Je besser ein Haus gedämmt ist, umso weniger Wärme verliert es. Die nötige Leistung der Heizung fällt geringer aus und eine Wärmepumpenheizung kann länger allein arbeiten.
Bivalenzpunkt der Wärmepumpe: Erklärung und Tipps zum Optimieren
Beratung anfordernSorgen zwei Wärmeerzeuger gemeinsam für wohlige Temperaturen im Haus, sprechen Expert:innen vom bivalenten Betrieb. Die Außentemperatur, an der sich die Erzeuger abwechseln oder ab der beide gemeinsam arbeiten, ist der Bivalenzpunkt. Bei Wärmepumpen ist dieser besonders wichtig, da er den Komfort und die Effizienz des Heizsystems beeinflusst. Wir erklären, wie Sie den optimalen Bivalenzpunkt einer Wärmepumpe finden und einstellen.
Das Wichtigste im Überblick:
- Der bivalente Betrieb beschreibt die Kombination aus zwei Wärmeerzeugern, um Effizienz und Versorgungssicherheit zu gewährleisten.
- Der Bivalenzpunkt ist die Außentemperatur, ab der ein zweiter Wärmeerzeuger die Umweltheizung unterstützt oder ersetzt.
- Die optimale Einstellung liegt dort, wo die Wärmepumpe noch ausreichend Leistung bringt und gleichzeitig wirtschaftlich arbeitet.
- Ein korrekt eingestellter Bivalenzpunkt sorgt dafür, dass die Heizung über die gesamte Heizperiode hinweg effizient, kostensparend und zuverlässig arbeitet.
Monovalent, bivalent und multivalent: So arbeitet die Heizung
Geht es um die Betriebsweisen einer Heizung, sind grundsätzlich drei Varianten denkbar. So gibt es den monovalenten, den bivalenten und den multivalenten Betrieb. Arbeitet eine Wärmepumpenheizung monovalent, sorgt sie allein für die nötige Wärme. Im bivalenten Betrieb kommt ein Wärmeerzeuger hinzu und im multivalenten Betrieb arbeiten mehr als zwei Wärmeerzeuger zusammen. Die folgende Übersicht zeigt typische Beispiele:
- Monovalent: Hier installieren Sie nur eine Sole- oder Luft-Wasser-Wärmepumpe. Eine Ausnahme besteht, wenn Sie auch einen elektrischen Heizstab einsetzen. In diesem Fall arbeitet die Heizung monoenergetisch – es gibt zwar zwei Wärmeerzeuger, beide setzen aber auf die gleiche Energiequelle (hier Strom).
- Bivalent: Für den bivalenten Betrieb kombinieren Sie zwei Wärmeerzeuger miteinander. Typisch ist dabei der Einsatz einer Gasheizung. Aber auch Ölheizungen, Biomasseheizungen oder Solarthermieanlagen sind denkbar. Die Zusatzheizungen nutzen dabei kostenfreie Umweltenergie (Solarthermie) oder unterstützen die Wärmepumpenheizung, wenn Leistung oder Effizienz bei niedrigen Außentemperaturen sinken.
- Multivalent: In diesem Fall arbeiten mehr als zwei Wärmeerzeuger zusammen. Ein typisches Beispiel ist die Kombination aus Wärmepumpe, Gasheizung und Solarthermie.
In der Praxis arbeiten vor allem Luft-Wasser-Wärmepumpen bi- oder multivalent, da die Effizienz bei niedrigen Temperaturen hier am geringsten ist. Wasser- oder Sole-Wasser-Wärmepumpen arbeiten hingegen häufig monovalent oder monoenergetisch.
Bivalenter Betrieb einer Wärmepumpe: 3 verschiedene Arten
Die bivalente Betriebsweise lässt sich auf drei unterschiedliche Arten realisieren. So können mehrere Wärmeerzeuger bivalent-alternativ, bivalent-parallel oder bivalent-teilparallel zusammenarbeiten. Die folgende Übersicht zeigt, was das bedeutet:
- Bivalent alternativ: Bei dieser Betriebsweise wechseln sich zwei Wärmeerzeuger ab, wenn die Außentemperatur einen bestimmten Wert unterschreitet. Kombinieren Sie etwa eine Gasheizung mit einer Wärmepumpe, schaltet die Regelung um den Gefrierpunkt herum von der Umwelt- auf die fossile Heizung um. Die Gasheizung sorgt dann allein für die nötige Wärme.
