Bivalenzpunkt

Bedeutung des Bivalenzpunkts

Wärmepumpen sollen so dimensioniert sein, dass sie ihre optimale Leistungsfähigkeit bei bestimmten Temperaturen erreichen. Diese liegen um den Bivalenzpunkt. Bei einer Wärmepumpe, die ihre Energie aus der Außenluft bezieht, kann es an kalten Wintertagen vorkommen, dass ihre Leistung nicht mehr ausreicht, weil der Bivalenzpunkt deutlich unterschritten wird. Dann ist ein zweites Heizsystem erforderlich.

Wovon hängt der Bivalenzpunkt ab?

Er ergibt sich aus der Heizleistung der Wärmepumpe und der Heizlast, die für die ausreichende Erwärmung des Gebäudes erforderlich ist.

• Heizleistung der Wärmepumpe: Luft-Wasser-Wärmepumpen erbringen abhängig von der Außentemperatur und ihrer Auslegung eine bestimmte Heizleistung. Bei höherer Außentemperatur steigt die Leistung der Wärmepumpe.
• Heizlast des Gebäudes: Der Heizwärmebedarf hängt ebenfalls von der Außentemperatur und außerdem von der Größe und Wärmedämmung des Gebäudes ab.

Wenn die Heizleistung der Wärmepumpe der aktuellen Heizlast des Gebäudes entspricht, ist der Bivalenzpunkt erreicht. Die Wärmepumpe ist so auszulegen, dass ein wirtschaftlicher Bivalenzpunkt entsteht. Hierfür sollte er weder bei einer sehr niedrigen noch einer sehr hohen Außentemperatur liegen.

Was passiert bei einem falsch gewählten Bivalenzpunkt?

Manchmal wählen Hausbesitzer aus Kostengründen eine zu kleine Wärmepumpe mit einem Bivalenzpunkt bei einer zu hohen Außentemperatur. Die Anlage heizt dann bei niedrigeren Temperaturen nicht mehr ausreichend, es ist eine Zusatzheizung nötig. Diese frisst die Kostenersparnis auf. Eine überdimensionierte Wärmepumpe hingegen mit einem zu niedrigen Bivalenzpunkt ist unwirtschaftlich, weil ihre volle Leistung nur selten abgerufen wird, nämlich bei extremer Kälte. Ihre Anschaffungs- und Unterhaltskosten sind zu hoch.

Wie hängt der Bivalenzpunkt von der Betriebsart der Wärmepumpe ab?

Je nach Heizwärmebedarf eines Gebäudes lassen sich Wärmepumpen mit unterschiedlichen Betriebsarten und auch verschiedenen Bivalenzpunkten einsetzen. Nachfolgend ein Überblick:

Wärmepumpe in monovalentem Betrieb

Diese Wärmepumpe beheizt das Gebäude vollständig. Ein weiterer Wärmeerzeuger ist nicht nötig. Daher liegt der Bivalenzpunkt bei einer relativ niedrigen Außentemperatur. Für Neubauten ist diese Betriebsweise gut geeignet. Sie sind so gut gedämmt, dass die Wärmepumpe immer noch vergleichsweise klein dimensioniert und damit kostengünstig sein kann.

Monoenergetischer Betrieb

Es gibt neben der Wärmepumpe einen weiteren Wärmeerzeuger, oft ein strombetriebener Heizstab. Seine Unterstützung ist nur an sehr kalten Tagen erforderlich. Der Bivalenzpunkt ist zwischen -4 und -10 °C. angesiedelt. Die Lösung ist überwiegend (wetterabhängig) kostengünstig, denn die Wärmepumpe muss nicht zu groß sein.

Bivalente Betriebsweise

Bei dieser Betriebsart existiert neben der Wärmepumpe ein zweiter konventioneller Wärmeerzeuger auf Öl-, Gas- oder Pelletbasis. Er ist im Prinzip vollwertig. Der bivalente Betrieb ist in zwei Varianten möglich:

• Beim bivalent-parallelen Betrieb arbeitet über dem Bivalenzpunkt nur die Wärmepumpe. Erst bei seinem Unterschreiten schalten sich weitere Wärmeerzeuger zu.
• Beim bivalent-alternativen Betrieb arbeitet die Wärmepumpe unter dem Bivalenzpunkt gar nicht mehr. Die Alternativheizung springt komplett ein.

Die bivalente Betriebsweise eignet sich gut, wenn es im Haus schon eine konventionelle Heizung gibt. Sie kommt daher sehr häufig zum Einsatz.

Lesen Sie hier, wie ein Bivalenzpunkt entsteht.