Das Thema kurz und kompakt

Der Bivalenzpunkt bezeichnet die Außentemperatur, bei der die Wärmepumpe ihre maximale Heizleistung erreicht und den Wärmebedarf des Gebäudes gerade noch decken kann.

Sinkt die Außentemperatur unter diesen Punkt, muss ein zusätzliches Heizsystem (oft ein elektrischer Heizstab) zugeschaltet werden..

Bei einer Luft-Wasser-Wärmepumpe liegt der Bivalenzpunkt typischerweise zwischen -2 °C und -5 °C, kann aber je nach Gebäude variieren.

Eine professionelle Energieberatung durch Enter hilft Ihnen, den optimalen Bivalenzpunkt für Ihre Wärmepumpe zu ermitteln und so Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu maximieren.

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Was ist der Bivalenzpunkt einer Wärmepumpe?

Der Bivalenzpunkt einer Wärmepumpe definiert jene Außentemperatur, bei der die maximale Heizleistung der Wärmepumpe genau dem Wärmebedarf des Gebäudes entspricht. Anders ausgedrückt: Am Bivalenzpunkt deckt die Wärmepumpe gerade noch den kompletten Heizbedarf ab, ohne dass zusätzliche Wärmeerzeuger unterstützen müssen.

Sobald die Außentemperatur unter diesen kritischen Punkt fällt, kann die Wärmepumpe allein nicht mehr ausreichend Wärmeenergie liefern. In diesem Fall muss ein zweites Heizsystem – typischerweise ein elektrischer Heizstab oder eine konventionelle Heizung – einspringen, um die verbleibende Heizlast zu decken.

Der Bivalenzpunkt ist besonders bei Luft-Wasser-Wärmepumpen relevant, da deren Leistung auch von der Außentemperatur abhängt. Je kälter es draußen wird, desto weniger Wärmeenergie kann die Wärmepumpe aus der Umgebungsluft gewinnen und desto mehr nimmt ihre Effizienz ab. Bei Sole-Wasser- oder Wasser-Wasser-Wärmepumpen spielt der Bivalenzpunkt eine geringere Rolle, da diese Systeme mit konstanteren Wärmequellentemperaturen arbeiten.

Der Bivalenzpunkt ist nicht nur ein technischer Parameter, sondern ein wichtiges Planungskriterium für die Dimensionierung Ihrer Heizanlage. Eine zu kleine Wärmepumpe mit einem zu hohen Bivalenzpunkt führt dazu, dass häufig zusätzliche, meist weniger effiziente Heizsysteme zugeschaltet werden müssen. Eine überdimensionierte Wärmepumpe mit sehr niedrigem Bivalenzpunkt verursacht hingegen unnötig hohe Anschaffungskosten und kann durch häufiges Takten (Ein- und Ausschalten) einen erhöhten Verschleiß aufweisen.

Bivalenzpunkt Wärmepumpe: So wird er berechnet

Die Berechnung des Bivalenzpunkts basiert auf zwei grundlegenden Faktoren: der Heizlast des Gebäudes und der Heizleistung der Wärmepumpe. Um den Bivalenzpunkt zu ermitteln, müssen diese beiden Größen grafisch oder rechnerisch gegenübergestellt werden.

Heizlast des Gebäudes

Die Heizlast beschreibt den Wärmebedarf eines Gebäudes in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Sie gibt an, wie viel Wärmeenergie zugeführt werden muss, um eine gewünschte Raumtemperatur (üblicherweise 20 °C) aufrechtzuerhalten. Die Heizlast wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst:

• Größe und Bauart des Gebäudes
• Dämmstandard (U-Werte der Gebäudehülle)
• Lüftungswärmeverluste
• Ausrichtung und Fensterflächenanteil
• Klimazone und standortspezifische Normauslegungstemperatur

Altbauten haben in der Regel eine höhere Heizlast als moderne, gut gedämmte Neubauten. Dies wirkt sich direkt auf den Bivalenzpunkt aus, da bei gleicher Wärmepumpenleistung der Bivalenzpunkt bei Altbauten bei höheren Außentemperaturen liegt.