- Bivalent parallel: Hier arbeiten die Wärmeerzeuger zusammen, wenn die Außentemperatur unter einen voreingestellten Wert absinkt. Ein Beispiel: Läuft die Wärmepumpenheizung über den Punkt hinaus allein, schaltet die Regelung an diesem die Gasheizung zu.
- Bivalent teilparallel: Bei dieser Einstellung arbeiten zwei Wärmeerzeuger nur zeitweise zusammen. Während die Regelung an einem oberen Temperaturpunkt den zweiten Wärmeerzeuger hinzuschaltet, schaltet sie den ersten beim Erreichen eines unteren Außentemperaturpunktes ab.
Welche Betriebsweise passt zu welchem Gebäude?
Kann die Wärmepumpenheizung in gut gedämmten Gebäuden lange effizient allein arbeiten, wählen Planer häufig den bivalent alternativen Betrieb. Genügt die Leistung nicht, um das Haus bei niedrigen Außentemperaturen allein zu betreiben, kommt hingegen häufig der bivalent parallele Betrieb zum Einsatz. Der teilparallele Betrieb ist hingegen ein Kompromiss, der auch in Gebäuden mit moderatem Sanierungsstand für Effizienz und Komfort sorgt.
Bivalenzpunkt der Wärmepumpe: Erklärung und Einstellung
Der Bivalenzpunkt der Wärmepumpe beschreibt die Außentemperatur, an der die Regelung auf einen anderen Wärmeerzeuger um- oder diesen zuschaltet. Er liegt üblicherweise bei etwa null bis minus sieben Grad Celsius und lässt sich über das Bedienmenü der Hybridheizung einstellen. Neben dem Bivalenzpunkt können Sie hier auch die Heizkurve einstellen, um die Effizienz und den Komfort der Heizung zu optimieren.
Einflussfaktoren: Wovon hängt der optimale Bivalenzpunkt der Wärmepumpe ab?
Wie Sie den Bivalenzpunkt Ihrer Wärmepumpe richtig einstellen, hängt von zahlreichen Faktoren ab. Neben dem Dämmstandard des Hauses gehören dazu auch die Art der Heizflächen sowie die Leistung der Heizung, wie die folgende Übersicht zeigt:
Setzen Sie auf spezielle Niedertemperaturheizkörper oder große Heizflächen wie bei einer Flächenheizung, können Sie die Vorlauftemperatur im System absenken. Das reduziert den Unterschied zwischen Heizwasser- sowie Quelltemperatur und der Bivalenzpunkt der Wärmepumpe lässt sich absenken.
Eine wichtige Rolle spielt auch die Auslegung der Umweltheizung. Verfügt diese über eine sehr geringe Leistung, müssen Sie die Bivalenztemperatur höher einstellen. Andernfalls genügt die Leistung unter Umständen nicht, um Ihr Haus auf die gewünschten Temperaturen zu bringen.
Relevant für die korrekte Einstellung ist auch die Wärmepumpenart. Da Luft-Wasser-Wärmepumpen in der Heizperiode auf eine vergleichsweise kalte Wärmequelle zugreifen, lässt sich der Bivalenzpunkt bei Sole- oder Wasser-Wasser-Systemen niedriger einstellen. Der Grund dafür: Beide setzen auf eine wärmere Umweltenergiequelle und müssen dadurch auch an kalten Wintertagen weniger leisten.
Tipp: Den optimalen Bivalenzpunkt der Wärmepumpe finden
Durch die zahlreichen Einflussfaktoren ist eine pauschale Aussage zur korrekten Einstellung leider nicht möglich. Expert:innen können den optimalen Bivalenzpunkt der Wärmepumpe aber berechnen. Dazu achten sie einerseits auf die Leistung, andererseits aber auch auf die Wirtschaftlichkeit. Für ein individuelles Gebäude liegt der Einstellwert dabei immer an dem Punkt, an dem:
- die Leistung der Umweltheizung noch genügt, um die Heizlast zu decken
- die Effizienz der Anlage noch ausreichend hoch ist, um einen wirtschaftlichen Betrieb zu gewährleisten
Moderne Anlagen ermitteln den Bivalenzpunkt der Wärmepumpe dynamisch
Da sich mit den Energiepreisen die Randbedingungen der Berechnung ständig ändern, verändert sich auch der optimale Bivalenzpunkt der Wärmepumpe. Moderne Anlagen von Viessmann werden dem gerecht, indem sie den Punkt dynamisch ermitteln. Die Regelung berücksichtigt dabei kontinuierlich Faktoren wie Außentemperatur, COP, Strom- und ggf. Brennstoffpreise sowie die aktuelle Heizlast. Auf dieser Basis entscheidet sie dann dynamisch über den Punkt, an dem die Leistung ausreicht und die Wirtschaftlichkeit am höchsten ist.
