Wärmepumpe im Winter 2026 – Funktionsweise bei Kälte und Leistung bis -20°C

„Funktioniert eine Wärmepumpe auch im Winter?" Diese Frage stellen sich viele Hausbesitzer. Die klare Antwort: Ja! Moderne Wärmepumpen heizen zuverlässig auch bei strengem Frost bis -20°C und darunter. Dieser Ratgeber erklärt die Technik, zeigt reale Leistungsdaten und räumt mit Mythen auf.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe bei Minusgraden?

Das physikalische Prinzip

Auch bei -15°C Außentemperatur enthält die Luft noch nutzbare Wärmeenergie. Das Kältemittel in der Wärmepumpe hat einen noch niedrigeren Siedepunkt (oft -30°C bis -50°C) und kann daher selbst aus kalter Winterluft Wärme aufnehmen.

Der Verdampfer der Wärmepumpe ist so konstruiert, dass das flüssige Kältemittel bei niedrigen Temperaturen verdampft und dabei die Umgebungswärme aufnimmt. Der Kompressor verdichtet das gasförmige Kältemittel anschließend, wodurch die Temperatur auf 50-65°C steigt – ausreichend zum Heizen.

Moderne Inverter-Technologie

Aktuelle Wärmepumpen arbeiten mit Inverter-Kompressoren, die ihre Leistung stufenlos an den Wärmebedarf anpassen. Bei Kälte läuft der Kompressor mit höherer Drehzahl und Leistung. Das sorgt für:

• Konstante Heizleistung auch bei tiefen Temperaturen
• Höheren Wirkungsgrad durch vermiedenes Takten
• Geringeren Verschleiß
• Leiseren Betrieb

Leistung und Effizienz bei verschiedenen Außentemperaturen

Luft-Wasser-Wärmepumpe: Leistungskurve

Die Heizleistung und Effizienz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe hängen von der Außentemperatur ab. Beispiel einer modernen 10 kW-Wärmepumpe:

Wichtig: Trotz sinkender Effizienz bei Kälte bleibt die Wärmepumpe auch bei -15°C noch mindestens doppelt so effizient wie eine elektrische Direktheizung (COP = 1,0).

Erdwärme- und Grundwasser-Wärmepumpen: Konstante Leistung

Erdreich- und Grundwasser-Wärmepumpen sind von der Außentemperatur weitgehend unabhängig:

• Erdreich hat ganzjährig 8-12°C in 1,5-2 m Tiefe
• Grundwasser hat konstant 8-12°C
• Effizienz (JAZ) bleibt das ganze Jahr über bei 4,0-5,0
• Keine Leistungseinbuße im Winter

Dies ist der große Vorteil gegenüber Luft-Wärmepumpen: Gerade wenn es am kältesten ist und Sie die meiste Heizleistung brauchen, arbeiten diese Systeme am zuverlässigsten.

Praxistest: Wärmepumpen im deutschen Winter

Feldstudie Fraunhofer ISE

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme hat über mehrere Winter hinweg den Betrieb von Wärmepumpen in Deutschland untersucht. Die Erkenntnisse:

• Durchschnittliche JAZ von Luft-Wasser-Wärmepumpen: 3,1 - 3,8 über das gesamte Jahr
• Selbst in strengen Wintern (mehrere Wochen unter -10°C) blieben alle Gebäude warm
• Kein System benötigte einen elektrischen Heizstab zur Unterstützung
• Moderne Inverter-Geräte erreichten auch im Winter JAZ-Werte über 2,5

Erfahrungen aus Skandinavien

In Schweden und Norwegen sind Wärmepumpen seit Jahrzehnten Standard – trotz deutlich kälterer Winter als in Deutschland. Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen heizen dort zuverlässig bei -25°C und kälter.

Spezielle Nordic-Modelle sind für extreme Kälte optimiert und bleiben auch bei -30°C voll funktionsfähig. In Deutschland sind solche Extremtemperaturen äußerst selten, Standard-Wärmepumpen sind daher völlig ausreichend.

