Unterschied zwischen monovalentem und bivalentem Betrieb von Wärmepumpen

Was ist ein monovalenter Wärmepumpenbetrieb und wo liegt der Unterschied zu einem bivalenten Wärmepumpenbetrieb? Was ist ein monoenergetischer Betrieb?



Bei einem monovalenten Wärmepumpenbetrieb wird ganzjährig nur der Wärmepumpenkreislauf zur Wärmeerzeugung eingesetzt. Im Vergleich dazu wird bei einem bivalenten Wärmepumpenbetrieb ein zweiter Wärmeerzeuger hinzugefügt. Als monoenergetischen Betrieb bezeichnet man den Wärmepumpenbetrieb, bei dem der Energieträger der Wärmepumpe (Strom) gleich ist mit dem zweiten Energieerzeuger in einem bivalenten System. Mit anderen Worten, eine Wärmepumpe nutzt Strom um die Quelltemperatur (z. B. aus Luft, Sole oder Wasser) auf ein höheres Temperaturniveau anzuheben. Wird zusätzlich ein elektrischer Widerstandsheizer verwendet, wäre die Betriebsart monoenergetisch und bivalent, da die Wärme nicht nur durch die Wärmepumpe erzeugt wird.



Übersicht typischer Betriebsweisen von Wärmepumpen


• Monovalent: Ausschließliche Bereitstellung der gesamten Energie durch den Kältekreis der Wärmepumpe.

• Bivalent: Weitere Wärmeerzeuger wie z. B. Elektrischer Zusatzheizer oder Kessel liefern neben der Wärmepumpe die benötigte Energie.
• 
Bivalent-parallel: Gleichzeitiger Betrieb von Wärmepumpe und zusätzlichen Wärmeerzeugern.

• Bivalent-teilparallel: Bis zu einer bestimmten Außentemperatur Betrieb beider Wärmeerzeuger, danach nur noch ein Wärmeerzeuger.

• Bivalent-alternativ: Betrieb nur der Wärmepumpe oder nur zusätzlicher Wärmeerzeuger. Als zweite Energiequelle dient Strom.

• Monoenergetisch: Ein elektrischer Widerstandsheizer dient als zweiter Wärmeerzeuger.

• Hybridanlagen: Ein Heizkessel dient als zweiter Wärmeerzeuger.

Was sind die Nachteile bei einem monovalenten Wärmepumpenbetrieb?

• 
Hohe Investitionskosten aufgrund größerer Erdwärmetauscher bei Erdwärmepumpen.

• Volle Ausnutzung nur an wenigen Tagen im Jahr, daher hoher Anlaufstrombedarf in der restlichen Zeit, daher in der Regel niedrigere Jahresarbeitszahlen.



Wo liegen die Vorteile bei einem monovalenten Wärmepumpenbetrieb?

• 
Einfacherer Systemaufbau.
• 
Einfachere Bedienbarkeit.

• Geringere Wartungsintensität.

• Keine zusätzlichen Kosten für einen Heizkessel oder eine kompakte Hybrid-Wärmepumpe.

• Keine Kosten für z. B. Öltanks, Heizöl, Erdgas oder Strom für den Betrieb eines Heizstabes.



Wo werden in der Regel monovalente oder bivalente Wärmepumpen eingesetzt?


Kleinere, meist privat genutzte Wärmepumpenheizungen werden monovalent ausgeführt, wohingegen bei großen Anlagen bivalente oder kaskadierte Wärmepumpen aufgrund langfristig niedrigerer Gesamtkosten zum Einsatz kommen.