Wärmepumpen-Arten im Vergleich (Kosten, Wirkungsgrad, Nachteile)

Anna Vöpel
Zuletzt aktualisiert: 09/12/2023
Kategorie: Wärmepumpe

Wärmepumpen nutzen die Energie der Umwelt, um daraus umweltfreundliche Heizwärme zu erzeugen. Unterschieden wird dabei zwischen Luftwärmepumpen, Erdwärmepumpen und Wasserwärmepumpen. Eine Sondereinheit bilden Warmwasser-Wärmepumpen und Eisspeichersysteme. Worin genau die Unterschiede zwischen den einzelnen Wärmepumpen liegen, erklären wir hier in unserem Wärmepumpen-Vergleich.

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Welche Arten von Wärmepumpen gibt es?

Die am häufigsten verwendeten Arten von Wärmepumpen sind Luft-Wasser-Wärmepumpen und Luft-Luft-Wärmepumpen, gefolgt von Sole-Wasser-Wärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Warmwasser-Wärmepumpen sowie Großwärmepumpen werden eher in Mehrfamilienhäusern installiert. Eine Besonderheit sind Eisspeichersysteme. Bei ihnen handelt es sich jedoch nicht um Wärmepumpen im klassischen Sinne.

Die Absatzzahlen von Wärmepumpen für Heizsysteme sind 2022 im Vergleich zum Vorjahr um 53% gestiegen. Bei den Warmwasser-Wärmepumpen gab es sogar einen Anstieg von rund 93%. Insgesamt wurden im letzten Jahr knapp 281.500 Wärmepumpen in Deutschland verkauft. Im Jahr 2021 waren es dagegen „lediglich“ etwa 188.000.

In der folgenden Grafik können Sie die Absatzzahlen nach Wärmepumpenart sehen. Die Daten stammen vom Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e. V. 

Absatz im Jahr 2022 - Wärmepumpen

Wonach unterscheidet man Wärmepumpen?

Wärmepumpen werden nach der Art der verwendeten Wärmequelle unterschieden. Diese steht im ersten Teil ihrer Bezeichnung. Eine Luftwärmepumpe nutzt die Außenluft zur Energiegewinnung. Eine Wasserwärmepumpe zapft das Grundwasser an und eine Erdwärmepumpe nutzt die gespeicherte Wärme im Erdreich. 

Der zweite Teil des Namens einer Wärmepumpe bezieht sich auf die Art des verwendeten Wärmeträgers. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die Luft als Energiequelle und überträgt die Wärme in Form von Wasser an den Heizkreislauf. Eine Luft-Luft-Wärmepumpe nutzt die Luft als Energiequelle und überträgt diese mithilfe von Luft an den Heizkreislauf. 

Luftwärmepumpen (genauer gesagt Luft-Wasser-Wärmepumpen) werden zudem nach der Aufbauart unterschieden. Monoblock-Geräte bestehen aus einem Bauteil, das innen oder außen aufgestellt werden kann. Split-Geräte hingegen setzen sich immer aus zwei Bauteilen zusammen, und zwar einer Innen- und Außeneinheit. 

-> Lesen Sie mehr: Monoblock oder Split? 

Wärmepumpenarten im Vergleich

Die verschiedenen Wärmepumpenarten unterscheiden sich aber nicht nur in der Art der angezapften Wärmequelle. Weitere Faktoren wie der benötigte Platz, die anfallenden Kosten für die Anschaffung und die Erschließung der Wärmequelle, die Effizienz und der Wärmepumpen-Wirkungsgrad fallen ebenfalls unterschiedlich aus. 

Je nach den Gegebenheiten vor Ort, dem individuellen Heizbedarf und Einsatzzweck, werden unterschiedliche Ansprüche an die Wärmepumpe gestellt. In unserer Vergleichstabelle finden Sie die wichtigsten Faktoren und Bewertungskriterien der unterschiedlichen Wärmepumpenarten.

Art der WärmepumpeVerwendungEffizienz / jahresarbeitszahlAufstell-ortVorteileNachteileKosten für EFH
Luft-Luft-WärmepumpWärmeabgabe direkt an die Innenluft, Passivhaus geeignetMittelmäßig / 3,1Außen oder gesplittetGünstigere Anschaffung, einfach aufzustellenHöhere Stromkosten, eventuell lauter8.000 - 16.000 €
Luft-Wasser-WärmepumpeWärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau geeignetMittelmäßig / 3,1Außen, innen (1,2 m²) oder gesplittet (0,5 m²)Günstigere Anschaffung, einfach aufzustellenHöhere Stromkosten, eventuell lauter8.000 - 16.000 €
Wasser-Wasser-WärmepumpeWärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau, Sanierungs und Altbau geeignetSehr hoch / bis 5Brunnen in 10 - 20 m TiefeNiedrige Stromkosten, sehr effizient, gut für hohe HeizleistungEs müssen 2 Brunnen gebohrt werden, standort abhängig17.000 - 24.000 €
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit KollektorenWärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau und Sanierungs geeignetHoch / 4,1Kollektoren in 1,5 m Tiefe außen, keine Überbauung der Fläche möglichNiedrige Stromkosten, sehr effizient, auch zum kühlen geeignetBohrung für Erdkollektoren, keine Versiegelung des Bodens möglich14.000 - 20.000 €
Sole-Wasser-Wärmepumpe mit SondenWärmeabgabe an Heizkreislauf, Neubau und Sanierungs geeignetHoch / 4,5Sonden 30 - 200 m tief gebohrtNiedrige Stromkosten, sehr effizient, auch zum kühlen geeignet, platzsparendBohrung für Sonden18.000 - 28.000 €

