Das Wichtigste in Kürze
- Funktionsprinzip: Eine Wärmepumpe entzieht Luft, Erdreich oder Wasser Umgebungswärme und hebt sie über einen Kompressionskreislauf aus Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil auf ein nutzbares Temperaturniveau.
- Kreisprozess: Vier Komponenten arbeiten im Wechsel – Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger, Expansionsventil – und durchlaufen den Zyklus im Betrieb mehrmals pro Stunde vollständig.
- Reale Effizienz: Im Fraunhofer-ISE-Feldtest mit 77 Anlagen erreichten Luft-Wasser-Wärmepumpen eine Jahresarbeitszahl von 2,6 bis 5,4 (Mittelwert 3,4), Sole-Wasser-Anlagen im Mittel 4,3.
- Bauarten: Vier Wärmequellen stehen zur Wahl – Luft-Wasser, Luft-Luft, Sole-Wasser (Erdwärme) und Wasser-Wasser (Grundwasser) – mit unterschiedlicher Genehmigungspflicht und Installationsdauer.
- Förderung 2026: Seit dem 21.07.2026 gilt eine neue BEG-Förderstruktur mit 30 % Grundförderung, gedeckelten förderfähigen Kosten von 28.000 € je erster Wohneinheit und einem gestaffelten Einkommensbonus von 40, 30 oder 10 Prozent.
Zuletzt aktualisiert: 25.08.2026
Was ist eine Wärmepumpe und wie funktioniert sie?
Eine Wärmepumpe ist eine Heiztechnologie, die einer Wärmequelle wie Luft, Erdreich oder Wasser Energie entzieht und sie über einen elektrisch angetriebenen Kompressionskreislauf auf ein für die Raumheizung nutzbares Temperaturniveau anhebt. Das Funktionsprinzip entspricht dem eines umgekehrten Kühlschranks: Ein Kühlschrank entzieht seinem Innenraum Wärme und gibt sie nach außen ab, eine Wärmepumpe entzieht der Umgebung Wärme und gibt sie an das Heizsystem im Haus ab. Nach Angaben des Umweltbundesamts (UBA), der zuständigen deutschen Bundesbehörde für Umwelt- und Klimafragen, wird dieselbe Maschine als Kältemaschine bezeichnet, wenn technisch die kalte Seite des Kreisprozesses – der Verdampfer – genutzt wird, und als Wärmepumpe, wenn die warme Seite – der Verflüssiger – genutzt wird.
Kern der Technik ist ein geschlossener Kältemittelkreislauf mit vier Hauptkomponenten: Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil. Der Verdampfer nimmt der Wärmequelle Energie auf niedrigem Temperaturniveau ab, der Verdichter hebt Druck und Temperatur an, der Verflüssiger gibt die Wärme an das Heizsystem ab, und das Expansionsventil senkt Druck und Temperatur wieder, bevor der Zyklus erneut beginnt. Die Wärmepumpe erzeugt Wärme damit nicht durch Verbrennung, sondern verschiebt vorhandene Umgebungswärme zwischen zwei Temperaturniveaus.
Wie läuft der Kreisprozess einer Wärmepumpe technisch ab?
Der Kreisprozess durchläuft vier Schritte, in denen ein Kältemittel abwechselnd verdampft, verdichtet, kondensiert und entspannt wird, bis der Zyklus erneut beginnt. Jeder Schritt findet in einer eigenen Komponente statt und lässt sich als geordnete Kette lesen.
- Schritt 1 – Verdampfer: Das flüssige Kältemittel nimmt Umgebungswärme aus Luft, Sole oder Wasser auf und verdampft dabei bei niedrigem Druck.
- Schritt 2 – Verdichter (Kompressor): Der Verdichter saugt das gasförmige Kältemittel an und erhöht Druck sowie Temperatur mechanisch.
