Bivalenzpunkt Wärmepumpe
Während Gas- oder Ölheizungen in der Regel allein (monovalent) für warme Räume und warmes Wasser sorgen, arbeiten Wärmepumpenheizungen oft in Kombination. Experten sprechen dabei vom bivalenten Betrieb, bei dem neben der Umweltheizung eine weitere Wärmequelle zur Verfügung steht.
Ein weitverbreitetes Beispiel ist die Gasbrennwert-Hybridheizung, die Gasheiz- und Wärmepumpentechnik verbindet. Arbeiten mehr als zwei Systeme in einer Anlage zusammen, ist die Rede von der multivalenten Heizung. Ein Beispiel dafür ist die Kombination der Gasbrennwert-Hybridheizung mit Solarthermie oder wasserführendem Kamin.
Wärmepumpenheizungen nutzen einen technischen Prozess, um thermische Energie aus der Umwelt zum Heizen nutzbar zu machen. Dabei nehmen sie beispielsweise Außenluft auf, um deren Temperatur mithilfe von Strom auf das Niveau der Vorlauftemperatur im Haus zu bringen. Durch sinkende Außentemperaturen steigt der Temperaturhub von der Quell- auf die Vorlauftemperatur und die Anlagen verbrauchen mehr Energie.
Der Bivalenzpunkt der Wärmepumpe beschreibt, ab welcher Außentemperatur die Umweltheizung Unterstützung durch eine weitere Wärmequelle benötigt. Wann dieser Punkt erreicht ist, hängt unter anderem vom energetischen Zustand des Gebäudes, von der Größe der Heizflächen und von der Leistung der Wärmepumpenheizung ab.
Bivalent alternativer oder paralleler Heizbetrieb ist möglich
Im Beispiel von oben nimmt die Gasbrennwertheizung ihren Betrieb auf, wenn der Bivalenzpunkt der Wärmepumpe unterschritten ist. Sollen Regelsysteme die Heizung steuern , haben sie nun drei Optionen. Zum einen können sie die Wärmepumpe am Bivalenzpunkt abschalten, sodass die Gasheizung bei niedrigen Außentemperaturen allein arbeitet. Experten sprechen dabei vom bivalent alternativen Betrieb. Möglich ist zum anderen auch der bivalent parallele Betrieb, bei dem Gasheizung und Wärmepumpe unterhalb des Bivalenzpunkts gemeinsam arbeiten. Die Zusatzheizung gleicht dann die fehlende Leistung aus, um genügend Wärme bereitzustellen. Eine dritte Lösung stellt der bivalent-teil-parallele Betrieb dar. Hier arbeiten Umwelt- und Zusatzheizung bis zu einer festgelegten Außentemperatur zusammen, bevor die zusätzliche Energiequelle allein übernimmt. Welche Variante zum Einsatz kommt, hängt von den individuellen Voraussetzungen ab.
Der Bivalenzpunkt einer Wärmepumpe lässt sich nach wirtschaftlichen und technischen Maßgaben bestimmen. Im ersten Fall geht es darum, die Leistung der Heizgeräte komplett auszunutzen. Da der hohe Temperaturhub auch mit steigenden Heizkosten verbunden ist, spielt in der Praxis die Auslegung nach ökonomischen Gesichtspunkten häufig eine größere Rolle. Denn bei dieser geht es darum, den Bivalenzpunkt anhand der anfallenden Heizkosten zu bestimmen.
• Technische Bestimmung: Hier geht es um die Leistungsfähigkeit einer Wärmepumpe, wobei Anlagen mit hoher Leistung auch bei niedrigen Außentemperaturen ausreichend Wärme bereitstellen. Das hat jedoch einen hohen Stromverbrauch zur Folge und die Heizkosten steigen.
• Ökonomische Bestimmung: Neben der Leistungsfähigkeit geht es hier auch um die Heizkosten. Einen Einfluss auf die Auslegung haben daher vor allem die Energiepreise. An dem Punkt, an dem eine Zusatzheizung im Betrieb günstiger ist, erreichen Wärmepumpen den Bivalenzpunkt.
Dieser ist hier in aller Regel höher als bei der rein technischen Auslegung – im Vergleich zu dieser allerdings variabel. So kann sich der Punkt durch sich verändernde Energiepreise nach oben oder unten verschieden.
In der Praxis liegt der Bivalenzpunkt einer Wärmepumpe meist zwischen plus und minus 5 Grad Celsius. Er kann bei unsanierten Altbauten mit kleinen Heizflächen höher ausfallen und ist bei sehr gut gedämmten Gebäuden mit Flächenheizung in aller Regel niedriger. Grund dafür ist, dass diese auch bei sinkenden Außentemperaturen nur wenig Heizwärme benötigen und mit niedrigen Vorlauftemperaturen auskommen. Um die fachgerechte Auslegung kümmern sich Energieberater, Planer oder Fachhandwerker im Rahmen der individuellen Planung.