Wie eine Wärmepumpe funktioniert

Ein Kühlschrank zieht Wärme aus seinem Innenraum und gibt sie hinten an den Raum ab — deshalb ist die Rückwand warm. Eine Wärmepumpe macht genau dasselbe, nur umgekehrt und in größerem Maßstab: Sie zieht Wärme aus der Außenluft (oder dem Erdreich) und gibt sie an dein Heizwasser ab. Selbst kalte Luft enthält noch nutzbare Wärmeenergie — bis weit unter den Gefrierpunkt.

Der Kreislauf in vier Schritten

Ein Kältemittel durchläuft immer wieder denselben Kreislauf:

1. Verdampfen (draußen): Das Kältemittel hat einen sehr niedrigen Siedepunkt. Draußen verdampft es schon bei kalter Außenluft und nimmt dabei Wärme auf.
2. Verdichten: Ein Kompressor komprimiert das nun gasförmige Kältemittel. Dabei steigen Druck und Temperatur deutlich an — das kostet die elektrische Energie, die die Wärmepumpe verbraucht.
3. Kondensieren (drinnen): Das heiße, komprimierte Kältemittel gibt seine Wärme an dein Heizwasser ab und kondensiert dabei zurück zu Flüssigkeit.
4. Entspannen: Ein Expansionsventil senkt Druck und Temperatur wieder ab, das Kältemittel kühlt stark ab — und der Kreislauf beginnt von vorn.

Das Ergebnis: Wärme wandert von draußen (kalt) nach drinnen (warm) — genau die Richtung, in die Wärme von sich aus nicht fließt. Dafür braucht es Energie, und die liefert der Kompressor.

Warum das keine Physik verletzt

Eine Wärmepumpe erzeugt keine Energie — sie verschiebt vorhandene Wärmeenergie von draußen nach drinnen und nutzt Strom nur, um diese Verschiebung anzutreiben (den Kompressor). Deshalb kann am Ende mehr Wärme herauskommen, als Strom hineingeht: Ein Teil der Wärme stammt aus der Umgebung, nicht aus der Steckdose.

In der Praxis liefern gute Wärmepumpen so oft das Drei- bis Fünffache der eingesetzten Stromenergie als Wärme — wie genau dieses Verhältnis gemessen und verglichen wird (COP, SCOP, JAZ), ist Thema des nächsten Kapitels.

Merke: Je kälter es draußen ist, desto mehr Aufwand braucht der Kompressor, um dieselbe Wärmemenge „hochzupumpen" — deshalb sinkt die Effizienz einer Wärmepumpe bei sehr kalten Außentemperaturen. Das ist normal und in der Auslegung eingeplant, kein Defekt.

Kältemittel: warum R290 zählt

Moderne Wärmepumpen setzen zunehmend auf R290 (Propan) als Kältemittel — mit sehr niedrigem Treibhauspotenzial (GWP ≈ 3) und effizient auch bei den höheren Vorlauftemperaturen, die Altbauten mit Heizkörpern brauchen. Ältere Kältemittel wie R410A (GWP ≈ 2088) laufen aus.

Monoblock vs. Split

• Monoblock: Der gesamte Kältekreis sitzt im Außengerät, ins Haus kommt nur Wasser. Keine Kältemittelarbeiten vor Ort — meist die einfachere Installation.
• Split: Innen- und Außeneinheit sind über Kältemittelleitungen verbunden — mehr Aufwand bei Montage und Wartung, dafür in manchen Konstellationen effizienter.

Was das für dich bedeutet

Das Prinzip erklärt auch, warum die Vorlauftemperatur (wie heiß das Wasser sein muss, das die Wärmepumpe an deine Heizkörper liefert) der wichtigste Hebel für die Effizienz ist — dazu mehr im Kapitel zur Vorlauftemperatur. Und es erklärt, warum eine Wärmepumpe sich fundamental anders verhält als der Ölkessel, den sie ersetzt (siehe das Kapitel „Warum eine Wärmepumpe anders tickt").