Wie funktioniert eine Wärmepumpe im Winter?

Eine moderne, dunkle Wärmepumpen-Außeneinheit steht neben einer Ziegelwand im verschneiten Garten vor einer großen Fensterfront. Die umliegenden Sträucher sind tief verschneit.

Wie hoch ist der Stromverbrauch pro Tag im Winter?

Foto: Viessmann

Nach einem Spaziergang bei eisigen Temperaturen freut man sich auf ein warmes Zuhause. Doch viele Hausbesitzer treibt eine Sorge um: Schafft die Wärmepumpe das überhaupt, wenn es draußen friert? Wir machen den Reality-Check, erklären die Technik verständlich und zeigen, warum Ihre Stromrechnung auch bei Minusgraden nicht explodieren muss.

Das erfahren Sie in diesem Artikel:

  1. Physik einfach erklärt: Wie aus Eiseskälte Wärme entsteht
  2. Leistung & Effizienz: Was der COP-Wert im Winter wirklich aussagt
  3. Der Kosten-Check: Wärmepumpe Stromverbrauch pro Tag im Winter
  4. Der Heizstab: Notschirm oder Geldverbrenner?
  5. Praxis-Probleme & Lösungen: Wenn es friert und brummt
  6. Fazit: Auch bei strengem Frost funktionieren Wärmepumpen sehr gut

Physik einfach erklärt: Wie aus Eiseskälte Wärme entsteht

Viele Eigentümer glauben noch immer, dass Wärmepumpen in kalten Wintern ihren Dienst versagen oder nur noch als direkte Stromheizung funktionieren. Das Bild, dass man bei Minusgraden im kalten Wohnzimmer sitzt und auf Tauwetter warten muss, hält sich hartnäckig. Doch zum Glück stimmt das nicht. Moderne Geräte arbeiten selbst bei Außentemperaturen von minus 25 °C ohne Probleme. Die Technik ist mittlerweile so ausgereift, dass sie auch in Skandinavien standardmäßig verbaut wird. Damit Sie Ihrem Heizsystem vertrauen können, schauen wir uns die Technik und die Kosten im Detail an.

Um zu verstehen, warum eine Wärmepumpe auch bei Frost funktioniert, muss man sich von der Vorstellung lösen, dass Wärme nur dort ist, wo wir sie als „warm“ empfinden. Physikalisch gesehen enthält auch Luft mit einer Temperatur von -10 °C noch thermische Energie.

Das Prinzip ist dasselbe wie bei Ihrem Kühlschrank – nur umgekehrt. Während der Kühlschrank dem Innenraum Wärme entzieht und nach draußen (an die Rückseite) abgibt, entzieht die Wärmepumpe der Umgebung (Luft, Erde oder Wasser) Wärme und gibt sie an den Innenraum Ihres Hauses ab.

 

Eine Infografik zeigt den Kältekreis in vier Schritten: Verdampfen, Verdichten, Verflüssigen und Entspannen. Pfeile illustrieren den Kreislauf von der Umweltwärme bis zur Heizwärme im Haus.
Das Herzstück ist das Kältemittel: Da Stoffe wie Propan bereits bei ca. -42 °C sieden, kann die Wärmepumpe selbst der eiskalten Außenluft noch nutzbare Energie entziehen.
Christian Mascheck

Der Trick mit dem Kältemittel

Das Herzstück dieses Prozesses ist das Kältemittel. In modernen Anlagen kommt häufig Propan (R290) zum Einsatz. Dieses Mittel hat eine besondere physikalische Eigenschaft: Es verdampft bereits bei extrem niedrigen Temperaturen. Der Siedepunkt von R290 liegt beispielsweise bei etwa minus 42 °C.