- Schritt 3 – Verflüssiger: Das heiße, komprimierte Gas überträgt seine Wärme an das Heizungswasser und kondensiert zurück zur Flüssigkeit.
- Schritt 4 – Expansionsventil: Es entspannt das flüssige Kältemittel, senkt Druck und Temperatur schlagartig, und der Kreislauf beginnt erneut am Verdampfer.
Dieser Zyklus läuft im Betrieb kontinuierlich und wird üblicherweise mehrmals pro Stunde vollständig durchlaufen. Moderne Geräte passen dabei die Verdichterdrehzahl stufenlos an den aktuellen Wärmebedarf an, statt nur ein- und auszuschalten.
Was bedeuten COP, JAZ und Carnot-Wirkungsgrad – und wie hängen sie zusammen?
Der COP (Coefficient of Performance) beschreibt die Momentanleistung einer Wärmepumpe unter genau definierten Laborbedingungen. Die Jahresarbeitszahl (JAZ) bildet dagegen das reale Verhältnis von Jahreswärmemenge zu Jahresstromverbrauch über einen kompletten Betriebszyklus ab. Der Carnot-Wirkungsgrad markiert die physikalisch nicht überschreitbare theoretische Obergrenze, an der sich beide Kennzahlen messen lassen.
COP = abgegebene Nutzwärme (kWh) ÷ eingesetzte elektrische Antriebsenergie (kWh)
Der COP wird an festen Normpunkten wie A7/W35 gemessen – 7 °C Außenlufttemperatur bei 35 °C Vorlauftemperatur. Die theoretische Obergrenze liefert der Carnot-Prozess:
εWP,c = Vorlauftemperatur (Kelvin) ÷ (Vorlauftemperatur − Quelltemperatur, jeweils in Kelvin)
Beispiel: Bei einer Quelltemperatur von 0 °C (273 Kelvin) und einer Vorlauftemperatur von 50 °C (323 Kelvin) ergibt sich εWP,c = 323 ÷ (323 − 273) = 323 ÷ 50 = 6,46. Real gemessene Wärmepumpen erreichen über den gesamten Jahresbetrieb – mit wechselnden Außentemperaturen, Teillast und Abtauzyklen – deutlich weniger als dieses Idealbeispiel. Jede Verkleinerung der Temperaturdifferenz zwischen Wärmequelle und Vorlauf verbessert den realen COP unmittelbar. Eine niedrige Vorlauftemperatur ist damit der wichtigste Effizienzhebel im gesamten System.
Welche Bauarten von Wärmepumpen gibt es nach Wärmequelle?
Wärmepumpen unterscheiden sich primär nach ihrer Wärmequelle: Luft, Erdreich (Sole) oder Wasser. Jede Quelle bestimmt Effizienz, Installationsaufwand und Genehmigungspflicht der Anlage unterschiedlich stark.
Bauart | JAZ im Feld (Fraunhofer ISE) | Genehmigung nötig |
Luft-Wasser | 2,6–5,4 (Ø 3,4) | Nein |
Luft-Luft | nicht separat erfasst | Nein |
Sole-Wasser (Erdwärme) | 3,6–5,4 (Ø 4,3) | Je nach Bohrtiefe/Bundesland |
Wasser-Wasser | nicht separat erfasst | Ja, nach WHG |
Wie verbreitet und effizient ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe im Feldtest?
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Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe führt Außenluft über einen Ventilator zum Verdampfer, wo das Kältemittel die enthaltene Wärme aufnimmt und über den Verflüssiger an das Heizungswasser abgibt. Im Fraunhofer-ISE-Feldtest stellte diese Bauart mit 61 von 77 untersuchten Anlagen die mit Abstand häufigste Wärmequelle dar und erreichte dabei im Bestand eine mittlere Jahresarbeitszahl von 3,4, mit einer Bandbreite von 2,6 bis 5,4 je nach Gebäude und Installation. Die Fraunhofer-Gesellschaft, Deutschlands größte Organisation für angewandte Forschung, betreibt das zuständige Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, das diese Feldmessungen über vier Jahre durchführte.