Luftwärmepumpe

Bei Luftwärmepumpen wird zwischen Luft-Luft-Wärmepumpen und Luft-Wasser-Wärmepumpen unterschieden. Beide Varianten haben ihre Vor- und Nachteile und kommen häufig sowohl im Neubau als auch im Bestandsbau zum Einsatz. 

Funktion Luftwärmepumpe

So funktioniert eine Luftwärmepumpe

Luft-Wasser-Wärmepumpen

Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe entzieht der Außenluft die thermische Energie. Dies geschieht bei einer Monoblock-Außeneinheit direkt mittels eines Ventilators. Wird der Monoblock innen aufgestellt, werden ein Zu- und Abluftrohr in die Außenwand eingesetzt. Ein Split-Gerät besitzt sowohl eine Innen- als auch eine Außeneinheit. Die Luft wird außen angesaugt und ihre Temperatur teilweise schon erhöht. Im inneren wird sie auf Heizungsniveau gesteigert und an den Heizkreislauf abgegeben. 

Luft-Wasser-Wärmepumpen sind besonders kostengünstig in der Anschaffung und Installation. Die Montage ist schnell erledigt und ihr flexibler Aufstellungsort macht sie fast überall einsetzbar. Die Effizienz ist mit einer Jahresarbeitszahl (JAZ) von rund 3 jedoch im mittleren Bereich. Dadurch sind die Betriebskosten höher als bei beispielsweise einer Erdwärmepumpe oder Wasserwärmepumpe. 

Luft-Luft-Wärmepumpen

Luft-Luft-Wärmepumpen beziehen Ihre Energie ebenfalls aus der Außenluft. Sie übertragen die Heizwärme jedoch per Lüftung direkt an die Innenluft des Hauses. Eine Luftluftwärmepumpe kommt deshalb nur zum Einsatz, wenn auch eine Lüftungsanlage im Haus installiert ist. Sie wird deshalb auch Lüftungswärmepumpe genannt. 

Luft-Luft-Wärmepumpen werden vorzugsweise in Passivhäusern installiert. Sie haben ebenfalls eine JAZ von etwa 3. Die Anschaffungskosten sind niedrig und die Installation ist schnell und einfach. Der Platzbedarf innen und außen ist jeweils sehr gering, was sie auch in der Aufstellung flexibel macht.

Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärmepumpe)

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe bezieht ihre Energie aus dem Erdreich, weshalb sie auch Erdwärmepumpe genannt wird. Für die Anzapfung der Energie gibt es dafür unterschiedliche Methoden. Hier ist die Beschaffenheit des Erdreichs und der verfügbare Platz auf dem Grundstück entscheidend. Die zwei häufigsten Methoden sind die Tiefenbohrung von Erdsonden oder die Verlegung von Erdkollektoren.

Funktion Erdwärmepumpe

So funktioniert eine Erdwärmepumpe

Erdkollektoren werden oberflächennah, direkt unterhalb der Frostgrenze verlegt. Sie nehmen die thermische Energie über ein großflächiges Rohrnetz auf. Erdsonden werden hingegen tief in der Erde verlegt. Dafür sind eine bis drei Bohrungen zwischen 10 und 200 Metern nötig. Eine dritte Alternative bieten zudem Erdwärmekörbe.  

Vorteil der Nutzung von Erdwärme ist, dass diese über das ganze Jahr gute Temperaturen aufweist. Die Erdwärmepumpe hat deshalb eine hohe Effizienz mit einer JAZ von rund 4. Nachteilig ist, dass die Bohrungen und Erdarbeiten teuer sind, weshalb die Erdwärmepumpe auch mit die teuerste Wärmepumpenart ist.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe bezieht ihre Energie aus dem Grundwasser. Grundwasser ist ein exzellenter Energiespeicher, weshalb die Wasserwärmepumpe mit einer JAZ von 5 auch die effizienteste Wärmepumpenart ist. Sie eignet sich daher sehr gut für Wohnhäuser mit einem hohen Heizbedarf. 

Funktionsweise der Wasserwärmepumpe

So funktioniert eine Wasser-Wasser-Wärmepumpe

Zu den Nachteilen der Wasserwärmepumpe gehören ihre langwierige Zulassung und viele Voraussetzungen für die Installation, die erfüllt werden müssen. Zunächst muss genügend Grundwasser in ausreichender Qualität vorliegen. Dann muss eine Erlaubnis der örtlichen Wasserbehörde eingeholt werden. Schließlich fallen noch hohe Kosten für die Bohrung der Brunnen an. 

