Monovalente Wärmepumpe im Überblick
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Monovalente Wärmepumpe im Überblick

Monovalente Wärmepumpe: Das Wichtigste in Kürze

  • Beim monovalenten Betrieb ist die Wärmepumpe der einzige Wärmeerzeuger.
  • Alle Arten von Wärmepumpen sind prinzipiell dafür geeignet.

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Monovalente Wärmepumpe im Überblick

Entscheidest du dich für eine Wärmepumpe, steht die große Frage im Raum: Welches System passt am besten zu dir? Eine monovalente Wärmepumpe ist eine ausgezeichnete Option, wenn du dein Haus komplett unabhängig von fossilen Brennstoffen heizen möchtest. Bei uns erfährst du, was eine monovalente Wärmepumpe ausmacht, wie sie funktioniert und wo die Vor- und Nachteile liegen.

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Eine einfache Erklärung: Was ist eine monovalente Wärmepumpe?

Eine monovalente Wärmepumpe ist ein Heizsystem, das ausschließlich auf die Wärmepumpe als alleinige Wärmequelle setzt. Anders als bei bivalenten Systemen, bei denen zusätzlich ein Heizkessel oder eine andere Heizquelle zum Einsatz kommt, übernimmt hier die Wärmepumpe das gesamte Heizmanagement. Es gibt keine Unterstützung durch andere Heizmethoden – die Wärmepumpe sorgt das ganze Jahr über für die benötigte Wärme.

Das bedeutet, dass nur der Kältekreislauf der Wärmepumpe genutzt wird, um das Gebäude sowohl im Winter als auch in der Übergangszeit effizient zu beheizen. Die monovalente Wärmepumpe zieht ihre Energie aus der Umgebung, sei es aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser, und wandelt diese in nutzbare Wärme um.

Dabei spielt die Effizienz des Systems eine entscheidende Rolle: Bei optimaler Auslegung und guter Gebäudedämmung kann eine monovalente Wärmepumpe den Wärmebedarf problemlos das ganze Jahr über decken.

Schon gewusst?

    Bei der Wahl zwischen mono- und bivalenten Wärmepumpensystemen ist es hilfreich, die Begriffe zu verstehen: 'Mono', abgeleitet vom Griechischen für 'eins', weist darauf hin, dass ein monovalentes System sich komplett auf eine einzige Wärmequelle verlässt. 'Bi' hingegen bedeutet 'zwei' und zeigt, dass bivalente Systeme auf eine Kombination aus zwei Wärmequellen setzen.

Betriebsarten im Vergleich: Monovalente und bivalente Wärmepumpen

Monovalente vs. Bivalente Wärmepumpe

Wie eine monovalente Wärmepumpe arbeitet: Alles zur Betriebsweise

Um zu verstehen, wie eine monovalente Wärmepumpe funktioniert, lohnt sich ein genauerer Blick auf den Kältekreislauf, der das Herzstück des Systems bildet. Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe wird die Energie aus der Außenluft genutzt und in Wärme für Heizung und Warmwasser umgewandelt. Das funktioniert wie folgt:

  • Verdampfer: Zunächst saugt die Wärmepumpe Außenluft an, selbst bei kalten Temperaturen. Diese Luft wird durch den Verdampfer geleitet, wo sie auf ein spezielles Kältemittel trifft. Dieses Kältemittel hat die Eigenschaft, schon bei sehr niedrigen Temperaturen zu verdampfen. Durch den Kontakt mit der Umgebungsluft verdampft es also und nimmt dabei Wärmeenergie aus der Luft auf.
  • Verdichter: Der entstandene Dampf wird dann in den Verdichter geleitet. Hier wird das Kältemittel stark komprimiert, was zu einer Erhöhung des Drucks und der Temperatur führt. Durch die Kompression wird die Wärme weiter verstärkt, bis sie auf einem Niveau ist, das für die Beheizung eines Hauses ausreicht.
  • Verflüssiger: Der heiße, komprimierte Dampf gelangt anschließend in den Verflüssiger. Hier gibt das Kältemittel die aufgenommene Wärme an das Heizsystem des Hauses ab, beispielsweise an das Wasser im Heizungskreislauf oder an das Warmwasser, das für den Haushalt genutzt wird. Während es die Wärme abgibt, kühlt das Kältemittel wieder ab und verflüssigt sich erneut.
  • Expansionsventil: Bevor der Kreislauf von Neuem beginnt, durchläuft das Kältemittel das Expansionsventil. Hier wird der Druck des Kältemittels reduziert, sodass es wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt – bereit, im Verdampfer erneut Wärme aus der Außenluft aufzunehmen.

