Heizstab der Wärmepumpe: So funktioniert die Zusatzheizung
Wärmepumpen arbeiten auch bei Minusgraden effektiv. Sollten die Außentemperaturen einmal weit unter Null sinken, springt ein integrierter Heizstab als zusätzliches Heizelement ein. In unseren Breitengraden kommt das sehr selten vor. Trotzdem ist es gut zu wissen, dass du mit dem Heizstab der Wärmepumpe für alle Fälle gewappnet bist.
Das Wesentliche in Kürze
Wie funktioniert ein Heizstab? Als Zusatzheizung der Wärmepumpe unterstützt der elektrische Heizstab die Anlage bei extrem kalten Außentemperaturen. Dabei erzeugt er Wärme direkt aus Strom – ähnlich wie ein Tauchsieder oder Wasserkocher.
Warum ist ein Heizstab in der Wärmepumpe sinnvoll? Der Heizstab springt automatisch an, sobald die Außentemperatur einen vordefinierten Wert (Bivalenzpunkt) unterschreitet. In der Regel ist das bei minus 5 bis minus 8 Grad der Fall. Das sorgt dafür, dass die Wärmepumpe nicht überlastet wird. Dein Fachbetrieb errechnet den Bivalenzpunkt und stimmt damit das Wärmepumpensystem auf deine Bedürfnisse ab.
Wie oft kommt der Heizstab zum Einsatz? Äußerst selten. Untersuchungen zeigen, dass der Heizstab einer Luft-Wasser-Wärmepumpe im Schnitt nur 1,9 Prozent der Jahresheizarbeit übernimmt. Ein gut ausgelegtes System nutzt den integrierten Heizstab ausschließlich in extremen Kältephasen oder technischen Notfällen.
Welchen Einfluss hat der Heizstab auf die Stromkosten? Einen sehr geringen. Er braucht zwar an sich mehr Strom als die Wärmepumpe selbst, doch durch die äußerst seltene Nutzung schlägt sich das kaum auf deine Energiekosten nieder – oder gar nicht, wenn der Bivalenzpunkt nicht unterschritten wird.
Bekannt aus
Wärmepumpe mit Heizstab: ein klimafreundliches Effizienzwunder
Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nutzt die kostenlose Wärmeenergie der Außenluft, um Wärme für Heizung und Warmwasser zu erzeugen. Herzstück ist der thermodynamische Kreislauf, in dem ein flüssiges Kältemittel abwechselnd verdampft und kondensiert. Der Siedepunkt dieses Kältemittels ist – anders als bei Wasser – sehr niedrig. Es verdampft sogar bei winterlichen Temperaturen und erzeugt so die Wärme für das Heizsystem.
Leicht verständlich: der thermodynamische Kreislauf einer Wärmepumpe
Verdampfer: In diesem ersten Wärmetauscher nimmt das Kältemittel die Wärme aus der Umgebungsluft auf. Dabei verdampft es.
Verdichter: Nun saugt der Verdichter das gasförmige Kältemittel an. Der Druck erhöht sich. Dadurch wird das Kältemittel noch wärmer.
Kondensator: Im zweiten Wärmetauscher gibt das jetzt heiße Kältemittel seine Wärme an das Heizungswasser ab und kondensiert. Es wird wieder flüssig.
Expansionsventil: Um nun auch den Druck wieder rauszunehmen, durchläuft das Kältemittel ein Ventil. Es kühlt ab und ist bereit für den nächsten Zyklus.
Diese Technik macht die Wärmepumpe so effizient und umweltfreundlich. Alles in allem produziert sie mit dem eingesetzten Strom je nach Modell das 2,5- bis 5-Fache an nutzbarer Wärmeenergie. Ihr Wirkungsgrad ist damit also sehr hoch. Das schafft kein anderes Heizsystem. Erst bei extremen Minusgraden stößt der thermodynamische Kreislauf an seine Grenzen. Doch keine Sorge: Für diesen Fall springt der eingebaute Heizstab der Wärmepumpe automatisch ein.
Einfach erklärt: Was ist der Wirkungsgrad?
Der Wirkungsgrad gibt an, wie effizient eine Wärmepumpe grundsätzlich arbeitet. Das hängt davon ab, wie viele Einheiten Wärmeenergie sie aus einer Einheit Strom erzeugt. Eine Wärmepumpe mit dem Wirkungsgrad 3 macht aus einer Einheit Wärmeenergie drei Einheiten Strom. Auf eine einfache Formel gebracht: Wirkungsgrad = Heizwärme / Strom.
Übrigens: Die Mehrheit aller anderen Heizsysteme (wie Gas- oder Ölheizungen) kommt auf einen Wirkungsgrad von unter 1,0. Sie sind also weitaus weniger effizient als Wärmepumpen.
Wie funktioniert ein Heizstab in der Wärmepumpe?
Der Heizstab agiert als eine Art Zusatzheizung für deine Wärmepumpe. Die Funktion kennst du von deinen Küchengeräten: Ähnlich wie ein Tauchsieder oder Wasserkocher wandelt er elektrischen Strom in nutzbare Wärmeenergie um. Und zwar im Verhältnis 1:1. Das entspricht also einem Wirkungsgrad von 1,0. Damit ist der Heizstab natürlich viel weniger effizient als die eigentliche Wärmepumpe, deren Wirkungsgrad ja bei 2,5 bis 5,0 liegt. In der Praxis spielt das aber kaum eine Rolle, weil er nur sehr selten läuft. Doch warum gibt es ihn dann und wann darf er mal mitmischen?
Wann schaltet sich der Heizstab ein?
