Wärmepumpen-Ratgeber

Wie funktioniert eine Wärmepumpe? Der Kreislauf in 4 Schritten erklärt

SANWE-WEIHERAus einer Kilowattstunde Strom werden drei bis vier Kilowattstunden Wärme. Wie das Gerät im Garten das schafft, erklären wir hier Schritt für Schritt.

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01Wie eine Wärmepumpe Umgebungswärme auf Heiztemperatur hebt

Beim Beratungstermin in Eberswalde steht das Außengerät schon im Garten, eine graue Kiste in Kommodengröße. Die Besitzerin heizt seit 1998 mit Öl und stellt die Frage, die uns in der Region fast jede Woche erreicht. Wie kann ein Gerät, das draußen im Frost steht, ein ganzes Haus warm bekommen?

Die Antwort fällt leichter mit dem Kühlschrank im Kopf. Er entzieht seinem Innenraum Wärme und gibt sie über das Gitter an der Rückwand an die Küche ab. Die Wärmepumpe arbeitet nach demselben Prinzip, nur dass für sie die Außenluft der Innenraum ist und das Wohnhaus die Küche, die erwärmt werden soll.

Aus einer Kilowattstunde Strom macht sie auf diese Weise drei bis vier Kilowattstunden Wärme, weil der überwiegende Teil der Energie kostenlos aus der Umgebung kommt. Der Bundesverband Wärmepumpe beschreibt das Verfahren als Transport vorhandener Wärme auf ein höheres Temperaturniveau. Verbrannt wird dabei nichts, und am Haus entstehen keine Abgase.

Als Quelle dient bei den meisten Anlagen die Außenluft. Alternativ kommt das Erdreich infrage, seltener das Grundwasser. Alle drei Quellen speisen denselben Kreislauf.

02Vier Schritte im Kreis: der Weg des Kältemittels

Im Inneren zirkuliert ein Kältemittel, in den Geräten, die wir einbauen, ist das fast immer Propan mit der Kennung R290. Propan siedet bei minus 42 Grad Celsius. Selbst an einem Uckermärker Januarmorgen mit minus 15 Grad ist die Umgebungsluft für dieses Medium also noch warm genug, um es zum Verdampfen zu bringen.

Im ersten Schritt zieht ein Ventilator die Außenluft über einen Verdampfer mit großen Lamellen. Das flüssige Kältemittel nimmt die Wärme daraus auf und wird gasförmig. Anschließend presst der Verdichter das Gas zusammen, und seine Temperatur steigt auf 60 bis 80 Grad, vergleichbar mit einer Fahrradpumpe, die beim Aufpumpen spürbar warm wird.

Das heiße Gas strömt durch einen Wärmeübertrager im Haus, kondensiert dort und gibt seine Energie an den Heizkreislauf ab. Danach senkt ein Expansionsventil den Druck, das Medium kühlt schlagartig ab, und der Kreislauf beginnt von vorn. Diese vier Stationen laufen im Heizbetrieb fortlaufend durch, oft über zwanzig Jahre lang.

Wer sich nur eine Zahl aus diesem Abschnitt merkt, sollte die minus 42 Grad behalten. Sie erklärt, warum die Anlage selbst in einem harten Winter noch etwas findet, das sie der Luft entziehen kann.

1. Verdampfen im Außengerät

   Das flüssige Kältemittel nimmt Wärme aus der Außenluft auf und wird gasförmig, bei Temperaturen um minus 10 bis plus 10 Grad.

2. Verdichten im Kompressor

   Der Verdichter presst das Gas zusammen. Dabei steigt seine Temperatur auf 60 bis 80 Grad Celsius.

3. Verflüssigen im Haus

   Im Wärmeübertrager kondensiert das heiße Gas und heizt den Heizkreislauf auf 35 bis 55 Grad.

4. Entspannen im Ventil

   Das Expansionsventil lässt den Druck abfallen. Das Kältemittel kühlt schlagartig ab, wird wieder flüssig, und der Kreislauf startet neu.