Wie funktioniert eine Luft-Luft-Wärmepumpe – und wofür eignet sie sich?
Eine Luft-Luft-Wärmepumpe gibt die gewonnene Wärme direkt über den Kältemittelkreislauf an die Raumluft ab, ohne ein wassergeführtes Heizsystem zu benötigen, und ist baugleich mit einer reversiblen Split-Klimaanlage. Sie bietet damit auch einen Kühlbetrieb im Sommer, kann jedoch kein Warmwasser bereiten und verliert bei sehr niedrigen Außentemperaturen an Effizienz. Diese Bauart eignet sich vor allem für Passiv- und Niedrigenergiehäuser mit geringem Wärmebedarf, in denen kein wassergeführtes Verteilsystem vorhanden ist.
Wie funktioniert eine Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdsonde, Erdkollektor)?
Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe nutzt eine Frostschutz-Sole-Mischung, die in Erdsonden oder Erdkollektoren zirkuliert und dem Erdreich ganzjährig annähernd konstante Temperaturen entzieht. Die aufgenommene Wärme übergeht anschließend im Verdampfer an das Kältemittel. Vertikale Erdwärmesonden reichen deutlich tiefer als horizontale Erdwärmekollektoren, die nur knapp unter der Frostgrenze verlegt werden. Diese konstante Quelltemperatur macht die Sole-Wasser-Bauart laut dem Fraunhofer-ISE-Feldtest mit einer mittleren JAZ von 4,3 effizienter als Luft-Wasser-Anlagen, obwohl sie mit 16 von 77 untersuchten Anlagen im Testfeld deutlich seltener vertreten war. Sie erfordert im Gegenzug aber eine Bohrung oder Erdarbeiten und je nach Bundesland und Tiefe eine wasserrechtliche Erlaubnis oder zumindest eine Anzeige bei der zuständigen Behörde.
Wie funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe?
Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe arbeitet nach dem Zwei-Brunnen-Prinzip: Ein Förderbrunnen leitet Grundwasser mit ganzjährig konstanter Temperatur zur Wärmepumpe, ein Schluckbrunnen führt das abgekühlte Wasser zurück ins Erdreich. Diese konstant hohe Quelltemperatur ermöglicht einen ganzjährig stabilen Betrieb mit vergleichsweise hoher Effizienz. Der Betrieb erfordert zwingend eine wasserrechtliche Erlaubnis nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG), dem deutschen Bundesgesetz zum Schutz von Gewässern, deren konkreter Umfang von Fördermenge, Wasserqualität und Bohrtiefe abhängt.
Monoblock oder Split – was ist der Unterschied in der Funktionsweise?
Bei einer Monoblock-Wärmepumpe befindet sich der gesamte Kältekreis werkseitig geschlossen in einem einzigen Außengerät, das über wassergeführte Leitungen mit dem Haus verbunden ist. Bei einer Split-Wärmepumpe wird der Kältekreis dagegen erst bei der Montage vor Ort zwischen Außen- und Innengerät geschlossen.
Merkmal | Monoblock | Split |
Kältekreis | werkseitig geschlossen | wird vor Ort montiert |
Kälteschein/Sachkundenachweis | nicht erforderlich | erforderlich |
Typischer Einsatzbereich | Bestandsgebäude mit kurzem Leitungsweg | flexiblere Leitungsführung |
Dieser Unterschied hat eine direkte rechtliche Konsequenz: Für die Aufstellung einer Monoblock-Anlage ist kein Kälteschein nötig, während die Split-Montage diesen zwingend voraussetzt, weil erst vor Ort Kältemittel eingefüllt und der Kreislauf abgedichtet wird.
Wie ist eine Wärmepumpe hydraulisch eingebunden?