Abtau-Zyklus: Warum Eis normal ist

Vereisung des Außengeräts

Bei Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt (0°C bis +7°C) und hoher Luftfeuchtigkeit kann der Verdampfer der Luft-Wärmepumpe vereisen. Dies ist ein normaler physikalischer Vorgang und kein Defekt.

Die Wärmepumpe erkennt die Vereisung automatisch und startet einen Abtau-Zyklus. Dabei wird der Kältemittelkreislauf kurzzeitig umgekehrt, sodass warmes Kältemittel den Verdampfer abtaut. Dieser Vorgang dauert 3-10 Minuten und findet je nach Witterung alle 45-90 Minuten statt.

Auswirkungen auf die Effizienz

Abtau-Zyklen reduzieren die Effizienz geringfügig, da während des Abtauens keine Heizleistung erbracht wird und etwas Energie für das Abtauen benötigt wird. Der Effekt auf die Jahresarbeitszahl beträgt etwa 5-8%.

Moderne Wärmepumpen haben intelligente Abtau-Strategien, die nur dann abtauen, wenn es wirklich nötig ist. Dies minimiert den Effizienzverlust.

Elektro-Heizstab: Wann wird er benötigt?

Funktion des Heizstabes

Viele Wärmepumpen haben einen eingebauten Elektro-Heizstab als Backup. Dieser springt ein, wenn die Wärmepumpe allein den Wärmebedarf nicht decken kann oder bei einer Störung.

In der Praxis wird der Heizstab bei korrekt dimensionierten Anlagen praktisch nie benötigt. In Deutschland liegen die Außentemperaturen nur an 10-20 Tagen pro Jahr unter -10°C. An diesen Tagen arbeitet die Wärmepumpe zwar mit reduzierter Leistung, deckt aber bei richtiger Auslegung immer noch den Wärmebedarf.

Bivalente vs. monoenergetische Auslegung

Bei der Auslegung gibt es zwei Konzepte:

• Monoenergetisch: Wärmepumpe deckt bis -10°C allein den Bedarf, bei extremer Kälte hilft der Heizstab aus (2-5 Tage/Jahr)
• Monovalent: Wärmepumpe deckt den gesamten Wärmebedarf auch bei -15°C ohne Heizstab

In Deutschland sind beide Varianten üblich. Die monovalente Auslegung erfordert eine etwas größere Wärmepumpe, ist aber langfristig effizienter und günstiger im Betrieb.

Optimierung für den Winterbetrieb

1. Richtige Dimensionierung

Die Wärmepumpe sollte so dimensioniert werden, dass sie auch an den kältesten Tagen (Auslegungstemperatur, in Deutschland meist -12°C bis -16°C) mindestens 90-95% des Wärmebedarfs deckt.

2. Pufferspeicher richtig einsetzen

Ein Pufferspeicher glättet die Leistungsspitzen und ermöglicht längere Laufzeiten der Wärmepumpe. Bei Kälte kann die Wärmepumpe den Speicher „vorheizen", wenn die Sonne scheint oder Strom günstig ist.

3. Vorlauftemperatur optimieren

Auch im Winter sollte die Vorlauftemperatur so niedrig wie möglich gehalten werden. Mit Heizkurven-Optimierung und hydraulischem Abgleich lässt sich oft mit 40-45°C statt 50-55°C heizen. Dies verbessert die Effizienz deutlich.

4. Freier Luftstrom am Außengerät

Das Außengerät muss von allen Seiten frei angeströmt werden können. Schneeverwehungen, zugewachsene Sträucher oder zu enge Aufstellung reduzieren die Leistung. Mindestabstände einhalten!

5. Erhöhter Sockel verhindert Blockierung

Installieren Sie das Außengerät auf einem Sockel von mindestens 30-50 cm Höhe. So wird verhindert, dass Schnee das Gerät blockiert oder der Kondensatabfluss einfriert.