03Welche Wärmequelle passt zu Ihrem Grundstück?

Welche Quelle eine Anlage nutzt, entscheidet vor allem das Grundstück. Luft-Wasser-Wärmepumpen brauchen nur einen Aufstellplatz mit gutem Luftstrom und kommen ohne Erdarbeiten aus. Ihre Jahresarbeitszahl liegt im Bestand bei etwa 3, wie eine Untersuchung des Fraunhofer ISE an realen Gebäuden belegt.

Erdwärmepumpen zapfen über Sonden oder Flächenkollektoren das Erdreich an, wo das Thermometer ganzjährig bei 8 bis 12 Grad steht. Weil die Quelle so gleichmäßig temperiert ist, erreichen sie Jahresarbeitszahlen um 4. Der Preis dafür sind Bohrungen, die bis zu 100 Meter tief gehen können, plus ein behördliches Verfahren, das je nach Wasserschutzgebiet Wochen dauert.

Grundwasseranlagen liefern die besten Effizienzwerte, brauchen aber zwei Brunnen und eine wasserrechtliche Genehmigung. In Teilen der Uckermark liegt das Grundwasser günstig, in anderen Gemeinden stehen Schutzgebiete im Weg. Wer diese Prüfung scheut, landet fast automatisch bei der Luftvariante, und das spiegelt sich auch in unserem Auftragsbuch wider.

04Warum die Wärmepumpe auch bei minus 20 Grad arbeitet

Minusgrade klingen nach Stillstand, physikalisch ist das Gegenteil der Fall. Auch Luft bei minus 20 Grad enthält noch rund 85 Prozent der Energie, die sie bei plus 20 Grad besitzt. Der absolute Nullpunkt, an dem tatsächlich keine Bewegungsenergie mehr existiert, liegt bei minus 273 Grad Celsius.

Entscheidend ist der Siedepunkt des Kältemittels. Solange die Außenluft wärmer bleibt als minus 42 Grad, kann Propan darin verdampfen, und dieser Fall tritt in Deutschland praktisch nie ein. Die Norm-Außentemperatur, für die Heizungen ausgelegt werden, liegt in unserem Einzugsgebiet zwischen minus 12 und minus 14 Grad, je nach Standort.

Bei tiefem Frost sinkt die Effizienz, weil der Verdichter die Temperatur über eine größere Spanne heben muss. Aus vier Kilowattstunden Wärme pro Kilowattstunde Strom werden dann zwei bis zweieinhalb. Ein elektrischer Heizstab bleibt als Reserve im Gerät, kommt aber in einem korrekt dimensionierten Haus nur an wenigen Stunden im Jahr zum Einsatz.

05Die Vorlauftemperatur bestimmt den Stromverbrauch

Wie viel Strom die Wärmepumpe am Ende verbraucht, hängt weniger am Gerät selbst als an der Temperatur, mit der die Heizflächen versorgt werden müssen. Die Faustregel aus der Praxis lautet: Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur spart rund 2,5 Prozent Strom. Deshalb ist die Kombination aus Wärmepumpe und Fußbodenheizung so verbreitet.

Die Verbraucherzentrale rät, die benötigte Vorlauftemperatur vor dem Umstieg zu testen. Der Test gelingt im Winter ohne Werkzeug: An einem kalten Tag die Heizkurve absenken und beobachten, ob die Räume warm bleiben. Wer mit 50 Grad auskommt, hat beste Voraussetzungen.

Aus der Tabelle wird deutlich, warum alte Gussheizkörper ein Problem sein können. Häufig reicht es aber, zwei oder drei kritische Heizkörper gegen größere Modelle zu tauschen, um den nötigen Vorlauf deutlich abzusenken. Für Warmwasser braucht die Anlage außerdem einen Speicher, der auf etwa 50 Grad aufgeheizt wird und dafür kurz mehr Leistung abruft.