Bei einer monovalenten Wärmepumpe läuft dieser Prozess das ganze Jahr über, unabhängig von der Außentemperatur. Auch bei niedrigen Temperaturen funktioniert der Kältekreislauf effektiv, da die Wärmepumpe selbst in kalter Luft noch ausreichend Energie für den Heizbetrieb findet. Entscheidend ist dabei die Effizienz des gesamten Systems: Je besser die Wärmepumpe ausgelegt und das Gebäude gedämmt ist, desto effizienter arbeitet der Kältekreislauf – selbst bei Minusgraden.

Hinweis!

    Bei privater Nutzung, zum Beispiel für ein Einfamilienhaus, kommen meist monovalente Wärmepumpen zum Einsatz. Bei größeren Anlagen lohnt sich allerdings auch ein bivalenter Betrieb, da sich in diesem Fall auf lange Sicht niedrigere Gesamtkosten ergeben.

Welche Wärmepumpen-Arten eignen sich für den monovalenten Betrieb?

Grundsätzlich lässt sich sagen: Prinzipiell sind alle Arten von Wärmepumpen für den monovalenten Betrieb geeignet. Ob Luft-, Erd- oder Wasserwärmepumpen – jede dieser Anlagen kann als alleinige Wärmequelle für dein Heizsystem dienen. Allerdings hängt es stark von den äußeren Bedingungen und dem Energiebedarf deines Hauses ab, welche Wärmepumpen-Art sich am besten für einen rein monovalenten Betrieb eignet.

Erdwärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen

Erdwärmepumpen und Wasser-Wasser-Wärmepumpen werden normalerweise monovalent betrieben, da sie sehr konstante und zuverlässige Energiequellen nutzen. Erdwärmepumpen entziehen die Wärme aus dem Erdreich, das auch im Winter relativ stabile Temperaturen aufweist. Dadurch sind sie besonders effizient und in der Lage, das Haus auch bei extrem kalten Außentemperaturen komplett zu beheizen.

Wasser-Wasser-Wärmepumpen arbeiten ähnlich, indem sie Energie aus dem Grundwasser gewinnen. Auch das Grundwasser bietet das ganze Jahr über gleichbleibende Temperaturen, ideal für den monovalenten Betrieb.

Luftwärmepumpen und Luft-Wasser-Wärmepumpen

Auch Luft-Wasser-Wärmepumpen können monovalent betrieben werden, wenn die Wärmepumpe gut dimensioniert und das Gebäude ausreichend gedämmt ist. Moderne Wärmepumpen haben mittlerweile eine deutlich höhere Effizienz erreicht, sodass sie das ganze Jahr über den kompletten Wärmebedarf abdecken können.

Soll die Wärmepumpe aber bivalent betrieben werden, ist eine Luft- oder Luft-Wasser-Wärmepumpe am ehesten dafür geeignet. In solchen Fällen wird dann ein zweites Heizsystem, wie ein Gas- oder Ölkessel, hinzugeschaltet, um die nötige Heizleistung jederzeit sicherzustellen.

Schon gewusst?

    Wärmepumpen sind auch bei Temperaturen um –30 °C noch mehr als doppelt so effizient wie Öl- und Gasheizungen. Das geht aus Forschungsergebnissen der Universität Oxford und des Think-Tanks Regulatory Assistance Project hervor.