.png)
Moderne Heizsysteme sind für den effizienten und nachhaltigen Betrieb ausgelegt. Doch in manchen Situationen reicht die Hauptwärmequelle allein nicht mehr aus wenn die Außentemperaturen stark fallen. Dann muss eine zweite einspringen. Dafür ist der Bivalenzpunkt entscheidend.
Was ist der Bivalenzpunkt?
Der Bivalenzpunkt definiert die Außentemperatur, bei der eine Wärmepumpe nicht mehr genügend Heizleistung erbringt und eine zweite Heizquelle einspringen muss. Das liegt an den physikalischen Grenzen der Wärmepumpe, da ihre Effizienz mit sinkender Temperatur abnimmt. Demnach ist der Bivalenzpunkt ein wichtiger Faktor für die Auslegung eines Heizsystems.
.png)
Warum ist der Bivalenzpunkt wichtig?
Der Bivalenzpunkt bestimmt, ab welcher Außentemperatur eine zweite Heizquelle eine Wärmepumpe unterstützen muss. Er beeinflusst direkt den Energieverbrauch und damit die Heizkosten. Wird der Bivalenzpunkt zu hoch gewählt, steigt der Anteil der Zusatzheizung, was die Betriebskosten erhöht. Ein optimal eingestellter Bivalenzpunkt sorgt dafür, dass eine Wärmepumpe möglichst lange effizient arbeitet. Je nach Gebäudeisolierung und Heizlast kann sich der ideale Bivalenzpunkt unterscheiden.
Welche Arten von Bivalenzpunkten gibt es?
Welche Art von Bivalenzpunkt für eine Wärmepumpe relevant ist, hängt von der gewählten Betriebsweise ab. Wärmepumpen können unterschiedlich arbeiten, z. B. alleine (monovalenter Betrieb) oder in Kombination mit einer anderen Wärmequelle (bivalenter Betrieb).
Insgesamt gibt es drei Arten von Bivalenzpunkten:
- Monoenergetischer Betrieb: Die Wärmepumpe arbeitet bis zum Bivalenzpunkt effizient, danach übernimmt eine elektrische Zusatzheizung wie ein Heizstab. Diese Betriebsweise wird oft bei Luft-Wasser-Wärmepumpen genutzt.
- Bivalent-paralleler Betrieb: Die Wärmepumpe deckt den Primärwärmebedarf bis zum Bivalenzpunkt, danach schaltet sich ein Brennwertkessel (Öl, Gas oder Holz) dazu.
- Bivalent-alternativer Betrieb: Die Wärmepumpe arbeitet nur bis zum Bivalenzpunkt, danach übernimmt vollständig eine andere Heizquelle wie ein Gas- oder Ölkessel. Diese Lösung ist typisch für Hybridheizungen und sorgt für eine klare Trennung der Betriebsarten.
Die Wahl des Bivalenzpunkts hat nicht nur Einfluss auf die Betriebsweise Ihrer Wärmepumpe, sondern auch auf die Heizkosten.
Wie beeinflusst der Bivalenzpunkt die Heizkosten?
Der Bivalenzpunkt beeinflusst die Heizkosten direkt, da er bestimmt, wie oft die Zusatzheizung einspringt. Liegt der Bivalenzpunkt beispielsweise bei -5 °C, übernimmt die Wärmepumpe etwa 90 % des Heizbedarfs, während die Zusatzheizung 10 % liefert. Ist der Bivalenzpunkt dagegen bereits bei 0 °C, steigt der Anteil der Zusatzheizung auf 30 % oder mehr, was die Kosten erheblich erhöht.
Im Folgenden zeigen wir die Auswirkungen des Bivalenzpunkts anhand eines Beispiels. Die Heizkosten basieren auf einem durchschnittlichen Einfamilienhaus mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe und einem Strompreis von 0,30 €/kWh.
Ein niedriger Bivalenzpunkt bedeutet also eine höhere Effizienz der Wärmepumpe und geringere Heizkosten. Ein zu hoher Bivalenzpunkt führt dagegen zu steigenden Kosten, da die teurere Zusatzheizung häufiger aktiv wird.
Wie wird der Bivalenzpunkt berechnet?
