Bivalenzpunkt einer Wärmepumpe verständlich erklärt
Ab welcher Außentemperatur reicht die Wärmepumpe alleine nicht mehr? Was passiert dann? Wie beeinflusst der Bivalenzpunkt die Jahresarbeitszahl? Mit Grafik erklärt.
Bivalenz-Chart interaktiv nutzen →Definition: was ist der Bivalenzpunkt?
Der Bivalenzpunkt ist die Außentemperatur, bei der die abgegebene Wärmeleistung der Wärmepumpe genau der Gebäude-Heizlast entspricht. Grafisch ist es der Schnittpunkt zweier Linien:
- Gebäudekennlinie: Heizlast vs. Außentemperatur. Sie fällt linear zwischen Norm-Außentemperatur (max Heizlast) und Heizgrenze (typisch 15 °C, Heizlast = 0).
- Wärmepumpen-Leistungskennlinie: Wärmeabgabe der WP vs. Außentemperatur. Bei kalter Luft sinkt die WP-Leistung, weil die Wärmequelle schlechter wird.
Warum ist der Bivalenzpunkt wichtig?
Unterhalb des Bivalenzpunktes reicht die WP alleine nicht mehr für die Heizlast. Der Restanteil muss anderweitig gedeckt werden — in der Praxis fast immer über einen elektrischen Heizstab (Backup-Heater). Der Heizstab verwandelt Strom 1:1 in Wärme (COP = 1) und ist damit die effizienzmäßig schlechteste Wärmequelle. Je mehr Backup-Anteil, desto schlechter die JAZ.
Bivalenz-Chart: Kennlinie × Jahresdauerlinie
Wärmefinder stellt den Bivalenzpunkt in einem einzigen SVG-Chart dar:
- Blaue Linie — Gebäudekennlinie (Heizlast in kW)
- Grüne Linie — WP-Leistungskennlinie des gewählten Modells
- Graue Balken unten — Jahresdauerlinie: wie viele Stunden pro Jahr herrscht welche Außentemperatur
- Gelber Punkt + gestrichelte Linie — Bivalenzpunkt: Temperatur und zugehörige Heizlast
Aus dem Zusammenspiel dieser drei Kurven wird direkt sichtbar, wie stark der Backup-Heizstab tatsächlich arbeiten muss — nicht theoretisch, sondern gewichtet mit den tatsächlichen Jahresstunden bei den kalten Temperaturen.
Betriebsweisen
Monoenergetisch (Standard)
WP + elektrischer Heizstab im Inneren der WP oder im Speicher. Häufigste Bauart bei Luft-Wärmepumpen im Bestand. Wärmefinder zeigt bei dieser Betriebsweise den Bivalenzpunkt und den Backup-Energieanteil.
Bivalent-parallel
WP läuft weiter, ein zweiter Wärmeerzeuger (Gaskessel, Öl-Brennwert) schaltet parallel dazu. Sinnvoll bei bestehender Anlage, die nicht ausgetauscht werden soll (hybrider Übergang).
Bivalent-alternativ
Unter Bivalenzpunkt übernimmt der Zweit-Erzeuger komplett, WP schaltet ab. Selten bei modernen Wärmepumpen — führt zu unnötigen Effizienz-Einbußen im mittleren Bereich.
Auslegung: welchen Bivalenzpunkt wählen?
Faustregel für Luft-Wasser-Wärmepumpen in Deutschland:
- Norm-Außentemperatur ≥ -10 °C: Bivalenzpunkt bei -5 °C oder tiefer → Backup < 5 %
- Norm-Außentemperatur zwischen -10 und -15 °C: Bivalenzpunkt -7 °C → Backup 5 – 8 %
- Norm-Außentemperatur ≤ -15 °C: Bivalenzpunkt -10 °C oder tiefer, ggf. WP eine Nummer größer
Weitere Begriffe rund um Bivalenz
Der Bivalenzpunkt wird auch als Bivalenztemperatur, Umschaltpunkt oder Backup-Punkt bezeichnet. Die technischen Betriebsarten heißen offiziell monoenergetisch (WP + Heizstab), monovalent (nur WP), bivalent-parallel (WP + zweiter Erzeuger parallel), bivalent-alternativ (WP schaltet unter Bivalenzpunkt komplett ab) und teilparallel (mit Überlappungsbereich).
Typische Suchanfragen: „Bivalenzpunkt Wärmepumpe berechnen", „monoenergetisch vs bivalent", „Wärmepumpe Backup Heizstab", „Bivalenztemperatur Formel", „Wärmepumpe zweiter Wärmeerzeuger", „Elektro-Heizpatrone Wärmepumpe". Verwandte Fach-Begriffe: Deckungsgrad (Anteil der WP an der Jahresarbeit), Sperrzeit-Faktor (nach §14a EnWG), Heizgrenztemperatur und die Gebäudekennlinie.
Häufige Fragen
Was ist der Bivalenzpunkt einer Wärmepumpe?
Der Bivalenzpunkt ist die Außentemperatur, bei der die Wärmeleistung der Wärmepumpe gerade noch der Heizlast des Gebäudes entspricht. Bei tieferen Außentemperaturen reicht die Wärmepumpe alleine nicht mehr und ein zweiter Wärmeerzeuger (typisch: elektrischer Heizstab) muss zuschalten.
Ab welcher Temperatur springt der Heizstab?
Sobald die Außentemperatur unter den Bivalenzpunkt fällt. Bei einer typisch monoenergetisch ausgelegten Luft-Wasser-Wärmepumpe liegt der Bivalenzpunkt zwischen -2 °C und -7 °C, je nach Modell und Auslegung.
Was heißt monoenergetisch, bivalent-parallel, bivalent-alternativ?
Monoenergetisch: WP + elektrischer Heizstab (häufigste Bauart). Bivalent-parallel: WP läuft weiter, zusätzlich springt ein zweiter Wärmeerzeuger (z. B. Gaskessel) parallel an. Bivalent-alternativ: unter dem Bivalenzpunkt übernimmt der Zweit-Erzeuger komplett, die WP schaltet ab.
Wie viel Prozent Backup ist unbedenklich?
Ein Backup-Anteil an der Jahresarbeit unter 5 % gilt als unproblematisch für die Jahresarbeitszahl. Zwischen 5 % und 10 % ist die Auslegung grenzwertig. Über 10 % lohnt sich fast immer eine größere WP-Nummer oder eine bessere Kennlinie.
Wie stelle ich den Bivalenzpunkt in Wärmefinder ein?
Der Bivalenzpunkt ergibt sich automatisch aus Gebäude-Heizlast, gewähltem WP-Modell und Betriebsweise. Das Bivalenz-Chart im Reiter Wärmepumpe zeigt den Schnittpunkt der Gebäudekennlinie mit der WP-Leistungskennlinie und die zugehörige Jahresdauerlinie.