Wärmepumpen zählen heute zu den fortschrittlichsten und nachhaltigsten Technologien, wenn es um die klimafreundliche Beheizung von Gebäuden geht. Sie nutzen Umweltwärme – sei es aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser – und wandeln diese mithilfe von Strom in nutzbare Heizenergie um. Im Vergleich zu fossilen Heizsystemen verursachen sie deutlich weniger CO₂-Emissionen und tragen aktiv zur Energiewende bei.

Doch um das volle Potenzial einer Wärmepumpe auszuschöpfen, reicht der bloße Einbau nicht aus. Entscheidend ist eine professionelle Planung und exakte Auslegung des gesamten Heizsystems. Nur wenn das System auf die spezifischen Gegebenheiten des Gebäudes und der Region abgestimmt ist, kann es effizient und wirtschaftlich betrieben werden.

Ein zentrales Element, das in dieser Planungsphase berücksichtigt werden muss, ist der sogenannte Bivalenzpunkt. Dieser Punkt markiert die Temperaturgrenze, bei der die Wärmepumpe allein nicht mehr ausreichend Heizleistung liefern kann und ein zusätzlicher Wärmeerzeuger notwendig wird.

Der Bivalenzpunkt beeinflusst sowohl die technische Effizienz als auch die langfristige Wirtschaftlichkeit einer Heizungsanlage. Er ist somit nicht nur eine theoretische Größe, sondern ein praxisrelevanter Parameter, der darüber entscheidet, wie gut eine Wärmepumpe wirklich arbeitet – insbesondere an sehr kalten Wintertagen.

In diesem Beitrag zeigen wir Ihnen, was der Bivalenzpunkt genau ist, wie er berechnet wird und welche Bedeutung er im praktischen Einsatz von Wärmepumpen hat. Dabei gehen wir auf technische Hintergründe ein, liefern Beispiele aus der Planungspraxis und geben Hinweise zur optimalen Auslegung.

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Was ist der Bivalenzpunkt bei einer Wärmepumpe?

Der Bivalenzpunkt beschreibt die Außentemperatur, bei der die Heizleistung der Wärmepumpe gerade noch ausreicht, um die komplette Heizlast des Gebäudes zu decken. Unterschreitet die Außentemperatur diesen Punkt, kann die Wärmepumpe den Bedarf nicht mehr allein bewältigen – ein zusätzlicher Wärmeerzeuger, z. B. ein elektrischer Heizstab, eine Gasheizung oder eine Biomasseanlage, springt unterstützend ein.

Die Bedeutung des Bivalenzpunkts liegt darin, dass er sowohl technische als auch wirtschaftliche Entscheidungen beeinflusst: Eine zu klein dimensionierte Wärmepumpe kann zu hohen Betriebskosten führen, wenn sie oft auf Unterstützung angewiesen ist. Eine überdimensionierte Wärmepumpe wiederum verursacht unnötig hohe Investitionskosten.

Wie ergibt sich der Bivalenzpunkt?

Um den Bivalenzpunkt korrekt zu bestimmen, müssen zwei Variablen miteinander verglichen werden:

Heizlast des Gebäudes

Die Heizlast beschreibt den maximalen Wärmebedarf eines Gebäudes bei einer definierten Außentemperatur – meist bei der sogenannten Auslegungs-Temperatur. Diese liegt in Deutschland je nach Region zwischen -10 °C und -16 °C. Faktoren, die die Heizlast beeinflussen, sind:

• Dämmstandard des Gebäudes


• Fensterqualität und Bauweise


• Größe und Volumen der beheizten Fläche


• Lüftungsverhalten


• Interne Wärmequellen (z. B. Menschen, Geräte)

Heizleistung der Wärmepumpe

Die Heizleistung einer Wärmepumpe nimmt mit sinkender Außentemperatur ab. Insbesondere bei Luft-Wasser-Wärmepumpen sinkt die Leistung teils drastisch bei sehr kalten Temperaturen, da der Wärmeertrag aus der Umgebungsluft zurückgeht. Die Leistung hängt zudem ab von:

• Modell und Bauart der Wärmepumpe


• Leistungsmodulation (Inverter-Technologie)


• Wärmequelle (Luft, Erde, Grundwasser)


• Hydraulik und Auslegung des Heizsystems

Wenn sich bei einer bestimmten Außentemperatur Heizlast und Heizleistung exakt decken, spricht man vom Bivalenzpunkt.

Bivalenzpunkt – Grafische Darstellung

Im folgenden Beispiel sehen Sie, wie sich Heizlast und Heizleistung einer Wärmepumpe verhalten:

Erklärung: In diesem Beispiel liegt der Bivalenzpunkt bei ca. -2 °C, da hier die Heizleistung der Wärmepumpe etwa gleich der Heizlast ist. Unterhalb dieser Temperatur ist ein zweiter Wärmeerzeuger erforderlich.