Der Bivalenzpunkt wird anhand der Heizlast des Gebäudes und der Leistungsfähigkeit der Wärmepumpe bestimmt. Die Heizlast hängt von der Dämmung, den Fensterflächen und der Bauweise ab. Die Leistungskennlinie der Wärmepumpe zeigt, wie stark die Heizleistung bei sinkender Außentemperatur abnimmt. Der COP-Wert gibt an, wie effizient die Wärmepumpe arbeitet – je höher er ist, desto niedriger kann der Bivalenzpunkt sein. Zudem spielt die Art der Zusatzheizung eine Rolle.
Schritt-für-Schritt-Berechnung:
- Ermitteln Sie die Heizlast des Gebäudes z. B. Ihr Haus benötigt 10 kW Heizleistung bei -10 °C Außentemperatur.
- Prüfen Sie die Leistungskennlinie der Wärmepumpe z. B. Ihre Wärmepumpe liefert bei 0 °C noch 9,5 kW, aber bei 5 °C nur noch 7,5 kW.
- Finden Sie die Temperatur, bei der die Heizlast größer ist als die Wärmepumpenleistung z.B. bei -5 °C benötigt das Gebäude 10 kW, aber die Wärmepumpe schafft nur 7,5 kW. Die Differenz von 2,5 kW muss von der Zusatzheizung übernommen werden.
- Ergebnis: Der Bivalenzpunkt liegt bei -5 °C, weil ab dieser Temperatur die Wärmepumpe nicht mehr den gesamten Wärmebedarf decken kann.
Sie können den Bivalenzpunkt bestimmen, indem Sie feststellen, bei welcher Temperatur die benötigte Heizlast höher ist als die Wärmepumpenleistung. In diesem Beispiel ist es -5 °C.
Mit einer stärkeren Wärmepumpe oder besserer Dämmung könnte der Bivalenzpunkt gesenkt werden.
Wie kann man den Bivalenzpunkt optimieren?
So können Sie den Bivalenzpunkt senken und die Heizkosten reduzieren:
- Leistungsstärkere Wärmepumpe wählen: Eine Wärmepumpe mit höherer Heizleistung kann auch bei niedrigen Temperaturen mehr Wärme liefern.
- Gute Gebäudeisolierung sicherstellen: Eine bessere Dämmung reduziert die Heizlast und verschiebt den Bivalenzpunkt nach unten.
- Vorlauftemperatur der Heizung optimieren: Eine niedrigere Vorlauftemperatur erhöht den COP-Wert der Wärmepumpe und senkt den Stromverbrauch.
- Hybridlösung mit effizienter Zusatzheizung wählen: Ein Gas-Brennwertgerät oder ein Holzofen kann den Energieverbrauch der Zusatzheizung senken.
- Außentemperaturfühler nutzen: Eine präzise Regelung anhand der tatsächlichen Außentemperatur ermöglicht eine feinere Abstimmung des Bivalenzpunkts.
- Betriebsweise anpassen: Im bivalent-parallelen Betrieb kann der Bivalenzpunkt niedriger gewählt werden, da Wärmepumpe und Zusatzheizung gleichzeitig arbeiten.
Was bedeutet der Bivalenzpunkt für die Praxis?
Der Bivalenzpunkt bestimmt, ab welcher Außentemperatur eine Zusatzheizung Ihre Wärmepumpe unterstützt. Ein optimal gewählter Bivalenzpunkt senkt die Heizkosten und verbessert die Effizienz. Durch eine gut abgestimmte Wärmepumpe, niedrige Vorlauftemperaturen und eine geringe Heizlast können Sie den Bivalenzpunkt optimieren. So arbeitet Ihre Wärmepumpe länger allein und die Zusatzheizung wird seltener benötigt.
autarc: Ihr Partner für effiziente Wärmepumpenlösungen – Jetzt informieren!
Setzen Sie auf Qualität und Fachkompetenz bei der Planung und Installation von Wärmepumpensystemen. Mit unserem Wärmepumpen-Check erhalten Sie umfassende Unterstützung, damit Sie Ihre Projekte effizient und nachhaltig umsetzen. Kontaktieren Sie uns noch heute und profitieren Sie von unserem Expertenwissen!
%203%20(1).png)
Sie wollen direkt loslegen?
Kein Problem. Buchen Sie sich jetzt eine Demo.
