Funktionsweise Wärmepumpe Wärmepumpe erklärt: So heizt Du effizient ohne Gas und Öl

Wärmepumpen gelten als wichtige Technologie für die Energiewende. Sie machen aus Umweltwärme Heizenergie und das ganz ohne Gas oder Öl. Doch wie funktioniert das eigentlich genau? Welche Arten von Wärmepumpen gibt es? In diesem Ratgeber erfährst Du, wie eine Wärmepumpe aufgebaut ist, wie sie arbeitet und welche Varianten es gibt – von der Luftwärmepumpe bis zur Erd- und Grundwasserwärmepumpe.

Eine Wärmepumpe ist ein Heizsystem, das Umweltwärme nutzt, um Dein Zuhause zu heizen. Sie kommt ganz ohne Erdgas oder Heizöl aus. Statt Energie durch Verbrennung zu erzeugen, entzieht sie der Luft, dem Boden oder dem Grundwasser vorhandene Wärme und bringt sie ins Haus. Dafür braucht sie zwar Strom, aber deutlich weniger, als sie an Heizwärme liefert.

Damit sind Wärmepumpen keine klassischen Stromheizungen wie zum Beispiel Heizlüfter, Infrarotheizungen oder Nachtspeicherheizungen. Sie nutzen Strom nicht direkt zum Heizen, sondern um Umweltwärme nutzbar zu machen. Das macht sie deutlich effizienter.

Warum wird die Wärmepumpe immer beliebt? 

Wärmepumpen werden auch in Deutschland immer beliebter, denn sie sind:

• Klimafreundlich: Wärmepumpen heizen ohne fossile Brennstoffe und verursachen vor Ort keine CO2-Emissionen.
• Effizient: Aus einer Kilowattstunde Strom erzeugen moderne Geräte drei bis vier Kilowattstunden Wärme – manchmal sogar mehr.
• Förderfähig: Wer eine Wärmepumpe einbaut, bekommt oft einen großen Teil der Kosten erstattet.
• Zukunftssicher: Steigende CO2-Preise und mögliche Gasverbote betreffen Wärmepumpen nicht.

Laut dem Bundesverband Wärmepumpe hat sich der Absatz von Wärmepumpen zwischen 2015 und 2023 mehr als versechsfacht. Über 350.000 Wärmepumpen wurden 2023 verkauft. Nach diesem Rekordjahr gingen die Zahlen 2024 wieder zurück. Mit fast 200.000 verkauften Wärmepumpen bleibt die Technologie aber beliebt. In neugebauten Ein- und Zweifamilienhäusern ist die Wärmepumpe laut dem statistischen Bundesamt inzwischen mit rund 70 Prozent die beliebteste Heizungsart.

Mehr zu den Vorteilen aber auch zu den Nachteilen von Wärmepumpen liest Du im Kapitel Was sind die Vorteile und Nachteile einer Wärmepumpe.

Für wen eignen sich Wärmepumpen?

Wärmepumpen sind eine gute Lösung für gut gedämmte Neubauten. Und sie lassen sie sich auch in vielen Altbauten nachrüsten und das teilweise mit nur geringem Aufwand. Und wer zusätzlich dämmt oder größere Heizflächen nutzt, steigert die Effizienz der Anlage noch weiter.

Es gibt verschiedene Arten von Wärmepumpen: Manche nutzen die Außenluft, andere entziehen dem Erdreich oder dem Grundwasser Wärme. Luft-Wasser-Wärmepumpen sind am einfachsten zu installieren. Erd- oder Wasser-Wärmepumpen arbeiten dafür oft noch effizienter. Welche Lösung am besten passt, hängt vom Haus und vom Grundstück ab.

Wohnhäuser in Deutschland unterscheiden sich stark im Aufbau, dem Sanierungszustand, der Größe und noch vielem mehr. Ob eine Wärmepumpe das beste Heizsystem für Dein Haus ist, kann daher nur individuell entschieden werden. Eine pauschale Antwort gibt es nicht.

