Wärmepumpen Monovalenter Betrieb / Bivalenter Betrieb

Der Einsatz einer Wärmepumpe gehört derzeit und zukünftig zu den energiesparsamen und umweltgerechten Varianten, welche zur Versorgung mit Wärme und geheiztem Brauchwasser eingesetzt werden. Innerhalb der Wärmepumpen werden Einrichtungen mit unterschiedlicher technischer Ausrüstung genutzt.

Wärmepumpen basieren auf der Energieumsetzung und Energiegewinnung aus natürlichen Ressourcen, beispielsweise Erdwärme im Rahmen der Geothermie. Die Wärmepumpe beruht auf dem Prinzip, dass aus der Umwelt Wärmeenergie aufgenommen wird, welche in unterschiedlichen Medien, beispielsweise Luft und Wasser enthalten ist.

Zu den Basisbestandteilen einer Wärmepumpe gehören ein Brunnen, der für die Energieaufnahme benötigte Kollektor und eine sogenannte Sonde. Außerdem wird eine ausreichende Speichereinheit gebraucht. Die Wärmepumpen besitzen eine abweichende Ausstattung, da sie in Wasser-Wasser, Luft-Wasser, Luft-Luft und Sole-Wasser-Wärmepumpen eingeteilt werden können.

Um den Wärmepumpen eine höchstmögliche Energieausbeute und Effizienz zu verleihen, können sie mit abweichenden Funktionsweisen arbeiten. Diese werden in der Fachsprache sowohl als mono- als auch bivalenter Betrieb oder Betriebsarten bezeichnet. Welche von den beiden Betriebsarten innerhalb der Wärmepumpensysteme im konkreten Einsatz erforderlich ist, als wirtschaftlich empfunden und im Nachhinein technisch umgesetzt wird, hängt von den vor Ort gegebenen Umständen und Voraussetzungen ab.

Eine monovalente Arbeitsweise einer Wärmepumpe ist dann sinnvoll, wenn die Anlage für die Bereitstellung der kompletten Wärmeversorgung in einem Eigenheim sorgen soll. Im Gegensatz dazu wird durch die bivalente Betriebsart so installiert, dass sie als Ergänzung oder Erweiterung einer bereits vorhandenen Heizung funktioniert. So kann es möglich sein, dass eine Wärmeversorgung auf Basis einer Ölheizung durch eine bivalente Wärmepumpe unterstützt werden kann. Dies kann dazu führen, dass gerade in sogenannten Spitzenzeiten eine intensivere und kostengünstigere Versorgung gewährleistet werden kann.

Wärmepumpen sind derzeit so gebaut und konzipiert, dass sie im praktischen Einsatz sowohl innerhalb des monovalenten als auch des bivalenten Betriebes in Abhängigkeit von den baulichen Bedingungen eingesetzt werden können.

Beim monovalenten Betrieb wird die Wärmepumpe als alleinige Wärmequelle verwendet. Das bietet sich insbesondere dann an, wenn es sich um Gebäude mit einer hochwertigen Dämmung handelt und die Anforderungen dahin gehen, dass die Wärmepumpe neben der Beheizung der Innenbereiche auch für die Erzeugung von warmem Brauchwasser benötigt wird. Nicht nur die Dämmung in Bezug auf die Fassaden und die Boden- und Dachflächen ist die Grundlage für eine effektive Nutzung der monovalenten Wärmepumpe. Erweitert wird der wirtschaftliche Umgang mit Wärme außerdem durch umfangreich gedämmte Rohrsysteme und einen Wärmespeicher. Ausgehend von den technischen Voraussetzungen sind vorhandene Flächenheizungen bestens für die monovalente Arbeitsweise von Wärmepumpen geeignet, da sie sich durch eine niedrige Vorlauftemperatur auszeichnen.

Der bivalente Einsatz von Wärmepumpen ist gekennzeichnet durch eine Kombinierfähigkeit der Wärmepumpe mit anderen Heizsystemen und Wärmeerzeugern. In der Praxis erweisen sich in diesem Zusammenhang Wärmepumpen mit Ölheizungen, Gas- und Pelletheizungsystemen als äußerst wirtschaftlich und problemlos kombinierfähig. Im Einsatz als bivalente Wärmepumpen werden sie aus diesem Grund vorrangig für die zuverlässige und umfassende Versorgung von Altbauten mit Wärme und Warmwasser empfohlen.

Als besonders effizient und wirtschaftlich hat sich die Variante des gemeinsamen Betriebes einer Wärmepumpe mit einer thermischen Solaranlage für die Bereitung von Heißwasser erwiesen. Diese technische Umsetzung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Photovoltaikanlage die Wärmepumpe enorm entlasten kann. Der Vorbedingungen hierfür bestehen darin, dass für die Wasserbereitstellung eine bestimmte Höhe der Temperatur benötigt wird. Diese konstant gehaltene hohe Temperatur senkt die Wirksamkeit der Wärmepumpe. Deshalb ist es ratsam, um die Wirtschaftlichkeit der Wärmepumpe entsprechend dem Wirkungsgrad durch eine zusätzlich eingebundene Solaranlage zu erhalten. Diese Erkenntnis gilt allerdings nicht nur für die Kombination einer Wärmepumpe für den bivalenten Betrieb mit einer Photovoltaikanlage sondern auch mit anderen Heizungsarten wie Öl- und Gasheizungen.