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Eine bivalente Wärmepumpe nutzt nicht nur die Effizienz des Kältekreislaufs, sondern wird bei Bedarf von einer zusätzlichen Wärmequelle unterstützt. So wird dein Haus auch bei sehr kalten Temperaturen optimal beheizt. Hier erfährst du, wie bivalente Wärmepumpen funktionieren, ob sie sinnvoll sind und welche Vor- und Nachteile sie gegenüber rein monovalenten Systemen haben.
Ist deine Wärmepumpe auf den bivalenten Betrieb ausgelegt, werden zwei unterschiedliche Wärmequellen kombiniert, um den Energiebedarf deines Hauses effizient und zuverlässig zu decken. Während eine monovalente Wärmepumpe ausschließlich auf die Wärmepumpe als Wärmequelle setzt, wird beim bivalenten Betrieb zusätzlich eine zweite Heizquelle integriert.
Diese stützt sich in den meisten Fällen auf fossile Brennstoffe. Sie springt ein, wenn die Außentemperaturen besonders niedrig sind und die Wärmepumpe allein nicht mehr ausreichend Energie liefern kann.
In der Praxis bedeutet das, dass du in der Übergangszeit und bei moderaten Temperaturen die Wärme von der Wärmepumpe produzieren lässt. An besonders kalten Tagen springt dann ein zusätzliches Heizsystem wie ein Gas- oder Ölkessel ein. Dadurch steht auch bei extremen Witterungsbedingungen ausreichend Wärme zur Verfügung, ohne dass die Wärmepumpe übermäßig beansprucht wird.
Beim bivalenten Betrieb spielt die Wärmepumpe die Hauptrolle und ist der primäre Wärmeerzeuger, der in den meisten Fällen den Großteil des Jahres allein die benötigte Heizleistung erbringt.
Der Kernpunkt bei diesem System ist, dass bei sehr niedrigen Außentemperaturen oder besonders hohem Wärmebedarf eine zusätzliche Heizung einspringt, um das System zu unterstützen.
Im normalen Betrieb arbeitet die Wärmepumpe allein und deckt den Großteil des Energiebedarfs ab – sei es für die Heizung oder auch für die Warmwasserbereitung. Die Wärmepumpe ist dafür bekannt, vor allem in der Übergangszeit (Frühling und Herbst), aber auch bei tiefen Minusgraden im Winter noch effizient zu arbeiten. Der gesamte Prozess läuft über den sogenannten Kältekreislauf, bei dem Umweltenergie – etwa aus der Luft, dem Boden oder dem Grundwasser – aufgenommen, komprimiert und in Heizenergie umgewandelt wird.
Beim bivalenten Betrieb kommt die zusätzliche Heizung ins Spiel. Das kann beispielsweise ein Öl-, Holz- oder Gas-Brennwertkessel sein. Diese konventionellen Heizsysteme springen nur dann ein, wenn die Wärmepumpe alleine nicht mehr in der Lage ist, den gesamten Wärmebedarf zu decken. In diesem Fall wird die Heizleistung auf die Zusatzheizung übertragen, sodass beide Systeme zusammenarbeiten oder die Zusatzheizung die Wärmeerzeugung vollständig übernimmt.
Der Bivalenzpunkt ist ein wichtiger Wert bei der Planung einer bivalenten Wärmepumpe: Er bezeichnet den Punkt, an dem die Wärmepumpe nicht mehr genug Energie liefern kann, um das Gebäude allein zu beheizen, und eine Zusatzheizung benötigt wird, um den Wärmebedarf vollständig zu decken.
Um den Bivalenzpunkt zu berechnen, wird zunächst die Heizlast des Gebäudes ermittelt. Die Heizlast beschreibt, wie viel Wärme ein Gebäude bei einer bestimmten Außentemperatur benötigt, um eine angenehme Raumtemperatur zu halten.
Der Bivalenzpunkt wird dann anhand des Gesamtwärmebedarfs und der Leistung der Wärmepumpe berechnet. Die Wärmepumpe wird so dimensioniert, dass sie bis zu einer bestimmten Außentemperatur den gesamten Heizbedarf alleine decken kann. In der Regel liegt dieser Punkt bei einer bivalenten Wärmepumpe bei –5 °C.
Wenn die Außentemperaturen unter diesen Punkt fallen – eben den Bivalenzpunkt – reicht die Heizleistung der Wärmepumpe bei manchen Gebäuden allein nicht mehr aus, beispielsweise im Altbau mit schlechter Isolierung. In diesem Fall muss die Zusatzheizung einspringen, um den fehlenden Wärmebedarf auszugleichen. Der Bivalenzpunkt ist daher eine Art Schwellenwert, der angibt, bis zu welcher Außentemperatur die Wärmepumpe effektiv arbeiten kann.