Wenn Du genau wissen möchtest, welcher Wärmepumpentyp welche Anforderungen mit sich bringt und wie Du Dein Haus auf die Wärmepumpe vorbereiten kannst, dann schau in unseren Ratgeber Wärmepumpe Voraussetzungen.

Wie eine Wärmepumpe es schafft, aus wenig Strom viel Wärme zu machen, erfährst Du im nächsten Kapitel.

Eine Wärmepumpe besteht im Kern aus vier zentralen Bauteilen: einem Verdampfer, einem Kompressor, einem Verflüssiger und einer Drossel. Gemeinsam bilden sie einen geschlossenen Kreislauf, in dem ein spezielles Kältemittel zirkuliert.

Dieses Kältemittel ist entscheidend dafür, dass die Wärmepumpe auch bei niedrigen Außentemperaturen noch effizient heizen kann. Es verdampft schon bei sehr geringer Wärme und transportiert so Energie von außen nach innen.

Je nach Wärmepumpen-Typ unterscheiden sich die technischen Details. Bei der Wärmequelle kommt die Luft, das Erdreich oder das Grundwasser infrage. Bei der Installation müssen diese Wärmequellen auf mehr oder wenig aufwendige Art erschlossen werden.

Der grundlegende Aufbau und das physikalische Prinzip dahinter sind aber bei allen Systemen gleich. Die eigentliche Wärmeerzeugung erfolgt in mehreren Schritten – wie das genau funktioniert, zeigen wir im nächsten Abschnitt.

Wie funktioniert die Wärmeerzeugung in einer Wärmepumpe?

Anders als ein Heizöl- oder Gaskessel braucht die Wärmepumpe keinen fossilen Brennstoff, sondern nur eine Wärmequelle.

Der Ablauf in der Anlage folgt immer dem gleichen Prinzip:

1. Wärmequelle: Die Anlage nimmt Wärmeenergie aus Luft, Erde oder Grundwasser auf.
2. Verdampfung: Diese Energie erhitzt ein Kältemittel, das dabei verdampft.
3. Kompressor: Der Dampf wird verdichtet, dadurch steigt die Temperatur weiter.
4. Verflüssigung: Der heiße Dampf gibt die Wärme an Wasser im Heizsystem ab. Dabei wird er wieder flüssig.
5. Drossel: Über eine sogenannte Drossel wird der Druck vom Kältemittel genommen und kühlt weiter ab. Der Kreislauf beginnt von vorn.

Durch ihre spezielle Wärmeleitfähigkeit und chemische Zusammensetzung können Kältemittel auch bei sehr geringen Temperaturen und auch bei Minusgraden verdampfen. Du musst Dir also keine Sorgen machen, dass Deine Wärmepumpe im Winter keine Wärme produzieren kann.

Quelle: Finanztip-Darstellung (Stand: Juli 2025)

Die verschiedenen Wärmepumpentypen unterscheiden sich vor allem darin, welche Wärmequelle sie zum Heizen nutzen. Je nachdem, ob Du dich für Luft, Erdreich oder Grundwasser entscheidest, sind Aufwand, Kosten und Effizienz unterschiedlich hoch. 

Wie kostenintensiv und effizient sind die verschiedenen Wärmepumpentypen?

Quelle: Finanztip- Darstellung (Stand: Juli 2025)

Wie funktioniert die Luftwärmepumpe?

