Funktioniert eine Wärmepumpe auch bei Minusgraden?

Wenn es draußen friert, wird die Heiztechnik auf die Probe gestellt. Spätestens bei zweistelligen Minusgraden stellen sich viele Hausbesitzer die gleiche Frage: Funktioniert eine Wärmepumpe bei Minusgraden überhaupt noch zuverlässig – oder wird es kalt und teuer?

Besonders Luft-Wasser-Wärmepumpen stehen dabei im Fokus der Skepsis. Immer wieder ist zu hören, dass sie bei Frost ineffizient arbeiten, der Heizstab dauerhaft einspringen müsse oder die Stromkosten explodieren. Diese Unsicherheit betrifft nicht nur Neubauten, sondern vor allem auch Eigentümer von Bestandsgebäuden, die über einen Heizungstausch nachdenken.

Gleichzeitig ist die Frage nicht nur individuell relevant. Wenn Millionen Wärmepumpen bei Kälte hohe elektrische Leistungen abrufen würden, hätte das auch Auswirkungen auf Stromnetze und das Energiesystem insgesamt.

Doch wie sieht die Realität aus? Unabhängige Feldstudien liefern inzwischen belastbare Antworten darauf, wie sich Wärmepumpen bei Minusgraden tatsächlich verhalten.

Warum Minusgrade für Hausbesitzer entscheidend sind

Für Hausbesitzer ist der Winter der Moment der Wahrheit. In keiner anderen Jahreszeit zeigt sich so deutlich, ob ein Heizsystem komfortabel, bezahlbar und zuverlässig arbeitet.

Entsprechend drehen sich die wichtigsten Fragen nicht um technische Kennzahlen, sondern um ganz praktische Punkte:

• Bleibt das Haus mit Wärmepumpe auch im Winter warm?

• Wie stark steigen die Heizkosten einer Wärmepumpe bei Minusgraden wirklich an?

• Muss die Wärmepumpe dann häufig mit einem elektrischen Heizstab nachhelfen?

Diese Fragen betreffen vor allem Luft-Wasser-Wärmepumpen, da sie ihre Energie direkt aus der Außenluft gewinnen. Systeme mit Erdwärme oder Grundwasser arbeiten mit vergleichsweise konstanten Quellentemperaturen und sind von Frostperioden deutlich weniger betroffen. Da Luft-Wasser-Wärmepumpen jedoch den größten Teil der heute installierten Anlagen ausmachen, stehen sie im Zentrum der öffentlichen Diskussion.

Entscheidend ist dabei: Nicht einzelne kalte Tage sind ausschlaggebend, sondern längere Frostperioden, in denen die Wärmepumpe dauerhaft unter anspruchsvollen Bedingungen arbeiten muss. Genau hier setzen die Zweifel vieler Hausbesitzer an.

Was passiert bei Luft-Wasser-Wärmepumpen, wenn Minusgrade vorliegen

Luft-Wasser-Wärmepumpen nutzen die Außenluft als Energiequelle – und genau das macht sie bei Minusgraden besonders herausfordernd. Im Winter kommen mehrere Effekte zusammen, die den Betrieb anspruchsvoller machen:

• Kühlere Außenluft: Mit sinkender Temperatur nimmt der Energiegehalt der Luft ab. Die Wärmepumpe muss mehr elektrische Energie einsetzen, um das notwendige Temperaturniveau für Heizung und Warmwasser zu erreichen.

• Vereisung der Außeneinheit: Feuchtigkeit aus der Luft kann sich am Verdampfer als Eis ablagern. Moderne Geräte erkennen das automatisch und starten Abtauvorgänge. Diese sind technisch notwendig und normal, reduzieren aber kurzfristig die Effizienz.

• Steigender Wärmebedarf im Gebäude: Genau dann, wenn die Umweltquelle am wenigsten Energie liefert, ist der Heizbedarf im Haus am höchsten. Die Wärmepumpe arbeitet also gleichzeitig gegen niedrigere Quellentemperaturen und höhere Anforderungen.

Diese Kombination gilt als die härteste Bewährungsprobe für Luft-Wasser-Wärmepumpen. Entscheidend ist jedoch nicht allein die Außentemperatur, sondern ob die Anlage richtig ausgelegt, gut installiert und passend zum Gebäude betrieben wird. Wie gut das in der Praxis gelingt, zeigen unabhängige Messungen im Realbetrieb.

Funktioniert eine Wärmepumpe tatsächlich nicht mehr, wenn es richtig Winter wird?

Viele Hausbesitzer haben deshalb eine ganz konkrete Sorge: „Sobald es richtig friert, wird die Wärmepumpe ineffizient und teuer.“ Genau diese Situation haben unabhängige Forschungsinstitute untersucht – nicht unter Laborbedingungen, sondern in echten Wohnhäusern während echter Kälteperioden.

Was bedeutet „JAZ“ – und warum ist sie für Hausbesitzer wichtig?

Die Leistung einer Wärmepumpe wird im Alltag mit der Jahresarbeitszahl (JAZ) beschrieben. Klingt technisch, lässt sich aber einfach erklären:

Die JAZ zeigt, wie viel Wärme eine Wärmepumpe im Verhältnis zum verbrauchten Strom liefert.

