Bivalenzpunkt

Definition

Der Bivalenzpunkt ist ein zentraler Auslegungsparameter bei Wärmepumpenanlagen. Er bezeichnet diejenige Außentemperatur, bei der die Heizleistung der Wärmepumpe gerade noch ausreicht, um den Wärmebedarf des Gebäudes zu decken. Sinkt die Außentemperatur unter den Bivalenzpunkt, reicht die Leistung der Wärmepumpe nicht mehr aus, und ein zweiter Wärmeerzeuger — meist ein elektrischer Heizstab, seltener ein Gas- oder Ölkessel — wird hinzugeschaltet. Man unterscheidet drei Betriebsarten: Beim monovalenten Betrieb deckt die Wärmepumpe den gesamten Wärmebedarf allein, es gibt keinen Bivalenzpunkt im engeren Sinne. Beim bivalent-parallelen Betrieb laufen Wärmepumpe und Zweiterzeuger unterhalb des Bivalenzpunkts gemeinsam. Beim bivalent-alternativen Betrieb wird die Wärmepumpe unterhalb des Bivalenzpunkts vollständig abgeschaltet und der Zweiterzeuger übernimmt allein. Die Wahl des Bivalenzpunkts beeinflusst maßgeblich die Jahresarbeitszahl (JAZ), die Investitionskosten und die Stromkosten der Anlage.

Wann wird der Begriff verwendet?

Der Bivalenzpunkt spielt vor allem bei der Planung von Luft-Wasser-Wärmepumpen eine Rolle, da deren Heizleistung mit sinkender Außentemperatur abnimmt. Bei Sole-Wasser- und Wasser-Wasser-Wärmepumpen ist die Quelle nahezu konstant temperiert, hier wird meist monovalent geplant. Im Altbau mit hoher Vorlauftemperatur und schlechter Gebäudehülle wird der Bivalenzpunkt eher höher gewählt (z.B. -3 °C), im sanierten Bestand oder Neubau eher tiefer (-7 bis -10 °C). Die Festlegung erfolgt im Rahmen der Heizlastberechnung nach DIN EN 12831.

Beispiel