Groß-Wärmepumpen nutzen verschiedene Energiequellen wie Umgebungsluft, Fluss- und Abwasser, Erdwärme oder industrielle Abwärme zur Erzeugung von Wärme. Es ist besonders wichtig, dass die Energiequelle über das gesamte Jahr hinweg gleichmäßig und zuverlässig verfügbar ist und nur geringen saisonalen Temperaturschwankungen unterliegt.
Für den Aufbau von Groß-Wärmepumpen kann die Abwärme aus Kläranlagen, thermischer Abfallbehandlung, chemischer Industrie, Gewerbe und Dienstleistungsbetrieben (wie Wäschereien oder Rechenzentren) oder aus anderen Kühl- oder Produktionsprozessen genutzt werden.