürlichem Kältemittel gibt es 5% Effizienzbonus bei der KfW-Förderung.
Pufferspeicher
Ein Pufferspeicher ist ein isolierter Wassertank, der überschüssige Heizwärme zwischenspeichert. Er verhindert, dass die Wärmepumpe zu häufig ein- und ausschaltet (Takten), und sorgt für eine gleichmäßige Wärmeversorgung. Typische Größen für Einfamilienhäuser: 100 bis 500 Liter.
Inverter-Verdichter
Ein Inverter-Verdichter (Kompressor) kann seine Drehzahl stufenlos anpassen. Statt zwischen „an“ und „aus“ zu wechseln, läuft er permanent auf der exakt benötigten Leistung. Das spart Strom, reduziert Verschleiß und sorgt für gleichmäßigere Temperaturen. Fast alle modernen Wärmepumpen nutzen Inverter-Technik.
Weitere Komponenten
- Warmwasserspeicher: Separater Speicher für Trinkwarmwasser (150 bis 300 Liter). Alternativ: Frischwasserstation.
- Heizstab: Elektrischer Backup-Heizer für Spitzenlast oder Legionellenschutz. Typisch: 3 bis 9 kW.
- Regelung / Smart Home: Steuerung per App, Wetterprognose-Anpassung, PV-Eigenverbrauchsoptimierung.
- Hydraulischer Abgleich: Einstellung der Durchflussmengen an jedem Heizkörper. Pflicht für KfW-Förderung.
- Smart Meter: Intelligenter Stromzähler. Ab 2026 Pflicht für KfW-Förderung.
Vergleichstabelle: Alle Wärmepumpen-Typen auf einen Blick
| Kriterium | Luft-Wasser | Sole-Wasser | Wasser-Wasser | Luft-Luft |
|---|---|---|---|---|
| Wärmequelle | Außenluft | Erdreich | Grundwasser | Außenluft |
| Wärmeabgabe | Wasserkreislauf | Wasserkreislauf | Wasserkreislauf | Raumluft direkt |
| Gesamtkosten | 11.000 bis 35.000 € | 11.000 bis 47.000 € | 15.000 bis 50.000 € | 5.000 bis 15.000 € |
| JAZ (typisch) | 3,0 bis 4,0 | 4,0 bis 5,0 | 4,5 bis 5,5 | 2,5 bis 3,5 |
| Platzbedarf | Gering | Groß (Kollektor) / Gering (Sonde) | Mittel (2 Brunnen) | Sehr gering |
| Genehmigung | Nein (ggf. Lärmschutz) | Ja (Bohrgenehmigung) | Ja (wasserrechtlich) | Nein |
| Geräusch | 35 bis 50 dB | Kaum hörbar | Kaum hörbar | Innengerät hörbar |
| Warmwasser | Ja | Ja | Ja | Nein |
| Kühlen möglich | Aktiv (Strom) | Passiv (fast kostenlos) | Passiv | Ja (Klimafunktion) |
| KfW-Effizienzbonus | Nur bei Propan-Kältemittel | Ja (+5%) | Ja (+5%) | Nicht förderfähig |
| Marktanteil DE | ca. 85% | ca. 12% | ca. 3% | unter 1% |
| Ideal für | Bestand & Neubau, Universallösung | Neubau mit Grundstück, max. Effizienz | Grundwasser vorhanden, max. Effizienz | Passivhäuser, Zusatzheizung |
Unsere Einschätzung: Für 85% aller Einfamilienhäuser ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe die richtige Wahl. Wer ein großes Grundstück hat und maximale Effizienz will, sollte Sole-Wasser prüfen. Wasser-Wasser ist nur dort sinnvoll, wo ausreichend Grundwasser verfügbar ist.
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