Das bedeutet: Selbst wenn die Außenluft klirrende minus 10 °C hat, ist sie im Vergleich zum Kältemittel immer noch „heiß“. Wenn die Außenluft auf das flüssige Kältemittel trifft, bringt sie dieses sofort zum Kochen und Verdampfen. Dabei findet eine Energieübertragung statt – die Wärmepumpe „erntet“ die Energie aus der kalten Luft. Eine Wärmepumpe erzeugt Wärme aus Eis also nicht durch Zauberei, sondern durch clevere Physik.

Leistung & Effizienz: Was der COP-Wert im Winter wirklich aussagt

Ein Techniker in Winterkleidung prüft eine stark vereiste Wärmepumpe in einem silbernen Laborraum. Das Gerät und die umliegenden Leitungen sind mit einer dicken Schicht aus Frost und Eiszapfen bedeckt.
Moderne Wärmepumpen werden unter extremen Laborbedingungen getestet, um sicherzustellen, dass sie selbst bei Temperaturen von bis zu -25 °C zuverlässig heizen.
Bosch

Natürlich muss die Wärmepumpe bei -10 °C mehr arbeiten als bei +10 °C. Der Temperaturunterschied (Hub), den der Kompressor überwinden muss, ist größer. Das wirkt sich auf die Effizienz aus. Hier kommen zwei wichtige Werte ins Spiel:

  1. Der COP-Wert (Coefficient of Performance): Er ist eine Momentaufnahme der Effizienz unter bestimmten Laborbedingungen (z. B. A2/W35 – Luft 2 °C, Wasser 35 °C).
  2. Die Jahresarbeitszahl (JAZ): Sie gibt die Gesamteffizienz über das ganze Jahr hinweg an, inklusive aller warmen und kalten Tage.

Zwar sinkt die Effizienz (der COP) bei strengem Frost, aber sie bleibt bei modernen Geräten fast immer deutlich über 1. Das heißt: Auch bei Kälte gewinnen Sie aus einem Teil Strom immer noch zwei bis drei Teile Wärme.

Das Haus bleibt trotzdem warm, da die Heizlastberechnung immer auf die kältesten Tage Ihrer Region ausgelegt ist. Ein guter Fachbetrieb dimensioniert die Anlage so, dass sie auch den „Worst Case“ abdeckt.

Effizienz-Check nach Temperatur

Hier sehen Sie, wie sich das Verhalten der Pumpe ändert:

  • 0 °C: Die Effizienz ist weiterhin sehr gut. Der Anteil an Umweltwärme ist hoch.
  • -10 °C: Die Pumpe muss mehr leisten, der Stromverbrauch steigt moderat an. Moderne Pumpen mit Inverter-Technologie passen ihre Leistung stufenlos an und laufen nicht ständig auf Volllast.
  • -15 °C und kälter: Für manche Anlagen wird es hier schwierig. Hier kann der elektrische Heizstab unterstützend eingreifen. Leistungsstarke Modelle schaffen aber oft auch diese Temperaturen noch monovalent (ohne Zusatzheizung).

Der Kosten-Check: Wärmepumpe Stromverbrauch pro Tag im Winter

Nahaufnahme einer grauen Wärmepumpe an einer Natursteinwand im Winter. Auf dem Gehäuse liegt eine dicke Schneeschicht, während im Hintergrund verschneite Tujen zu sehen sind.
Wichtig im Winter: Die Ansaug- und Ausblasöffnungen müssen stets frei von Schnee gehalten werden, damit die physikalische Energieübertragung reibungslos funktioniert.
Adobe Stock

Kommen wir zur größten Sorge vieler Hausbesitzer: den Kosten. Es ist völlig normal, dass der Stromverbrauch im Winter ungleichmäßig verteilt ist. Von Dezember bis Februar verbrauchen Wärmepumpen rund 50 Prozent ihres gesamten Jahresstrombedarfs.

Um das konkret zu machen, schauen wir uns den Wärmepumpe Stromverbrauch pro Tag im Winter an einem Beispiel an.