Welche Faktoren beeinflussen den optimalen Bivalenzpunkt?

Die Wahl des Bivalenzpunkts hängt von mehreren Überlegungen ab – insbesondere von der Kombination aus Effizienz, Investitionskosten und Heizstrategie:

• Gebäudeart: In gut gedämmten Neubauten kann die Wärmepumpe oft monovalent betrieben werden – also ohne zusätzliche Heizquelle. Der Bivalenzpunkt liegt hier sehr niedrig.


• Regionale Klimaverhältnisse: In milden Regionen kann der Bivalenzpunkt höher gewählt werden, ohne häufig auf Zusatzwärme angewiesen zu sein.


• Ziel der Heizanlage: Soll maximale Energieeinsparung im Vordergrund stehen oder möglichst geringe Anschaffungskosten?

Betriebsweisen von Wärmepumpen im Zusammenhang mit dem Bivalenzpunkt

Es gibt verschiedene Betriebsstrategien, die sich in der Art unterscheiden, wie die Wärmepumpe mit anderen Heizsystemen zusammenarbeitet:

1. Monovalenter Betrieb

• Beschreibung: Die Wärmepumpe deckt den kompletten Wärmebedarf selbstständig – auch bei sehr niedrigen Temperaturen.


• Voraussetzungen: Sehr gute Gebäudedämmung, moderate Winter, leistungsstarke Wärmepumpe.


• Vorteil: Keine weiteren Heizsysteme nötig, einfache Hydraulik.


• Nachteil: Höhere Investition durch größere Wärmepumpe.

2. Monoenergetischer Betrieb

• Beschreibung: Eine Wärmepumpe wird durch einen elektrischen Heizstab unterstützt.


• Typischer Bivalenzpunkt: Zwischen -5 und -9 °C.


• Vorteil: Weniger Investitionskosten durch kleinere Wärmepumpe.


• Nachteil: Stromverbrauch steigt bei sehr kalten Tagen stark an.

3. Bivalenter Betrieb

Bivalenzpunkt: Typischerweise zwischen -2 und -7 °C.

Zwei Varianten:

• Bivalent-parallel: Wärmepumpe und zweiter Wärmeerzeuger (z. B. Gas) laufen gleichzeitig unterhalb des Bivalenzpunkts.


• Bivalent-alternativ: Wärmepumpe wird unterhalb des Bivalenzpunkts abgeschaltet, zweiter Wärmeerzeuger übernimmt vollständig.

Auswirkungen auf die Jahresarbeitszahl (JAZ)

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist ein Maß für die Effizienz einer Wärmepumpe über ein Jahr. Sie ergibt sich aus dem Verhältnis von abgegebener Wärme zu eingesetzter elektrischer Energie. Der Bivalenzpunkt beeinflusst die JAZ maßgeblich:

• Je seltener das Zusatzsystem einspringen muss, desto höher fällt die JAZ aus.


• Ein zu hoch angesetzter Bivalenzpunkt kann die JAZ deutlich verschlechtern, weil ineffiziente Zusatzheizungen häufiger laufen.


• Ein optimal ausgelegter Bivalenzpunkt sorgt dafür, dass die Wärmepumpe die meiste Zeit allein effizient arbeitet.

Planungs-Empfehlungen aus der Praxis

Damit die Wärmepumpe im realen Betrieb effizient läuft, sind einige Punkte besonders zu beachten:

• Individuelle Heizlastberechnung: Keine pauschale Dimensionierung, sondern präzise Berechnung auf Basis des Gebäudes.


• Regionale Auslegungstemperaturen einbeziehen.


• Modulierende Wärmepumpen bevorzugen: Diese passen ihre Leistung stufenlos an und können dadurch den Bivalenzpunkt flexibler bedienen.


• Nutzung bestehender Heizsysteme bei Sanierungen prüfen: In vielen Fällen lohnt sich eine bivalente oder monoenergetische Lösung.

Fazit – Warum der Bivalenzpunkt mehr als nur eine Kennzahl ist

Der Bivalenzpunkt ist weit mehr als nur ein technischer Begriff. Er steht im Zentrum einer gelungenen Heizstrategie und entscheidet darüber, ob eine Wärmepumpe effizient, kostengünstig und klimafreundlich arbeitet. Durch eine sorgfältige Planung, die richtige Wahl der Betriebsweise und die Berücksichtigung von Gebäudecharakteristik und Klima lässt sich der Bivalenzpunkt so wählen, dass er optimal zwischen Investitions- und Betriebskosten vermittelt.

Für Neubauten empfiehlt sich meist ein monovalenter oder monoenergetischer Betrieb mit einem Bivalenzpunkt zwischen -5 und -10 °C. Bei Bestandsgebäuden bieten sich bivalente Konzepte an, die vorhandene Heizsysteme einbinden und so Kosten senken können.