Richtwerte nach Verbraucherzentrale und Bundesverband Wärmepumpe, Stand 2026.

Vorlauftemperatur

Die Temperatur, mit der das Heizwasser vom Gerät zu den Heizflächen fließt. Je niedriger sie ausfällt, desto weniger Strom braucht die Wärmepumpe für denselben Komfort in den Räumen.

Jahresarbeitszahl

Das Verhältnis aus abgegebener Wärme und eingesetztem Strom über ein ganzes Jahr. Eine Jahresarbeitszahl von 3,5 bedeutet: Aus einer Kilowattstunde Strom wurden 3,5 Kilowattstunden Wärme.

Heizstab

Ein elektrischer Zusatzheizer im Gerät. Er springt nur bei extremer Kälte oder während des Abtauens an und sollte im Normalbetrieb eines gut geplanten Hauses kaum laufen.

06In unserer Region setzt fast jeder auf Luft-Wasser

Im Alltag unserer Montageteams hat sich die Luft-Wasser-Technik klar durchgesetzt. Der Grund liegt auf der Hand: Es gibt keinen Aushub, keine Bohrgenehmigung und keine Brunnenanlage. Das Außengerät steht auf einem Fundament neben dem Haus, die Montage dauert erfahrungsgemäß zwei bis drei Tage, und die vorhandenen Heizkörper können weitergenutzt werden, sofern ihre Größe zur geplanten Vorlauftemperatur passt.

Technisch gibt es zwei Bauweisen. Beim Monoblock sitzt der komplette Kältekreis im Außengerät, und nur Heizwasserleitungen führen ins Haus. Bei der Split-Variante verteilt sich der Kreislauf auf Außen- und Inneneinheit. Beide Bauformen kommen bei uns zum Einsatz, je nach Grundriss und Leitungsweg des jeweiligen Hauses.

Die SANWE-Weiher KG plant und montiert solche Anlagen im gesamten Nordosten Brandenburgs und im Raum Neubrandenburg. Auf der Seite zu unseren Wärmepumpen sehen Sie, welche Systeme wir einbauen, und für den Raum Uckermark gibt es einen eigenen Überblick zu Wärmepumpen in Prenzlau.

07Ist Ihr Haus bereit für eine Wärmepumpe?

Im Neubau ist die Antwort fast immer ja. Fußbodenheizungen gehören dort zum Standard, die Heizlast fällt klein aus, und 30 bis 35 Grad Vorlauf reichen für wohlige Wärme. Das ist der Idealfall für die Technik, und die Anlage läuft vom ersten Winter an im effizienten Bereich.

In der Sanierung entscheiden drei Dinge: die Dämmung, die Größe der Heizflächen und eine saubere Heizlastberechnung nach DIN EN 12831. Bei einem Einfamilienhaus Baujahr 1979 in Prenzlau mit 148 Quadratmetern haben wir nach dem Fenstertausch und dem Austausch von drei Heizkörpern eine Anlage installiert, die mit 48 Grad Vorlauf auskommt. Die im ersten Jahr gemessene Jahresarbeitszahl lag bei 3,4, obwohl das Gebäude keine Komplettsanierung erhalten hat. Was in solchen Fällen sonst zu beachten ist, steht in unserem Artikel zur Wärmepumpe im Altbau ohne Komplettsanierung.

Wer den Strom für die Wärmepumpe teilweise selbst erzeugen will, kombiniert sie mit einer Photovoltaikanlage, wie wir im Beitrag zum Heizen mit eigenem Solarstrom beschreiben. Was Anschaffung und Förderung kosten, haben wir im Überblick zu Kosten und Förderung 2026 zusammengestellt. Ehrlichkeit gehört an dieser Stelle dazu: Ein ungedämmtes Haus mit kleinen Heizkörpern und einem Vorlauf über 60 Grad ist für die Technik ohne Sanierungsschritte nicht geeignet.

08Häufige Fragen