Eine Wärmepumpe wird über eine Hydraulikstation mit Pufferspeicher, Umwälzpumpen und Mischventilen an das bestehende Heizsystem angebunden, wobei die Vorlauftemperatur der entscheidende Effizienzfaktor bleibt. Je niedriger die geforderte Vorlauftemperatur, desto kleiner die Temperaturdifferenz im Kreisprozess und desto höher der COP. Ein Pufferspeicher entkoppelt die Laufzeiten des Verdichters vom momentanen Wärmebedarf und reduziert damit die Anzahl der Start-Stopp-Zyklen. Seit dem 1. Oktober 2024 ist der hydraulische Abgleich nach dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) für Heizungsanlagen in größeren Gebäuden gesetzlich verpflichtend; bei Einfamilienhäusern setzen die Förderbedingungen von KfW und BAFA ihn faktisch ebenfalls voraus.
Wie funktioniert eine Wärmepumpe im Winter – Abtauzyklus, Bivalenzpunkt und Heizstab?
Im Winter vereist der Verdampfer einer Luftwärmepumpe bei Außentemperaturen im kritischen Bereich um den Gefrierpunkt und hoher Luftfeuchtigkeit. Ein Vier-Wege-Ventil kehrt den Kältekreislauf periodisch um und taut das Eis mit heißem Kältemittelgas ab, bevor der normale Heizbetrieb fortgesetzt wird.
Der Bivalenzpunkt bezeichnet die tiefste Außentemperatur, bei der die Wärmepumpe die gesamte Heizlast noch allein deckt. Unterhalb dieser Temperatur schaltet ein Heizstab – ein elektrischer Zuheizer mit einem COP von rechnerisch 1,0 – unterstützend zu. Bei sinnvoller Auslegung des Bivalenzpunkts deckt die Wärmepumpe den weit überwiegenden Teil des Jahreswärmebedarfs allein ab, der Heizstab übernimmt lediglich an wenigen extremen Frosttagen einen kleinen Anteil der Heizarbeit.
Welches Kältemittel nutzt eine Wärmepumpe – und was ändert die F-Gase-Verordnung?
Moderne Wärmepumpen nutzen zunehmend das natürliche Kältemittel R290 (Propan), während ältere und viele aktuelle Anlagen noch das synthetische Kältemittel R32 einsetzen. Die F-Gase-Verordnung (EU) 2024/573 trat am 11. März 2024 in Kraft und markiert den Übergang von einem schrittweisen Phase-down zu einem vollständigen Phase-out von Kältemitteln mit hohem Treibhauspotenzial bis zum Jahr 2050. Für Bestandsanlagen gilt der Bestandsschutz uneingeschränkt: Betrieb, Wartung, Reparatur und Nachfüllen bereits installierter R32-Anlagen bleiben über die gesamte Lebensdauer der Anlage erlaubt, die Verordnung betrifft ausschließlich das Inverkehrbringen neuer Geräte.
Wie hoch ist die reale Effizienz einer Wärmepumpe im Feldtest?
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Wie sieht die Rechnung für Ihr Haus aus?
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Im vierjährigen Fraunhofer-ISE-Feldtest an 77 Wärmepumpen in Ein- bis Dreifamilienhäusern erreichten die Anlagen Jahresarbeitszahlen zwischen 2,6 und 5,4. Luft-Wasser-Wärmepumpen kamen im Mittel auf eine JAZ von 3,4, ein Anstieg gegenüber dem Mittelwert von 3,1 im Vorgängerprojekt.
Bauart | JAZ-Mittelwert | JAZ-Bandbreite |
Luft-Wasser | 3,4 | 2,6–5,4 |
Sole-Wasser (Erdreich) | 4,3 | 3,6–5,4 |
Für Erdreich-Wärmepumpen ergab sich im selben Projekt eine Jahresarbeitszahl im Mittel von 4,3. Nach Angaben des Fraunhofer ISE lagen die CO₂-Emissionen der untersuchten Wärmepumpen im Jahr 2024 rund 64 Prozent niedriger als jene vergleichbarer Erdgasheizungen.