• JAZ 1,0: 1 kWh Strom ergibt 1 kWh Wärme (wie bei einem Heizlüfter)

• JAZ 2,0: aus 1 kWh Strom entstehen 2 kWh Wärme

• JAZ 3,0: dreimal so viel Wärme wie eingesetzter Strom

Je höher die JAZ, desto niedriger fallen die Heizkosten aus.

Der Härtetest: Wärmepumpen bei Minusgraden

Im Februar 2021 hat das Fraunhofer ISE Wärmepumpen während einer besonders kalten Winterphase begleitet:

• Über Wochen lag die durchschnittliche Außentemperatur bei −3,6 °C

• In der kältesten Phase sogar bei −10 °C

Das Ergebnis: Trotz dieser Bedingungen erreichten die Anlagen eine durchschnittliche JAZ von 2,3. Das bedeutet: Selbst bei Frost lieferten sie mehr als doppelt so viel Wärme, wie sie an Strom benötigten.

Wichtig für die Einordnung:

• Nur ein Teil der Anlagen nutzte zeitweise einen elektrischen Heizstab

• Dieser zusätzliche Stromverbrauch ist bereits in der JAZ enthalten

• Auch unter diesen Bedingungen blieb die Effizienz klar über dem Doppelten

Bestätigung aus einer anderen Studie

Eine weitere Untersuchung der französischen Energieagentur ADEME kam während einer Kältewelle im Januar 2024 zu einem sehr ähnlichen Ergebnis:

• Durchschnittstemperatur: −4 °C

• Gemessene durchschnittliche JAZ: 2,0

Die wichtigste Erkenntnis für Hausbesitzer

Die Feldmessungen zeigen klar: Eine JAZ von rund 2,0 bis 2,3 selbst bei Minusgraden ist realistisch. Moderne Luft-Wasser-Wärmepumpen bleiben damit auch im Winter effizient – deutlich besser als jede Direktheizung und ohne dauerhaft auf den Heizstab angewiesen zu sein.

Entscheidend für eine Wärmepumpe im Winter

Ob eine Wärmepumpe im Winter effizient arbeitet, hängt weniger von der reinen Außentemperatur ab als von den Rahmenbedingungen im Haus. Die Feldstudien zeigen: Dort, wo es Probleme gibt, liegen die Ursachen fast immer in Planung, Auslegung oder Betrieb – nicht in der Technik selbst.

Für einen guten Winterbetrieb sind vor allem vier Punkte entscheidend:

• Passende Auslegung der Wärmepumpe: Die Anlage muss zum Gebäude und zum tatsächlichen Wärmebedarf passen. Zu klein dimensionierte Geräte geraten bei Frost schneller an ihre Grenzen (zu groß dürfen sie aber auch nicht sein).

• Niedrige Vorlauftemperaturen: Große Heizkörper oder eine Fußbodenheizung helfen, die benötigten Temperaturen niedrig zu halten. Je niedriger die Vorlauftemperatur, desto höher die Effizienz – gerade im Winter.

• Gute Gebäudehülle: Eine Wärmepumpe kann auch im Altbau effizient arbeiten, profitiert aber von jeder Verbesserung bei Dämmung, Fenstern oder Luftdichtheit. Weniger Wärmeverlust bedeutet weniger Stress für die Anlage bei Kälte.

• Saubere Planung und Installation: Hydraulischer Abgleich, korrekt eingestellte Regelung und fachgerechte Montage sind entscheidend. Studien zeigen klar: Viele Effizienzverluste entstehen nicht durch das Gerät, sondern durch Fehler im System.

Kurz gesagt: Nicht der Frost entscheidet über Erfolg oder Misserfolg, sondern die Qualität der Umsetzung.

Fazit: Funktionieren Wärmepumpen bei Minusgraden?

Die klare Antwort lautet: Ja – moderne Wärmepumpen funktionieren auch bei Minusgraden zuverlässig. Unabhängige Feldstudien zeigen, dass auch Luft-Wasser-Wärmepumpen selbst in längeren Frostperioden effizient arbeiten und mehr als doppelt so viel Wärme liefern, wie sie an Strom verbrauchen.

Entscheidend ist dabei nicht die Außentemperatur allein, sondern das Zusammenspiel aus:

• passender Auslegung der Anlage,

• niedrigen Vorlauftemperaturen,

• einem möglichst effizienten Gebäude

• und einer fachgerechten Planung und Installation.

Wo diese Voraussetzungen erfüllt sind, bleibt die Wärmepumpe auch im Winter komfortabel, wirtschaftlich und zukunftssicher. Die oft geäußerte Sorge, dass Wärmepumpen bei Frost grundsätzlich ineffizient oder zu teuer seien, lässt sich mit Blick auf reale Messdaten klar widerlegen.

Damit wird deutlich: Minusgrade sind absolut kein Ausschlusskriterium für Wärmepumpen, sondern ein normaler Betriebszustand, den moderne Systeme problemlos bewältigen.