Beispielhaus:

  • Sanierter Altbau
  • Wärmebedarf: 12.000 kWh pro Jahr
  • Jahresarbeitszahl (JAZ): ca. 3,5 bis 4

Szenario 1: Milder Wintertag (+5 °C)

An einem typischen nasskalten Tag läuft die Pumpe effizient. Der Verbrauch liegt hier oft nur bei 10 bis 15 kWh Strom pro Tag. Das entspricht bei einem Strompreis von 30 Cent etwa 3,00 bis 4,50 Euro am Tag.

Szenario 2: Klirrender Frosttag (-10 °C)

Hier muss die Pumpe hart arbeiten. Der Temperaturhub ist groß, der Wirkungsgrad sinkt. Der Verbrauch kann auf 30 bis 50 kWh Strom pro Tag ansteigen. Das sind Tageskosten von 9,00 bis 15,00 Euro.

Warum Sie keine Panik haben müssen:

Dieser hohe Tagesverbrauch ist kein Dauerzustand. Solche extrem kalten Tage sind in Deutschland selten. Ein hoher Verbrauch im Januar wird durch die sehr niedrigen Verbräuche in der Übergangszeit (März/April und Oktober/November) ausgeglichen. Entscheidend für Ihren Geldbeutel ist nicht der einzelne Extremtag, sondern das Jahresmittel.

Tipp: Den exakten Stromverbrauch Ihrer Wärmepumpe können Sie nur messen, wenn Sie einen separaten Stromzähler installiert haben. Dieser ist oft auch Voraussetzung für günstige Wärmepumpen-Tarife.

Der Heizstab: Notschirm oder Geldverbrenner?

Der elektrische Heizstab hat einen schlechten Ruf. Er gilt als Kostentreiber, der das Heizen unwirtschaftlich macht. Doch diese Angst ist bei korrekt eingestellten Anlagen unbegründet.

Der Heizstab ist ein einfacher elektrischer Tauchsieder, der direkt im Pufferspeicher oder im Durchlauf sitzt. Er hat drei Funktionen:

  1. Sicherheitspuffer: Er springt ein, wenn die Wärmepumpe es bei extremer Kälte (-20 °C) allein nicht mehr schafft.
  2. Komfort: Er hilft beim schnellen Aufheizen von Brauchwasser.
  3. Hygiene: Er erhitzt das Wasser regelmäßig auf über 60 °C zum Schutz vor Legionellen.

Ab wann greift der Heizstab der Wärmepumpe ein?

Wichtig ist der sogenannte Bivalenzpunkt. Das ist die Außentemperatur, ab der die Wärmepumpe Unterstützung braucht. Bei gut gedämmten Häusern und modernen Anlagen wird dieser Punkt oft erst bei minus 10 °C oder kälter erreicht.

Heizstab Wärmepumpe Kosten: In einem gut eingestellten System läuft der Heizstab nur wenige Stunden im Jahr und erbringt weniger als 2 bis 5 Prozent der gesamten Heizarbeit. Eine Beispielrechnung zeigt die Relationen: Verbrauchen Sie 5.000 kWh Strom im Jahr für die Heizung, entfallen davon oft nur ca. 100 bis 250 kWh auf den Heizstab. Das sind Mehrkosten von etwa 30 bis 75 Euro im Jahr – also eine vernachlässigbare Größe für die Sicherheit, nie im Kalten zu sitzen.

Ist der Heizstab jedoch ständig aktiv (auch bei leichten Minusgraden), deutet das auf eine Fehlfunktion, einen Defekt oder eine falsche Dimensionierung der Anlage hin. Dann sollten Sie den Fachhandwerker rufen.

Praxis-Probleme & Lösungen: Wenn es friert und brummt

Eine weiße Wärmepumpen-Außeneinheit steht auf einem Metallgestell im tiefen Schnee. Das Gerät ist durch ein kleines, wellenförmiges Schutzdach vor herabfallendem Schnee geschützt.
Ein passender Wind- und Wetterschutz sorgt dafür, dass die Luftzirkulation auch bei starkem Schneefall gewährleistet bleibt und die Anlage nicht unnötig vereist.
AdobeStock

Im Winterbetrieb können Phänomene auftreten, die Neulinge oft verunsichern. Meistens handelt es sich dabei aber um normale Betriebsfunktionen.