Mythen und Fakten zur Wärmepumpe im Winter

Mythos 1: „Wärmepumpen funktionieren nicht bei Frost"

Fakt: Falsch. Moderne Wärmepumpen arbeiten zuverlässig bis -20°C und kälter. Die Leistung sinkt zwar etwas, aber sie heizen weiterhin effizient.

Mythos 2: „Im Winter läuft ständig der Heizstab"

Fakt: Bei korrekt ausgelegten Systemen wird der Heizstab praktisch nie benötigt. Messungen zeigen: weniger als 2% der Jahresheizenergie stammen vom Heizstab.

Mythos 3: „Die Stromrechnung explodiert im Winter"

Fakt: Der Stromverbrauch steigt im Winter, aber die Wärmepumpe bleibt günstiger als fossile Heizungen. Auch bei -15°C und COP 2,5 sind Sie noch deutlich effizienter als mit Gas oder Öl.

Mythos 4: „Wärmepumpen sind nur für Neubauten geeignet"

Fakt: Falsch. Moderne Wärmepumpen funktionieren auch in Altbauten. Entscheidend ist eine sorgfältige Planung und ggf. größere Heizkörper oder Flächenheizungen.

Vergleich: Wärmepumpentypen im Winter

Luft-Wasser-Wärmepumpe

• Vorteile: Günstig, einfache Installation, keine Genehmigung nötig
• Nachteile: Leistung sinkt bei Kälte, häufigere Abtau-Zyklen
• Winter-JAZ: 2,5 - 3,5
• Geeignet für: Alle Gebäudetypen, besonders bei guter Dämmung

Sole-Wasser-Wärmepumpe (Erdwärme)

• Vorteile: Konstante Effizienz ganzjährig, keine Abtauung
• Nachteile: Höhere Investition, Genehmigung erforderlich
• Winter-JAZ: 4,0 - 5,0 (unverändert)
• Geeignet für: Langfristige Investition, großes Grundstück

Wasser-Wasser-Wärmepumpe

• Vorteile: Höchste Effizienz, konstante Leistung
• Nachteile: Hohe Investition, Brunnen nötig, Genehmigung
• Winter-JAZ: 4,5 - 5,5 (unverändert)
• Geeignet für: Grundstück mit Grundwasserzugang

Praktische Tipps für den Winter

Vor dem Winter

• Wartung durchführen lassen
• Filter prüfen und reinigen
• Kondensatablauf kontrollieren
• Außengerät von Laub und Schmutz befreien
• Heizkurve optimal einstellen lassen

Während des Winters

• Außengerät regelmäßig von Schnee freihalten
• Bei starker Vereisung: Automatik vertrauen, nicht manuell eingreifen
• Vorlauftemperatur nicht unnötig erhöhen
• Türen und Fenster geschlossen halten
• Stoßlüften statt Dauerlüften

Bei extremer Kälte

• Wärmepumpe läuft automatisch auf Hochtouren – das ist normal
• Pufferspeicher hilft, Spitzenlasten abzudecken
• Falls Heizstab einspringt: Nur für wenige Stunden, danach wieder Wärmepumpe

Fazit: Wärmepumpen – Zuverlässig auch im härtesten Winter

Moderne Wärmepumpen sind winterfest und heizen zuverlässig auch bei strengem Frost. Die Technik ist ausgereift, die Effizienz bleibt auch bei Kälte deutlich höher als bei fossilen Heizungen.

Entscheidend für optimale Winter-Performance sind: richtige Dimensionierung, professionelle Installation, hydraulischer Abgleich und sinnvolle Heizkurven-Einstellung. Mit diesen Voraussetzungen heizen Sie selbst bei -20°C komfortabel und günstig.

Lassen Sie sich von EcoConstruct beraten – wir dimensionieren Ihre Wärmepumpe so, dass Sie auch im kältesten Winter warm und zufrieden sind.