Heizleistung der Wärmepumpe

Die Heizleistung einer Wärmepumpe ist nicht konstant, sondern variiert mit der Temperatur der Wärmequelle. Besonders bei Luft-Wasser-Wärmepumpen sinkt die verfügbare Heizleistung mit abnehmender Außentemperatur deutlich. 

Ermittlung des Bivalenzpunkts

Um den Bivalenzpunkt zu bestimmen, werden die Heizlastkurve des Gebäudes und die Leistungskurve der Wärmepumpe in einem Diagramm übereinandergelegt. Der Schnittpunkt beider Kurven markiert den Bivalenzpunkt. An diesem Punkt entspricht die Heizleistung der Wärmepumpe exakt der Heizlast des Gebäudes.

Die vereinfachte Formel zur Berechnung des Bivalenzpunkts lautet:

Bivalenzpunkt = Außentemperatur, bei der Heizleistung der Wärmepumpe = Heizlast des Gebäudes

In der Praxis erfolgt diese Berechnung durch Fachleute mittels spezieller Software, die alle relevanten Parameter berücksichtigt und eine präzise Dimensionierung ermöglicht. Die Energieberatung von Enter bietet Ihnen hierbei wertvolle Unterstützung. Unsere zertifizierten Energieeffizienz-Experten führen eine detaillierte Vor-Ort-Datenaufnahme durch und erstellen ein präzises digitales Modell Ihres Gebäudes. Auf dieser Grundlage können wir den optimalen Bivalenzpunkt für Ihre spezifische Immobilie exakt bestimmen und für eine wirtschaftliche Dimensionierung Ihrer Wärmepumpe sorgen.

Betriebsweisen einer Wärmepumpe

Je nach Auslegung und Bivalenzpunkt unterscheidet man drei grundlegende Betriebsweisen für Wärmepumpen. Im monovalenten Betrieb deckt die Wärmepumpe den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes ohne Unterstützung durch ein zusätzliches Heizsystem. Der Bivalenzpunkt liegt typischerweise bei sehr niedrigen Außentemperaturen unter -10 °C. 

Bei der monoenergetischen Betriebsweise arbeitet die Wärmepumpe mit einem zusätzlichen elektrischen Wärmeerzeuger, typischerweise einem Heizstab. Dieser springt ein, wenn die Außentemperatur unter den Bivalenzpunkt fällt, der in diesem Fall meist zwischen -5 °C und -9 °C liegt. 

Im bivalenten Betrieb wird die Wärmepumpe durch einen zweiten Wärmeerzeuger ergänzt, der mit einem anderen Energieträger (vorwiegend Gas, Öl oder Holz) betrieben wird. Der Bivalenzpunkt liegt hier typischerweise bei höheren Temperaturen zwischen -2 °C und -4 °C. Man unterscheidet drei Varianten:

• Alternativ-bivalenter Betrieb: Die Wärmepumpe schaltet bei Unterschreiten des Bivalenzpunkts komplett ab, der zweite Wärmeerzeuger übernimmt vollständig.
• Parallel-bivalenter Betrieb: Beide Wärmeerzeuger arbeiten unter dem Bivalenzpunkt gleichzeitig.
• Teilparallel-bivalenter Betrieb: Die Wärmepumpe arbeitet bis zu einer bestimmten Außentemperatur parallel mit dem zweiten Wärmeerzeuger und schaltet bei noch tieferen Temperaturen ab.

Vergleich der Betriebsweisen

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Die Wahl der optimalen Betriebsweise hängt von Ihren individuellen Gegebenheiten ab. Mit einer professionellen Energieberatung von Enter können wir die für Ihre Immobilie wirtschaftlichste Lösung ermitteln und dabei sowohl Investitions- als auch Betriebskosten optimal gestalten.