Alle Luftwärmepumpen arbeiten mit der Umgebungsluft als Wärmequelle. Es gibt drei Arten von Luftwärmepumpen, die Du in Dein Haus einbauen kannst:

• Die Luft-Luft-Wärmepumpe ist die kleinste Wärmepumpe und verteilt die Wärme im Haus über die Luft: zum Beispiel über eine Lüftungsanlage oder mehrere Geräte in den Räumen. Oder wie Klimaanlagen über mehrere Einzelgeräte in jedem Raum. Das bedeutet auch, dass das Warmwasser in Deinem Haus nicht über eine Luft-Luft-Wärmepumpe miterzeugt werden kann.
• Die andere Variante ist die Luft-Wasser-Wärmepumpe. Bei dieser Art der Wärmepumpe wird die erzeugte Wärme an das Heizungs- und Trinkwasser abgegeben. Du brauchst also Heizkörper oder eine Fußbodenheizung. Sie eignet sich besonders gut für bestehende Gebäude, da sie einfach zu installieren ist und wenig zusätzliche Arbeiten erfordert.
• Die Warmwasser-Wärmepumpe ist eine spezielle Art der Luftwärmepumpe. Sie erzeugt keine Wärme zum Heizen, sondern ausschließlich, um Dein Warmwasser zu erhitzen. Sie eignet sich für viele Häuser und kann Deine Heizkosten deutlich senken.

Luftwärmepumpen sind im Gegensatz zu anderen Wärmepumpenarten im Winter weniger effizient als zu den anderen Jahreszeiten. Das liegt daran, dass die Temperatur der Wärmequelle, also der Luft, größeren Schwankungen unterliegt. Sie kann im Winter auch zweistellige Minusgrade aufweisen.

Alle Infos zu den Varianten und Kosten findest Du auch in unserem Ratgeber zu Luftwärmepumpen.

Quelle: Finanztip-Darstellung (Stand: Juli 2025) 

Alles, was Du zur Erdwärmepumpe, ihren Varianten und den Anforderungen wissen musst, liest Du auch in unserem Ratgeber zu Erdwärmepumpen.

Für Ein- und Zweifamilienhäuser eignen sich grundsätzlich Erd- oder Luftwärmepumpen.

Erdwärmepumpen gelten als besonders effizient, weil sie mehr Heizwärme aus jeder eingesetzten Kilowattstunde Strom herausholen. Dafür sind die Voraussetzungen anspruchsvoller: Der Einbau ist genehmigungspflichtig, technisch komplex und deutlich teurer. Luftwärmepumpen lassen sich dagegen einfacher und kostengünstiger umsetzen – und sind in vielen Fällen vollkommen ausreichend.

Welche Lösung für Dich passt, hängt vor allem vom Grundstück, dem energetischen Zustand Deines Hauses und Deinen finanziellen Möglichkeiten ab. Ist der Einbau einer Erdwärmepumpe machbar, kannst Du langfristig von geringeren Heizkosten profitieren. Ist das nicht der Fall, bietet die Luftwärmepumpe eine gute und bewährte Alternative.

Entscheidend ist, dass die Wärmepumpe fachgerecht geplant wird und zu Deinem Haus passt. Lass Dich daher vorher gut beraten, beispielsweise durch Energieberater oder auf Wärmepumpen spezialisierte Fachunternehmen. Diese findest Du in der Fachpartnersuche des Bundesverbands Wärmepumpe. Qualifizierte Energieberater in Deiner Nähe findest Du in der Energieeffizienz-Expertenliste der Deutschen Energieagentur Dena.

Die Wärmepumpe selbst läuft elektrisch und vor allem der Kompressor verbraucht Strom. Reicht die Temperatur der Wärmequelle einmal nicht aus, springt außerdem ein Heizstab ein. Das passiert aber nur selten, wenn die Anlage gut geplant ist.

Wie hoch der Stromverbrauch Deiner Wärmepumpe ist, wird maßgeblich von ihrer Effizienz beeinflusst. Wie Du den Verbrauch schon vorab einschätzen kannst, erklären wir Dir in unserem Ratgeber zum Stromverbrauch von Wärmepumpen.

