Bei der Suche nach einer ökologisch und wirtschaftlich sinnvollen Heizungsalternative zu den fossilen Energieträgern Heizöl und Erdgas stößt man immer wieder auf die Wärmepumpe. Die Wärmepumpe nutzt die in Erdreich, Luft oder Grundwasser gespeicherte Sonnenenergie und macht diese für den Betrieb einer Heizung oder die Bereitung von Warmwasser nutzbar. Da das Temperaturniveau der Wärmequellen unter dem gewünschten Temperaturniveau liegt muss die Temperatur im Kühlmittelkreislauf der Wärmepumpe wechselseitig angehoben bzw. abgesenkt werden. Dies geschieht, indem das Kühlmittel zunächst entspannt wird, dadurch wird das vorher gasförmige Mittel flüssig und senkt seine Temperatur. Nun kann es Wärme von der Wärmequelle z.B. dem Erdreich aufnehmen. Anschließend wird es verdichtet. Dadurch wird es erhitzt, verdampft und kann die Wärme an den Heizkreislauf abgeben.
Am verbreitetsten ist derzeit die Erdwärmepumpe. Dies liegt daran, dass Erdwärmepumpen fast überall installiert werden können und zudem Leistungen erbringen kann, die einen monovalenten Betrieb, d.h. einen Betrieb ohne Zusatzheizung, ermöglicht. Nutzbar gemacht wird die Wärme in einer Erdwärmepumpe entweder über eine Erdwärmesonde oder über einen Erdwärmekollektor. Vorteil der Erdwärmesonde ist der geringe Platzbedarf. Die Sonde wird in der Regel in bis zu 99 Meter Tiefe installiert, muss allerdings von einer spezialisierten Fachfirma verlegt werden. Ein Erdwärmekollektor wird demgegenüber nur in einer Tiefe von ca. 1,5 Metern verlegt. Dementsprechend höher muss allerdings dann die Fläche sein.
Moderne Wärmepumpen mit einer Jahresarbeitszahl von beispielsweise 4 können mit 1 kWh eingesetzter elektrischer Energie 4 kWh Heizenergie erzeugen. Will man die Wärmepumpe konsequent unter ökologischen Gesichtspunkten betreiben, so sollte die Wärmepumpe ausschließlich mit Ökostrom, d.h. Mit Strom aus regenerativen Energien und Kraft-Wärme-Kopplung betrieben werden.