Die Temperatur des Grundwassers ist über das Jahr gesehen relativ gleichmäßig mit +8 bis +12° gegeben. Bei ausreichendem Vorkommen wird eine Brunnenbohrung vorgenommen. Eine Tauchpumpe entnimmt bei Heizanforderung das Grundwasser, die Wärmeenergie wird an den Heizkreislauf abgegeben. Das abgekühlte Wasser wird in einem Sickerschacht oder Sickerbrunnen in vorgeschriebener Entfernung von der Entnahmestelle wieder abgeleitet.

Der Brunnen muss sorgfältig gebaut werden um eine Verschlammung oder Verockerung zu vermeiden. Die Wasserentnahme sollte tiefer als 6 m erfolgen um den jahreszeitlichen Temperatureinfluss durch Sickerwasser auszuschalten. Die Leistung der Brunnenpumpe geht dem System aber verloren.

Die erzielbare Energiemenge ist bei der Grundwassernutzung vergleichsweise hoch, sodass Wärmepumpen in dieser Variante wirtschaftlich vorteilhafte Alternativen zu Öl- oder Gasheizung im Altbau darstellen. Bei hohen Vorlauftemperaturen, die beim Erhalt bestehender Heizungssystem oft benötigt werden, wie auch bei Neuausstattung mit Fußbodenheizung ist dies eine gute Lösung.

Eine Brunnenbohrung ist immer genehmigungspflichtig, kann aber mit einem entsprechenden Brunnenbohrgerät einfach vorgenommen werden.

Die durchschnittlichen Jahresarbeitszahlen liegen bei 3,8, sehr gute Anlagen kommen auf Werte von deutlich über 5.