Der optimale Bivalenzpunkt für Ihr Gebäude

Der optimale Bivalenzpunkt ist keine feste Größe, sondern variiert je nach Gebäudetyp, Standort und gewählter Betriebsweise. Eine durchdachte Auslegung des Bivalenzpunkts ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit Ihrer Wärmepumpenanlage und kann erhebliche Auswirkungen auf die Betriebs- und Investitionskosten haben.

Einflussfaktoren auf den optimalen Bivalenzpunkt

Mehrere Faktoren beeinflussen, welcher Bivalenzpunkt für Ihre spezifische Situation optimal ist:

• Klimazone und Standort: In Regionen mit milden Wintern kann ein höherer Bivalenzpunkt wirtschaftlich sein als in Gebieten mit häufigen Minusgraden.
• Gebäudestandard: Gut gedämmte Neubauten benötigen bei niedrigen Außenlufttemperaturen weniger zusätzliche Heizleistung als Altbauten.
• Heizsystem: Die Vorlauftemperatur Ihres Heizsystems beeinflusst die Effizienz der Wärmepumpe – Fußbodenheizungen mit niedrigen Vorlauftemperaturen ermöglichen oft niedrigere Bivalenzpunkte.
• Energiepreise: Das Verhältnis von Strom- zu alternativen Energiepreisen (Gas, Öl) kann die wirtschaftliche Auslegung beeinflussen.
• Verfügbare Wärmepumpenmodelle: Die technischen Spezifikationen der am Markt verfügbaren Wärmepumpen begrenzen die Auswahlmöglichkeiten.

Richtwerte für verschiedene Gebäudetypen

Als grobe Orientierung können folgende Richtwerte für den Bivalenzpunkt dienen:

• Gut gedämmte Neubauten mit Fußbodenheizung: -7 °C bis -10 °C (oft monovalenter Betrieb ohne Zusatzheizung möglich)
• Modernisierte Bestandsgebäude mit Niedertemperaturheizkörpern: -5 °C bis -7 °C (monoenergetischer Betrieb mit Heizstab)
• Unsanierte Altbauten oder Gebäude mit Hochtemperaturheizkörpern: -2 °C bis -4 °C (bivalenter Betrieb mit zusätzlichem Wärmeerzeuger)

Bei der Normauslegungstemperatur, die je nach Region in Deutschland zwischen -10 °C und -16 °C liegt, werden typischerweise diese Bivalenzpunkte für Luft-Wasser-Wärmepumpen empfohlen:

• Bei Normauslegungstemperatur von -16 °C: Bivalenzpunkt bei -4 °C bis -8 °C
• Bei Normauslegungstemperatur von -12 °C: Bivalenzpunkt bei -3 °C bis -6 °C
• Bei Normauslegungstemperatur von -10 °C: Bivalenzpunkt bei -2 °C bis -5 °C

Die Folgen einer falschen Dimensionierung

Ein zu hoch angesetzter Bivalenzpunkt führt dazu, dass die Zusatzheizung häufig einspringen muss, was die Betriebskosten erhöht. Eine zu klein dimensionierte Wärmepumpe kann zudem bei hohem Wärmebedarf überlastet werden und ihre Lebensdauer verkürzen.

Ein zu niedrig angesetzter Bivalenzpunkt bedeutet hingegen, dass die Wärmepumpe überdimensioniert ist. Die höheren Anschaffungskosten amortisieren sich möglicherweise nicht, da die volle Leistung nur an wenigen Tagen im Jahr benötigt wird. Zudem kann häufiges Takten bei überdimensionierten Anlagen zu erhöhtem Verschleiß führen. 

Auswirkungen des Bivalenzpunkts auf die Wirtschaftlichkeit Ihrer Wärmepumpe

Die Wahl des richtigen Bivalenzpunkts hat direkte und langfristige finanzielle Auswirkungen auf Ihren Heizungsbetrieb. Eine durchdachte Planung kann erhebliche Einsparungen sowohl bei der Investition als auch bei den laufenden Betriebskosten ermöglichen.