Wichtig zu wissen: Ältere Anlagen arbeiten auch heute noch mit einem starren Wert. Expert:innen haben diesen dann meist eher konservativ eingestellt, um die Wärmeversorgung immer zu gewährleisten. Die Effizienz ist dadurch teilweise etwas geringer als möglich. Ob ein Update möglich und sinnvoll ist, hängt dabei von der Art der Anlage ab.
Wirtschaftlichen Bivalenzpunkt überschlägig berechnen: In drei Schritten
Unterstützt Ihre Anlage keine dynamische Bestimmung und rentiert sich ein Update nicht, können Sie den Bivalenzpunkt der Wärmepumpe überschlägig berechnen. Und das funktioniert in drei einfachen Schritten:
- Berechnen Sie das Strom-Äquivalent der Zusatzheizung: Dividieren Sie dazu den aktuellen Energiepreis (zum Beispiel 0,12 Cent/kWh für Gas) durch den Wirkungsgrad der Zusatzheizung (Strom-Äquivalent = Brennstoffpreis der Zusatzheizung / Wirkungsgrad der Zusatzheizung).
- Ermitteln Sie die individuelle Grenz-Leistungszahl: Nun dividieren Sie den Strompreis der Umweltheizung durch das zuvor berechnete Strom-Äquivalent (Grenz-Leistungszahl = Strompreis der Wärmepumpe / Strom-Äquivalent).
- Bivalenzpunkt der Wärmepumpe im Datenblatt ablesen: Im letzten Schritt lesen Sie die Temperatur aus dem Datenblatt der Wärmepumpenheizung ab, bei welcher die Leistungszahl (COP) den berechneten Wert annimmt. Das ist der wirtschaftlich optimale Bivalenzpunkt der Wärmepumpe.
FAQ: Am häufigsten gestellte Fragen und Antworten zum Thema
Der Punkt beschreibt die Außentemperatur, ab der ein Wärmeerzeuger nicht mehr allein arbeitet. Die Regelung schaltet dann einen zusätzlichen Wärmeerzeuger zu oder komplett auf diesen um. Er ist ein zentraler Regelparameter im bivalenten Betrieb und bestimmt, wie effizient und komfortabel das Heizsystem arbeitet.
In der Praxis liegt er meist zwischen 0 und −7 °C Außentemperatur. Der genaue Wert hängt unter anderem vom Dämmstandard des Gebäudes und der Art der Heizflächen ab. Einen großen Einfluss haben außerdem Faktoren wie die Leistung und die Effizienz der Anlage.
Optimal eingestellt, arbeitet die Umweltheizung möglichst lange wirtschaftlich. Ist der Wert zu hoch, springt der Zusatzwärmeerzeuger unnötig früh an. Ist er zu niedrig, kann die Umweltheizung ineffizient laufen oder die Heizlast nicht mehr vollständig decken.
Der wirtschaftlich optimale Punkt lässt sich überschlägig aus Strompreis, Brennstoffpreis, Wirkungsgrad der Zusatzheizung und dem COP der Umweltheizung ermitteln. Viele Hybridheizungen erlauben zudem eine manuelle Einstellung über die Regelung, häufig in Kombination mit der Heizkurve.
Ja, die Einstellung kann nachträglich angepasst werden, etwa nach energetischen Sanierungen oder bei veränderten Energiepreisen. Ob ein Update der Regelung sinnvoll ist, hängt vom Alter und vom Hersteller der Anlage ab.
Bei Luft-Wasser-Anlagen liegt der Bivalenzpunkt meist etwas höher als bei Sole- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen. Der Grund ist die niedrigere Quellentemperatur der Außenluft, die bei Frost die Leistung und Effizienz stärker beeinflusst.
