Wie eine Wärmepumpe heizt
Die Wärmepumpe nutzt die in Luft, Wasser oder Erdreich gespeicherte Umweltwärme und hebt sie über einen Kältekreis auf das Temperaturniveau, das die Heizung braucht. Dafür braucht sie Strom – aber deutlich weniger, als sie an Wärme liefert. Welche Arten es gibt und in welchen Betriebsweisen sie laufen, entscheidet mit darüber, wie effizient die Anlage später arbeitet.
Die Betriebsweisen
Monovalent
Bei einer monovalent betriebenen Wärmepumpe liefert die Wärmepumpe 100 % der benötigten Wärme – ohne zusätzlichen Wärmeerzeuger, auch ohne Elektroheizstab. Das ist der Normalfall bei Sole- und Wasser-Wärmepumpen, deren Quelle im Winter nicht einbricht.
Monoenergetisch
Beim monoenergetischen Betrieb gibt es nur einen Energieträger – Strom. Die Wärme kommt zu 100 % aus Strom, überwiegend über den Kältekreis der Wärmepumpe und an den wenigen kältesten Tagen ergänzend über einen Elektroheizstab. So lässt sich die Wärmepumpe kleiner und damit günstiger auslegen, ohne dass an Frosttagen die Wärme fehlt. Warum im Bestand meist so ausgelegt wird, steht im Ratgeber Wärmepumpe dimensionieren.
Bivalent
Bei der bivalenten Betriebsweise gibt es zwei Wärmeerzeuger mit verschiedenen Energieträgern, zum Beispiel Wärmepumpe und Gasbrennwertgerät – eine Hybridanlage. Dafür gibt es drei Fahrweisen:
- Bivalent-parallel: Unterhalb des Bivalenzpunkts – oft bei etwa −5 °C ausgelegt – schaltet der zweite Wärmeerzeuger dazu und unterstützt die Wärmepumpe.
- Bivalent-alternativ: Bis zum Bivalenzpunkt versorgt die Wärmepumpe allein, darunter übernimmt der zweite Wärmeerzeuger komplett und die Wärmepumpe steht.
- Bivalent-teilparallel: Ab dem ersten Bivalenzpunkt laufen beide parallel, ab einem zweiten, tieferen Punkt schaltet die Wärmepumpe ab.
Wo die Bivalenzpunkte liegen, hängt von Dimensionierung und Auslegung ab und wird in der Regelung eingestellt.
Reversibel
Beim reversiblen Betrieb lässt sich der Kältekreis über ein Vierwegeventil umkehren. Die Wärmepumpe kann dann im Sommer kühlen. Dieselbe Umkehrung nutzen Luft-Wärmepumpen ohnehin, um die vereiste Außeneinheit abzutauen.
Die Arten nach Wärmequelle
Wärmepumpen werden nach der genutzten Umweltwärme unterschieden. Neben den einfachen Bezeichnungen Luft-, Erd- oder Grundwasser-Wärmepumpe sind die Fachbegriffe Luft-Wasser-, Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpe üblich: Der erste Teil nennt die Quelle, der zweite das Heizmedium.
Luft-Wasser-Wärmepumpe
Sie entzieht der Außenluft Wärme und gibt sie über den Kältekreis an das Heizungswasser ab. Zwei Bauarten sind verbreitet:
Bei der Monoblock-Wärmepumpe ist der komplette Kältekreis ab Werk in einer Einheit geschlossen. Die Wärme wird über normale Heizungsrohre ins Gebäude geführt; Verdichter, Kältekreis und Umwälzpumpe sitzen in der Außeneinheit auf einem Fundament. Zu beachten sind die Abstände zum Nachbarn wegen des Schalls und der Frostschutz der wasserführenden Leitungen. Alternativ gibt es Inneneinheiten, die viel Platz im Technikraum und große Luftkanäle nach draußen brauchen.
Bei der Split-Wärmepumpe ist der Kältekreis auf Außen- und Inneneinheit aufgeteilt. Zwischen beiden laufen dünne, isolierte Kupferleitungen mit Kältemittel, die bis zu etwa 25 Meter lang sein dürfen – große Mauerdurchbrüche entfallen. Weil der Kältekreis erst vor Ort geschlossen wird, braucht die Installation einen Betrieb mit Kälteschein.
Die Luft-Luft-Wärmepumpe, die vor allem in Passivhäusern zum Einsatz kommt, ist ein eigenes Thema und wird hier nicht weiter behandelt.
Sole-Wasser-Wärmepumpe
Bei der Erdwärmepumpe mit Erdsonde werden eine oder mehrere bis zu 100 Meter tiefe Bohrungen gesetzt. In dieser Tiefe herrschen das ganze Jahr über gleichbleibende Temperaturen, die als Wärmequelle dienen. Diese Bauart arbeitet deutlich effizienter als Luft-Wärmepumpen – gerade im Winter, wenn die Luft kalt ist.
Eine weitere Variante sind Flächenkollektoren: In ein bis zwei Meter Tiefe werden Kunststoffrohre in der Fläche verlegt; etwa 25 Watt lassen sich pro Quadratmeter entziehen. Weil die Wärme überwiegend aus Sonne und Regen nachgeliefert wird, darf die Fläche nicht versiegelt werden. Ähnlich funktionieren Ringgrabenkollektoren, die mit weniger Fläche auskommen.
Wasser-Wasser-Wärmepumpe
Sie fördert über einen Saugbrunnen Grundwasser, dessen gleichbleibende Temperatur als Quelle dient, und leitet es über einen Schluckbrunnen zurück ins Erdreich. Die effizienteste Variante – aber abhängig von Wasserqualität, Genehmigung und Grundwasserstand.
Was passt zu welchem Gebäude?
| Art | Voraussetzung | Typische JAZ |
|---|---|---|
| Luft-Wasser | Aufstellfläche mit Abstand zum Nachbarn | 3 – 3,5, gute Anlagen 4 |
| Sole-Wasser (Sonde) | Bohrgenehmigung, Zufahrt für das Bohrgerät | 4 – 5 |
| Sole-Wasser (Kollektor) | unversiegelte Fläche, etwa das 1,5- bis 2-Fache der Wohnfläche | 4 – 5 |
| Wasser-Wasser | geeignetes Grundwasser, wasserrechtliche Erlaubnis | 4,5 – 5,5 |
Die Jahresarbeitszahl hängt am Ende weniger von der Art als von der Vorlauftemperatur ab. Was COP, SCOP und JAZ genau bedeuten, erklärt der Ratgeber Effizienz einer Wärmepumpe.
Herstellerneutral zusammengestellt von der Redaktion SHK INFO. Zuerst erschienen am 11. Juli 2022 als „Betriebsweisen und Arten von Wärmepumpen“ im SHK-Info-Blog, für die neue Seite überarbeitet im Oktober 2026. Angaben nach bestem Wissen, ersetzen aber keine Prüfung der Anlage im Einzelfall.