Andere Arten von Wärmepumpen

Neben den drei klassischen Arten von Wärmepumpen gibt es auch Warmwasser-Wärmepumpen oder sogenannte Eisspeicher.

Warmwasser-Wärmepumpen

Eine Warmwasser-Wärmepumpe stellt das Brauchwasser im Haushalt bereit. Sie wird deshalb auch Trinkwasser-Wärmepumpe oder Brauchwasser-Wärmepumpe genannt. Als Wärmequelle kann dafür sowohl die Außenluft als auch die Abluft einer Lüftungsanlage verwendet werden. Sie ist nicht mit der eigentlichen Heizungsanlage verbunden. 

Die Leistung einer Brauchwasserwärmepumpe reicht nicht aus, um auch das Haus zu heizen. Dennoch bietet sie eine gute Alternative, um eine bestehende Öl- oder Gasheizung zu unterstützen und so die Ökobilanz zu verbessern. Denn die Warmwassererzeugung macht in Deutschland etwa 16 % des gesamten Energiebedarfs eines Haushalts aus. 

Wärmepumpe mit Eisspeicher (Eisheizung)

Neben der Außenluft, dem Erdreich und dem Grundwasser kann auch ein Eisspeicher als Wärmequelle für eine Wärmepumpe genutzt werden. Eine Eisheizung ist dabei eine Zisterne oder ein Wassertank, der mit Beton ummantelt und in der Erde vergraben wird. Im Inneren des Speichers befindet sich Wasser und eine mit einem Frostschutzmittel gefüllte Spirale. Das Wasser im Speicher dient als Wärmequelle. Durch die Veränderung des Aggregatzustandes des Wassers in Eis und umgekehrt entsteht Energie, die die Wärmepumpe nutzt. 

Systemschemata einer Eisheizung

Systemschemata einer Eisheizung (@Viessmann)

Eisspeicher werden in Kombination mit einer Erdwärmepumpe installiert. Die Anschaffungs-, Montage- und Installationskosten sind jedoch sehr hoch. Zum Einsatz kommt diese Wärmepumpenart deshalb eher bei Mehrfamilienhäusern mit höherem Heizbedarf. Bei Einfamilienhäusern lohnt sich die Anschaffung kaum.

Hybrid-Wärmepumpe

Eine Hybrid-Wärmepumpe ist nicht unbedingt eine eigene "Art" von Wärmepumpe, sondern eher eine Kombination aus mehreren Heizsystemen, die die Vorteile verschiedener Technologien nutzen. Typischerweise verbindet eine Hybrid-Wärmepumpe eine herkömmliche Wärmepumpe mit einer gasbetriebenen Heizung, wie einem Gas-Brennwertkessel.

Welche Wärmepumpenart ist die beste?

Alle Wärmepumpen-Arten haben ihre Vor- und Nachteile. Welche die beste ist, hängt von den individuellen Bedürfnissen und Gegebenheiten ab. 

Wollen Sie eine günstige und solide Lösung mit geringem Installationsaufwand und baulichem Aufwand, dann ist die Luftwärmepumpe die beste Wahl. Sie ist am flexibelsten in der Aufstellung und kann in nahezu jedem Haus installiert werden. Bei einem Niedrigenergiehaus reicht sie als Hauptwärmeträger aus. Sie kann aber auch im bivalenten Betrieb (zwei Wärmeerzeuger) ein bestehendes Heizungssystem unterstützen. 

Haben Sie ausreichend Platz auf Ihrem Grundstück und höheres Kapital, ist möglicherweise eine Erdwärmepumpe die richtige Option. Die höhere Effizienz der Erdwärmepumpe sorgt dafür, dass Sie auch mehr Energiekosten pro Jahr einsparen. Zudem ist die Erdwärmepumpe eine zuverlässige Wahl, da die Temperatur im Erdboden das ganze Jahr über beinahe konstant bleibt.

Eine Wasserwärmepumpe ist definitiv die effizienteste Wärmepumpenart und lohnt sich besonders, wenn sie einen großen Heizbedarf decken müssen. Voraussetzung ist ein Zugang zu einer Grundwasserquelle. Zudem müssen Sie größere Hürden im Genehmigungsverfahren und der Installation in Kauf nehmen. 

-> Lesen Sie mehr: Welche Wärmepumpe ist dir richtige für mich?

Fazit 

Der Unterschied bei Wärmepumpen liegt in der Wahl der Wärmequelle. Diese bestimmt nicht nur die Effizienz des Geräts, sondern auch die Anschaffungs- und Installationskosten. Die Wahl der Wärmepumpenart hängt daher von Ihrer individuellen Situation ab. Sie sollten sich deshalb unbedingt von einem Fachmann beraten lassen. 

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