Welche Förderung gilt 2026 für eine Wärmepumpe – und welche JAZ ist Voraussetzung?
Seit dem 21.07.2026 gilt eine überarbeitete BEG-Förderstruktur für Wärmepumpen im KfW-Programm 458. Die Grundförderung bleibt bei 30 Prozent unverändert, die förderfähigen Kosten sind jedoch auf 28.000 € für die erste Wohneinheit gedeckelt (zuvor 30.000 €).
Zuschuss = förderfähige Kosten × (Grundförderung + zutreffende Boni), begrenzt auf die Förderobergrenze
Beispiel: Bei 28.000 € förderfähigen Kosten und 30 % Grundförderung ergibt sich ohne weitere Boni ein Zuschuss von 28.000 € × 0,30 = 8.400 €.
Zusätzlich zur Grundförderung entfallen seit dem 21.07.2026 der bisherige Effizienzbonus (5 %) und der Emissionsminderungszuschlag (2.500 €) ersatzlos. Der Klimageschwindigkeitsbonus sinkt von 20 auf 16 Prozent. Neu ist ein nach Einkommen gestaffelter Einkommensbonus: 40 Prozent bei einem zu versteuernden Haushaltsjahreseinkommen bis 30.000 €, 30 Prozent zwischen 30.000 und 40.000 € und 10 Prozent zwischen 40.000 und 50.000 €. Die Förderobergrenze liegt bei maximal 70 Prozent der förderfähigen Gesamtkosten, für selbstnutzende Eigentümer mit einem Haushaltseinkommen bis 40.000 € bei bis zu 80 Prozent. Eine ausreichend hohe Jahresarbeitszahl bleibt weiterhin Fördervoraussetzung; die konkrete Mindest-JAZ-Schwelle ist beim zuständigen KfW-Merkblatt zum jeweiligen Antragszeitpunkt zu prüfen, da sich Detailregelungen ändern können. Die genauen Fördersätze und Antragsschritte 2026 sind im Detail hier zusammengefasst.
Was sind die größten Nachteile und häufigsten Planungsfehler bei Wärmepumpen?
Die größten Nachteile betreffen Geräuschentwicklung im Außenbereich, Fehldimensionierung durch fehlende Heizlastberechnung und große Preis- sowie Leistungsspannen bei Installateur-Angeboten.
- Geräuschentwicklung: Das Außengerät einer Luftwärmepumpe erzeugt Betriebsgeräusche, die nachts in Wohngebieten festgelegte Immissionsrichtwerte nicht überschreiten dürfen; eine ungünstige Aufstellung führt häufig zu Nachbarschaftsbeschwerden.
- Fehldimensionierung: Eine fehlende oder unsaubere Heizlastberechnung führt zu häufigem Takten oder dauerhaft niedriger Effizienz und beschleunigt den Verschleiß des Verdichters; Abhilfe schafft eine normgerechte Berechnung nach DIN EN 12831 vor dem Kauf.
- Uneinheitliche Angebote: Installateur-Angebote für baugleiche Gebäude unterscheiden sich in Praxisberichten von Verbraucherzentralen teils erheblich in Preis und empfohlener Heizleistung; mehrere Angebote mit eigener Heizlastberechnung als Referenz zu vergleichen, senkt dieses Risiko deutlich.
Für wen lohnt sich eine Wärmepumpe – und wann?
Die Eignung einer Wärmepumpe hängt vom Gebäudezustand, dem vorhandenen Heizsystem und der verfügbaren Grundstücksfläche ab.
- Teilsaniertes Einfamilienhaus mit Fußbodenheizung: Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist ohne Genehmigung und mit vergleichsweise kurzer Installationsdauer die naheliegendste Lösung und erreicht im Bestand eine JAZ von im Mittel 3,4.