Die Zusatzheizung der Wärmepumpe springt automatisch an, sobald die Außentemperaturen auf den sogenannten Bivalenzpunkt fallen. Dieser liegt je nach Systemauslegung meist zwischen minus 5 und minus 8 Grad Celsius. Wenn die Wärmepumpe ihre maximale Heizleistung erreicht hat, schaltet sie den zweiten Wärmeerzeuger – den Heizstab – hinzu. Damit wird der Verdichter entlastet und der thermodynamische Kreislauf unterstützt.
Auch bei Fehlfunktionen oder Defekten der Wärmepumpe kann der Heizstab kurzfristig Wärme liefern. Moderne Steuerungen sorgen aber dafür, dass er nur dann aktiviert wird, wenn es absolut notwendig ist. So werden unnötige Stromkosten vermieden.
Der Bivalenzpunkt hängt unter anderem vom energetischen Zustand deines Hauses, von der Größe der Heizkörper und natürlich von der Leistung der Wärmepumpe ab. Er wird rechnerisch bestimmt. Dein Fachbetrieb ermittelt ihn auf Grundlage aller relevanten Faktoren und stimmt so das Wärmepumpensystem ganz auf deine Bedürfnisse ab.
Nun weißt du, wie der Heizstab in deiner Wärmepumpe funktioniert. Aber wie wirkt er sich auf deine Stromrechnung aus?
Stromverbrauch: Wie teuer ist der Betrieb des Heizstabes?
Untersuchungen des Fraunhofer-Instituts haben ergeben: Heizstäbe spielen in der Praxis eine untergeordnete Rolle. In einem gut eingestellten System übernehmen sie im Schnitt nur 1,9 Prozent der Jahresheizarbeit. Ein relevanter Heizstabbetrieb wurde nur bei falscher Parametrierung und anderen Unregelmäßigkeiten beobachtet.
Das heißt im Klartext: Der Heizstab-Betrieb wirkt sich nur geringfügig auf Stromverbrauch und Energiekosten aus. Was außerdem eine wichtige Rolle spielt: Ohne Heizstab müsste eine Wärmepumpe größer ausgelegt werden, um auch extreme Temperaturen zu meistern. Die Anschaffungskosten wären also höher.
Jahresheizbedarf eines Haushalts: 15.000 kWh
Strompreis (Stand März 2025): 0,29 Euro/kWh
Heizstab-Anteil (1–2 Prozent): 150–300 kWh zusätzlicher Stromverbrauch
eingesparter Wärmepumpen-Strom: 43–86 kWh (bei einem Wirkungsgrad von 3,5)
zusätzliche Stromkosten durch den Heizstab: ca. 31–62 Euro pro Jahr
Du siehst: Viel macht der Heizstab nicht aus. Und wenn du in einer milden Region lebst, brauchst du ihn vielleicht gar nicht. Prinzipiell fährst du mit einer Wärmepumpe sowieso kostenärmer als mit konventionellen Heizsystemen.
Anhand der folgenden Tabelle siehst du exemplarisch, was du in einem Vierpersonenhaushalt mit einer Wärmepumpe gegenüber einer Öl- und einer Gasheizung sparst – beachtlich, oder?
Du möchtest noch sicherer gehen, dass deine Stromrechnung so niedrig wie möglich ausfällt? Dann denke clever: Nutzt du selbst erzeugten Solarstrom in Verbindung mit einem PV-Speicher und einem intelligenten Energiemanagementsystem wie Heartbeat AI von 1KOMMA5°, kannst du mit deutlich günstigeren Stromkosten bzw. Betriebskosten deiner Wärmepumpe rechnen als bei einer Wärmepumpe ohne dieses Set-up – ob der Heizstab nun einspringen muss oder nicht.
50 % weniger Betriebskosten mit Wärmepumpe im Gesamtsystem von 1KOMMA5°
Mit 1KOMMA5° profitierst du von entscheidenden Vorteilen: Unser intelligentes Energiemanagementsystem Heartbeat AI ermöglicht dir in Kombination mit unserem dynamischen Stromtarif Dynamic Pulse den Zugriff auf sehr günstigen, teilweise sogar kostenlosen Strom direkt von der Strombörse. Am effizientesten funktioniert das Ganze im Gesamtsystem aus Wärmepumpe, Solaranlage und Stromspeicher.
Fazit: Der Heizstab ist eine sinnvolle Ergänzung in deiner Wärmepumpe.
Der Heizstab einer Wärmepumpe übernimmt wichtige Funktionen, um den Heizbetrieb in extremen oder unerwarteten Situationen zu stabilisieren. Er ist primär als Zusatzheizung der Wärmepumpe konzipiert und nicht für den Dauerbetrieb bestimmt. Deshalb nutzt ein gut abgestimmtes Wärmepumpensystem den Heizstab nur dann, wenn es wirklich notwendig ist. Hier nochmal die Vorteile im Überblick:
Sicherstellung der Heizleistung: Wenn die Außentemperatur bei extremer Kälte unter den Bivalenzpunkt fällt, springt der Heizstab unterstützend ein.
Entlastung des Heizungssystems: Anstatt das Heizungssystem auf Höchstleistung zu fahren, greift der Heizstab dem Verdichter unter die Arme und entlastet das komplette System.
Optimale Dimensionierung der Wärmepumpe: Dank dem Heizstab kann die Wärmepumpe insgesamt kleiner dimensioniert werden.
Lass immer einen Fachbetrieb – zum Beispiel einen der Meisterbetriebe von 1KOMMA5° – dafür sorgen, dass deine Wärmepumpe korrekt eingestellt und auf deine Bedürfnisse abgestimmt ist. Der Bivalenzpunkt ist nur einer von mehreren einstellbaren Faktoren, die Einfluss auf die Effizienz deines Geräts nehmen.