Investitionskosten vs. Betriebskosten

Bei der Festlegung des Bivalenzpunkts geht es immer um einen Ausgleich zwischen Investitions- und Betriebskosten:

• Niedriger Bivalenzpunkt (große Wärmepumpe): Höhere Anschaffungskosten, aber geringere Betriebskosten durch selteneren Einsatz der Zusatzheizung.
• Hoher Bivalenzpunkt (kleine Wärmepumpe): Niedrigere Anschaffungskosten, aber höhere Betriebskosten durch häufigeren Einsatz der Zusatzheizung.

Die Entscheidung sollte unter Berücksichtigung der lokalen Klimabedingungen und der prognostizierten Nutzungsdauer getroffen werden. In Regionen mit regelmäßigen Kälteperioden kann eine größere Wärmepumpe wirtschaftlicher sein, während in milderen Klimazonen eine kleinere Wärmepumpe mit höherem Bivalenzpunkt die kosteneffizientere Lösung darstellt.

Fördermöglichkeiten optimal nutzen

Ein wesentlicher Wirtschaftlichkeitsfaktor sind die verfügbaren staatlichen Förderungen für Wärmepumpen. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) fördert Wärmepumpen mit dem KfW Zuschuss 458 (Heizungsförderung für private Eigentümer) mit bis zu 70 %:

• 30 % Grundförderung für alle förderfähigen Heizungen
• 20 % Klimageschwindigkeitsbonus beim Austausch alter fossiler Heizungen (gültig bis 2028)
• 30 % Einkommensbonus für Haushalte mit einem zu versteuernden Jahreseinkommen unter 40.000 €
• 5 % Effizienzbonus bei besonders effizienten Wärmepumpen mit natürlichen Kältemitteln

Unser Förderservice übernimmt für Sie die komplette Antragstellung und sichert Ihnen die maximale Fördersumme. So können Sie bei einer förderfähigen Investitionssumme von bis zu 30.000 € pro Wohneinheit einen Zuschuss von bis zu 21.000 € erhalten – ein entscheidender Faktor für die Wirtschaftlichkeit Ihres Projekts.

Fazit: Mit Enter zum idealen Bivalenzpunkt für Ihre Wärmepumpe

Der Bivalenzpunkt ist ein entscheidender Faktor für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit Ihrer Wärmepumpenanlage. Ein optimal festgelegter Bivalenzpunkt sorgt für niedrige Betriebskosten, eine lange Lebensdauer der Anlage und maximale Energieeffizienz. Die richtige Wahl hängt von zahlreichen individuellen Faktoren ab – von der Bausubstanz Ihrer Immobilie über das Heizsystem bis hin zu den lokalen Klimabedingungen.

Eine professionelle Planung ist daher unerlässlich. Enter bietet Ihnen genau diese Expertise: Unsere Energieeffizienz-Experten erstellen im Rahmen der Energieberatung nach einer detaillierten Vor-Ort-Datenaufnahme einen individuellen Sanierungsfahrplan für Ihre Immobilie. Wir ermitteln präzise den wirtschaftlich optimalen Bivalenzpunkt für Ihre Wärmepumpe und berücksichtigen dabei alle relevanten Faktoren.

Über den technisch optimalen Betrieb hinaus unterstützen wir Sie bei der Beantragung aller verfügbaren Fördermittel. Mit unserem Förderservice sichern Sie sich die maximale Fördersumme und können bis zu 70 % der Investitionskosten einsparen. Nach der Planung vermitteln wir Ihnen zudem qualifizierte Handwerker aus unserem Netzwerk, die Ihre Wärmepumpe fachgerecht installieren.

Nutzen Sie die Gelegenheit, Ihre Heizkosten zu senken, den Wert Ihrer Immobilie zu steigern und einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten. Vereinbaren Sie jetzt einen Beratungstermin mit Enter und profitieren Sie von unserer Expertise rund um das Thema energetische Sanierung.