Wenn Du auf Deinem Hausdach eine Photovoltaikanlage betreibst, kannst Du den selbst erzeugten Solarstrom nutzen, um Deine Wärmepumpe zu betreiben. Wenn Du einen Stromtarif für Deine Wärmepumpe abschließen möchtest, kannst Du in unserem Ratgeber zu Wärmepumpen-Stromtarifen nachlesen, wie Du einen guten Tarif findest. Wenn Du einen Ökostromtarif wählst, heizt Du komplett CO2-frei.

Wärmepumpen gelten als das Heizsystem der Zukunft. Sie sind umweltfreundlich und effizienter als fossile Heizsysteme wie Gas- und Ölheizungen. Ob sich der Umstieg für Dich lohnt, hängt vom Zustand Deines Hauses, den baulichen Gegebenheiten und der richtigen Planung ab. Auch die Kosten spielen eine große Rolle.

Was sind die Nachteile einer Wärmepumpe?

Wärmepumpen bringen unter Umständen Herausforderungen mit sich. Das solltest Du bei der Entscheidung berücksichtigen:

• Hohe Anschaffungskosten: Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe kann bis zu 35.000 Euro und in Extremfällen auch mehr kosten. Erdwärme- oder Grundwasserwärmepumpen sind oft noch teurer, weil zusätzlich die Wärmequelle erschlossen werden muss.
• Nicht jedes Haus ist geeignet: Schlechte Dämmung oder kleine Heizkörper können den Stromverbrauch der Wärmepumpe stark erhöhen. Dann musst Du erst nachrüsten.
• Aufwendige Arbeiten am Haus: Je nach Art der Wärmepumpe sind Erdarbeiten, Wanddurchbrüche, neue Leitungen und gegebenenfalls auch Genehmigungen notwendig.
• Planungsfehler können teuer werden: Damit eine Wärmepumpe effizient läuft, muss sie genau zu Deinem Haus passen. Nicht alle Heizungsinstallateure haben dafür genug Erfahrung. Ein schlechter Einbau kann zu hohen Betriebskosten führen.

Besonders die hohen Anschaffungskosten schrecken viele ab, sind fossile Heizungen im Einbau doch viel günstiger. Warum eine neue Gasheizung aber schnell zur Kostenfalle wird, hat Finanztip für Dich analysiert. Unsere Berechnung, warum die Wärmepumpe am Ende die günstigere Wahl ist, liest Du in unserem Ratgeber zu Wärmepumpen-Kosten.

Was sind die Vorteile der Wärmepumpe?

Trotz hoher Anfangskosten kann sich eine Wärmepumpe vor allem langfristig lohnen. Diese Vorteile bringt sie mit:

• Hohe Effizienz: Eine gut geplante Wärmepumpe erzeugt mit einer Kilowattstunde Strom drei bis fünf Kilowattstunden Wärme. Sie arbeitet damit deutlich effizienter als fossile Heizungen.
• Klimafreundlich: Die Wärme stammt größtenteils aus der Umwelt. Wenn Du zusätzlich Ökostrom oder Strom aus einer Photovoltaikanlage nutzt, heizt Du nahezu CO2-frei.
• Großzügige Förderung: Der Staat übernimmt je nach Fall bis zu 70 Prozent der Gesamtkosten.
• Geringere Wartungskosten: Die Wärmepumpe kommt ohne Verbrennungsmotor und Schornstein aus. Der Schornsteinfeger muss auch nicht mehr zur Feuerstättenschau kommen.
• Unabhängigkeit von Öl und Gas: Mit einer Wärmepumpe machst Du Dich weniger abhängig von steigenden Energiepreisen, CO2-Kosten und geopolitischen Krisen.

Die hohen Anschaffungskosten, die einer der größten Nachteile sind, werden vor allem durch hohe Förderzuschüsse gedämpft. Wie Du Dir die Förderung sicherst und was Du dabei beachten musst, liest Du im Ratgeber Wärmepumpen-Förderung.