Grundsätzlich können alle Wärmepumpen-Arten im bivalenten Betrieb eingesetzt werden. Allerdings gibt es einige Wärmepumpen, die sich besonders gut für diese Betriebsweise eignen, auch mit Hinblick auf die Umsetzung in bereits bestehenden Gebäuden mit vorhandener fossiler Heizung.
Am häufigsten werden Luftwärmepumpen für den bivalenten Betrieb verwendet. Das liegt daran, dass sie sich besonders gut in bestehende Heizsysteme – vor allem in Altbauten – integrieren lassen. Die Installation einer Luftwärmepumpe erfordert keine großen baulichen Maßnahmen wie zum Beispiel die Erschließung von Erdsonden bei einer Erdwärmepumpe.
Auch Luft-Wasser-Wärmepumpen sind eine beliebte Wahl, vor allem im monoenergetischen Betrieb. Dabei arbeitet die Wärmepumpe nicht mit einem zusätzlichen fossilen Heizsystem, sondern wird durch einen elektrischen Heizstab unterstützt. Diese Wärmepumpen-Art funktioniert, indem sie die Energie aus der Umgebungsluft nutzt, um sowohl das Heizwasser als auch das Warmwasser für den Haushalt zu erzeugen.
Viele Luft-Wasser-Wärmepumpen sind bereits ab Werk mit einem Heizstab ausgestattet, der dann aktiviert wird, wenn die Wärmepumpe bei extrem niedrigen Temperaturen Unterstützung benötigt. Diese Lösung ist besonders umweltfreundlich, da du vollständig auf fossile Brennstoffe verzichtest.
Obwohl Erdwärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen ebenfalls im bivalenten Betrieb verwendet werden können, werden sie in der Praxis meist monovalent betrieben. Diese Wärmepumpen beziehen ihre Energie aus dem Erdreich oder Grundwasser, was ihnen eine konstant hohe Effizienz ermöglicht – auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen. Daher ist es in vielen Fällen nicht notwendig, sie durch ein zweites Heizsystem zu unterstützen.
Die bivalente Wärmepumpe ist theoretisch bei allen Arten von Wärmepumpen eine Option. In der Praxis ist der bivalente Betrieb jedoch nicht immer notwendig, da moderne Wärmepumpen, auch Luft-Wasser-Wärmepumpen, auch bei tiefen Minusgraden effizient arbeiten und ausreichend Wärme erzeugen können.
Für viele Haushalte reicht eine gut dimensionierte monovalente Wärmepumpe vollkommen aus, um den gesamten Wärmebedarf das Jahr über zu decken. Ein bivalentes System kann jedoch in Regionen mit extrem kalten Wintern oder bei älteren, schlecht gedämmten Gebäuden sinnvoll sein. In diesen Fällen bietet der bivalente Betrieb eine zusätzliche Sicherheit, dass immer genügend Heizenergie zur Verfügung steht.
Letztendlich hängt die Entscheidung für oder gegen eine bivalente Wärmepumpe von den individuellen Gegebenheiten ab. Bei hansetherm erhältst du eine professionelle Beratung und wir klären dich über alle Vor- und Nachteile eines bivalenten Betriebs in deiner individuellen Situation auf. Beantworte für ein erstes unverbindliches und kostenloses Angebot einfach in zwei Minuten ein paar Fragen über unseren Online-Fragebogen.
Die Kosten für eine bivalente Wärmepumpe sind sehr individuell und schwanken je nach Art der Wärmepumpe und Zusatzheizung und je nachdem, ob in dem Gebäude bereits eine fossile Heizung vorhanden ist oder nicht. Für ein persönliches Angebot kannst du ganz einfach unseren Online-Fragebogen ausfüllen.
Ein bivalentes Heizsystem nutzt zwei verschiedene Wärmequellen, um das Gebäude zu beheizen. Dabei ist in der Regel die Wärmepumpe als Hauptwärmeerzeuger, während ein zweites Heizsystem (z. B. ein Gas- oder Ölkessel) einspringt, wenn die Wärmepumpe an ihre Leistungsgrenze kommt.
Der Bivalenzpunkt ist die Außentemperatur, ab der eine Wärmepumpe alleine nicht mehr genug Energie liefern kann, um das Gebäude ausreichend zu beheizen. Ab diesem Punkt wird eine zusätzliche Heizung aktiviert, um den Wärmebedarf zu decken.
Der Bivalenzpunkt ist abhängig von den individuellen Gegebenheiten bei dir vor Ort und schwankt deshalb. In der Regel wird er auf etwa –5 °C gelegt. Je niedriger der Bivalenzpunkt, desto länger kann die Wärmepumpe ohne Unterstützung durch das zweite Heizsystem arbeiten.
