Hochtemperatur-Wärmepumpen gelten als Schlüsseltechnologie zur Dekarbonisierung vieler Industrieprozesse. Thermodynamisch sind damit aber zwei Herausforderungen verbunden, die multipliziert zu niedrigen COPs füh-ren und eine Implementierung wirtschaftlich herausfordernd machen. Einerseits nimmt mit steigendem Tempe-raturhub der maximal erreichbare Carnot-COP ab, zum anderen wird auch die Umsetzung einer hohen Prozess-güte, dem Carnot-Wirkungsgrad, schwieriger. Die Ursache hierfür liegt in der wachsenden Abweichung der isenthalpen Expansion des Kaltdampf-Kompressionsprozesses von der isentropen Expansion des Carnot-Prozesses. Effizienzsteigernde Maßnahmen, wie Economizer- und Flashtank-Schaltungen, innere Wärmeüber-trager und Expander bzw. Ejektoren, die alle isenthalpe Drosselverluste zu reduzieren versuchen, werden deswe-gen vermehrt eingesetzt. In dieser Veröffentlichung soll der neue rekuperative Zweiphasen-Kreisprozess (Recu-perative Two-Phase Cycle – RTPC) vorgestellt werden, welcher den isenthalpen Drosselverlusten mittels einer vollständig im Zweiphasengebiet liegenden Rekuperation begegnet. Dies wird durch den Einsatz zeotroper Gemi-sche mit stark nichtlinearem Temperaturverlauf im Zweiphasengebiet ermöglicht. Das Konzept, die Einsatzmög-lichkeiten und die technischen Herausforderungen werden an Beispielen von Wärmepumpen-Anwendungen mit Temperaturhüben von 80 bis 120 K erläutert.