  1. Die Wärmepumpe vereist

Bei hoher Luftfeuchtigkeit und Temperaturen um den Gefrierpunkt kann sich Reif oder Eis am Verdampfer der Außeneinheit bilden. Das ist physikalisch bedingt, da der Verdampfer kälter ist als die Umgebungsluft.

Die Lösung: Die Anlage erkennt das Problem und startet automatisch die Abtaufunktion, auch Heißgasabtauung genannt. Dabei dreht sich der Kreislauf kurz um: Wärme wird von innen kurz nach außen geleitet, um das Eis zu schmelzen. Das dauert meist nur wenige Minuten. In dieser Zeit (ca. 3 bis 10 Minuten) heizt die Anlage drinnen nicht, was durch den Pufferspeicher aber nicht auffällt. Wichtig: Das Abtauen kostet Energie, ist aber notwendig für die Effizienz.

  1. Wohin mit dem Tauwasser?

Wenn das Eis abtaut, entstehen Mengen an Wasser. Wenn das Kondenswasser der Wärmepumpe nicht richtig abgeleitet wird, kann sich unter der Anlage eine Eisbahn bilden.

Die Lösung: Sie benötigen ein frostsicheres Kiesbett (Versickerung) oder einen beheizten Ablauf in die Kanalisation. Achten Sie darauf, dass der Ablauf stets frei von Laub und Schnee ist.

  1. Wärmepumpe: Lautstärke im Winter

Eine Wärmepumpe muss im Winter mehr leisten, daher laufen Ventilator und Kompressor oft auf höherer Drehzahl. Das kann dazu führen, dass die Anlage lauter wahrgenommen wird als im Sommerbetrieb.

Die Lösung:

  • Aufstellung: Nicht direkt unter dem Schlafzimmerfenster.
  • Abstand: Drei Meter zum Nachbargrundstück einhalten.
  • Windschutz: Ein Windschutz kann verhindern, dass der Ventilator gegen starken Wind anarbeiten muss, was die Effizienz steigert und die Geräusche senkt.
  • Schallschutz: Spezielle Hauben können den Schall brechen, sind bei modernen „Flüsteranlagen“ (oft nur ca. 45-50 dB) aber selten nötig.

  1. Schnee auf der Anlage

Muss ich die Wärmepumpe freischaufeln? Die Antwort: Ja. Achten Sie darauf, dass die Ansaug- und Ausblasöffnungen nicht komplett von Schnee verdeckt sind. Die Luft muss frei zirkulieren können. Entfernen Sie Schnee vorsichtig mit einem Besen, verwenden Sie keinesfalls Streusalz oder aggressive Chemikalien an der Außeneinheit. Hintergrund: Die feinen Lamellen des Verdampfers bestehen aus Aluminium und Kupfer. Streusalz würde hier sofort extrem aggressive Korrosion (Rost/Lochfraß) auslösen und das teure Bauteil zerstören.

Fazit: Auch bei strengem Frost funktionieren Wärmepumpen sehr gut

  • Keine Angst vor Frost: Dank Kältemitteln wie Propan funktionieren Wärmepumpen auch bei -25 °C zuverlässig.
  • Auch wenn der Wirkungsgrad bei Kälte sinkt, macht die Pumpe aus einem Teil Strom immer noch mehrfache Wärmeenergie.
  • Ein hoher Tagesverbrauch an extrem kalten Tagen ist normal und gleicht sich über das Jahr aus.
  • Heizstab als Partner: Er ist kein dauerhafter Kostentreiber, sondern eine wichtige Absicherung für extrem kalte Spitzenlasten.