- Grundstück mit Platz für Bohrung oder Erdarbeiten: Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe bietet die höhere Effizienz (JAZ im Mittel 4,3), erfordert aber mehr Planungs- und Installationsaufwand.
- Passivhaus oder Niedrigenergiehaus ohne wassergeführtes Heizsystem: Eine Luft-Luft-Wärmepumpe deckt Heizung und im Sommer zusätzlich die Kühlung ab, kann jedoch kein Warmwasser bereiten.
- Grundstück mit ausreichender Wasserführung: Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe profitiert von konstanter Quelltemperatur, verlangt aber zwingend eine wasserrechtliche Erlaubnis nach WHG und den größten Installationsaufwand.
Welche Wärmepumpe beim Kauf tatsächlich die richtige Bauart für Ihr Gebäude ist, lässt sich am zuverlässigsten mit einer eigenen Heizlastberechnung klären, während der hydraulische Abgleich im Anschluss die reale Effizienz jeder Bauart sichert.
FAQ
Häufige Fragen
Wie funktioniert eine Wärmepumpe einfach erklärt?
Eine Wärmepumpe entzieht Luft, Erdreich oder Wasser Umgebungswärme und hebt sie mit einem elektrisch angetriebenen Kreisprozess aus Verdampfer, Verdichter, Verflüssiger und Expansionsventil auf ein für die Heizung nutzbares Temperaturniveau. Das Prinzip entspricht einem umgekehrten Kühlschrank, der Wärme nicht erzeugt, sondern von einem niedrigen auf ein höheres Temperaturniveau verschiebt.
Ist eine Wärmepumpe auch im Altbau ohne Fußbodenheizung sinnvoll?
Eine Wärmepumpe kann auch mit klassischen Heizkörpern funktionieren, sofern die benötigte Vorlauftemperatur im Bereich moderner, ausreichend großer Heizkörper liegt. Je niedriger die tatsächlich benötigte Vorlauftemperatur ausfällt, desto höher bleibt der reale COP im Betrieb.
Was ist der Bivalenzpunkt bei einer Wärmepumpe?
Der Bivalenzpunkt ist die tiefste Außentemperatur, bei der die Wärmepumpe die gesamte Heizlast noch allein deckt. Unterhalb dieser Temperatur schaltet ein Heizstab als elektrischer Zuheizer unterstützend zu, um die Restheizlast abzudecken.
Warum taut eine Wärmepumpe im Winter ab und wie oft?
Bei Außentemperaturen nahe dem Gefrierpunkt und hoher Luftfeuchtigkeit vereist der Verdampfer einer Luftwärmepumpe, weshalb ein Vier-Wege-Ventil den Kältekreislauf regelmäßig kurz umkehrt und das Eis mit heißem Kältemittelgas abtaut. Die Häufigkeit der Abtauzyklen hängt stark von der jeweiligen Witterung und Luftfeuchte ab.
Welche Mindest-JAZ braucht eine Wärmepumpe für die Förderung 2026?
Die BEG-Förderung im KfW-Programm 458 setzt weiterhin eine ausreichend hohe Jahresarbeitszahl als Fördervoraussetzung voraus. Die konkrete Mindestschwelle ist dem jeweils aktuellen KfW-Merkblatt zum Antragszeitpunkt zu entnehmen, da sich Detailwerte im Zuge der Reform vom 21.07.2026 anpassen können.
Was kostet eine Wärmepumpe 2026 nach Förderung?
Die tatsächliche Belastung nach Förderung ergibt sich aus den förderfähigen Kosten abzüglich des Zuschusses aus Grundförderung und zutreffenden Boni, wobei die förderfähigen Kosten seit dem 21.07.2026 auf 28.000 € für die erste Wohneinheit gedeckelt sind. [Die genaue Berechnung mit allen Bonusstufen ist hier im Detail erklärt](/waermepumpe/kfw-foerderung).
Quellen
Wärmepumpen-Check
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