Bedrijfswijzen: monovalent, bivalent en hybride
Inleiding: flexibiliteit door verschillende bedrijfswijzen
Warmtepompen en verwarmingssystemen in het algemeen kunnen op verschillende manieren worden ingezet om zo goed mogelijk aan de warmtevraag te voldoen. In dit artikel lichten we de belangrijkste bedrijfswijzen toe:
- Monovalent: warmtepomp als enige warmteopwekker
- Bivalent: warmtepomp + tweede warmteopwekker
- Mono-energetisch: één energiedrager, eventueel twee warmteopwekkers
- Hybride: slimme combinatie van verschillende systemen
In Nederland en Vlaanderen spelen bij de keuze voor een bedrijfswijze ook de lokale energieprestatienormen (zoals de BENG-eisen in Nederland en de EPB-eisen in Vlaanderen), de isolatiestandaarden en beschikbare subsidies een belangrijke rol. Daar komen we in de tekst op terug.
Wat betekenen de begrippen?
De vaktermen zijn afgeleid van het Latijn en beschrijven het aantal warmteopwekkers:
| Begrip | Betekenis | Aantal warmteopwekkers |
|---|---|---|
| Monovalent | "Eénwaardig" | 1 |
| Bivalent | "Tweewaardig" | 2 |
| Trivalent | "Driewaardig" | 3 |
De "waardigheid" beschrijft het aantal verschillende warmteopwekkers in het systeem.
Monovalente bedrijfswijze
Bij monovalente bedrijfswijze is de warmtepomp de enige warmteopwekker. Zij dekt 100% van de warmtevraag – ook op de koudste dagen.
Randvoorwaarden
Voor een goed functionerende monovalente opstelling moeten een aantal voorwaarden zijn vervuld:
| Voorwaarde | Toelichting |
|---|---|
| Voldoende gedimensioneerd | Warmtepomp moet ook piekbelastingen kunnen leveren |
| Goed geïsoleerd gebouw | Lage warmtevraag; voldoet idealiter aan of beter dan huidige BENG-/EPB-eisen |
| Laagtemperatuur-afgiftesysteem | Vloerverwarming of lage-temperatuur-radiatoren zijn ideaal |
| Geschikte warmtebron | Buitenlucht, bodem of grondwater |
In Nederland en Vlaanderen wordt de benodigde verwarmingscapaciteit doorgaans berekend volgens de Europese norm NEN-EN 12831 (NL) respectievelijk NBN EN 12831 (BE), de lokale implementaties van EN 12831 voor verwarmingslastberekening. Voor de berekening van U-waarden wordt in beide landen NEN-EN ISO 6946 / NBN EN ISO 6946 gebruikt.
Werking
Buitentemperatuur: -10°C tot +20°C (NL/BE ontwerpwaarden)
│
▼
Warmtepomp ──────► 100% warmtevoorziening
De warmtepomp draait het hele jaar en past haar vermogen aan de vraag aan (invertertechnologie / modulerende compressor).
Voordelen monovalente bedrijfswijze
Een systeem met slechts één warmteopwekker heeft duidelijke pluspunten:
| Voordeel | Toelichting |
|---|---|
| Eenvoudig systeem | Slechts één warmtebron en één regelstrategie |
| Maximale systeemefficiëntie | Geen omschakelverliezen tussen systemen |
| Tot 100% hernieuwbaar | Met groene stroom volledig CO₂-vrij in gebruik |
| Beperkt onderhoud | Slechts één systeem om te onderhouden |
Nadelen monovalente bedrijfswijze
De eenvoud heeft ook grenzen:
| Nadeel | Toelichting |
|---|---|
| Hogere investering | Warmtepomp moet op volledige pieklast worden gedimensioneerd |
| Efficiëntie bij strenge vorst | Bij zeer lage buitentemperaturen daalt het rendement, vooral bij lucht/water-warmtepompen |
| Gebouwkwaliteit vereist | Niet altijd geschikt voor slecht geïsoleerde bestaande bouw |
Wanneer zinvol?
- Nieuwbouwwoningen die voldoen aan of beter zijn dan de huidige BENG-/EPB-eisen
- Grondig gerenoveerde gebouwen (NL: richting of beter dan Standaard voor woningisolatie; BE: renovaties die de EPB-renovatienormen halen)
- Gebouwen met vloerverwarming of andere LT-systemen
- Bodem- of water/water-warmtepompen (stabiele warmtebron, hogere SPF)
In zowel Nederland als Vlaanderen sluiten monovalente warmtepompsystemen goed aan bij de beleidsdoelstelling om richting all-electric en fossielvrije verwarming te gaan.
Bivalente bedrijfswijze
Bij bivalente bedrijfswijze werkt de warmtepomp samen met een tweede warmteopwekker (bijvoorbeeld een gas- of stookolieketel, of een elektrische bijverwarming).
Twee varianten
Bivalent-parallel
Beide warmteopwekkers werken tegelijkertijd wanneer de warmtevraag hoog is.
┌── Warmtepomp ──────┐
Hoge warmtevraag ──►│ ├──► Verwarming
└── Bijverwarming ───┘
Bivalent-alternatief
Vanaf een bepaalde buitentemperatuur (het bivalentiepunt) neemt de tweede warmteopwekker volledig over.
Boven -5°C: Warmtepomp ──────────────► Verwarming
Onder -5°C: Bijverwarming ───────────► Verwarming
(warmtepomp uit)
Het bivalentiepunt
Het bivalentiepunt is de buitentemperatuur waarbij:
- de warmtepomp haar vermogensgrens bereikt, en
- de tweede warmteopwekker moet bijspringen
Typische waarden in het Nederlandse en Vlaamse klimaat: ongeveer -3°C tot -7°C, afhankelijk van type warmtepomp, afgiftesysteem en gebouwisolatie.
Voordelen bivalente bedrijfswijze
De combinatie van twee warmteopwekkers biedt specifieke voordelen:
| Voordeel | Toelichting |
|---|---|
| Kleinere warmtepomp mogelijk | Hoeft niet op de extreemste ontwerpsituatie te worden gedimensioneerd |
| Lagere initiële investering | Warmtepomp kan kleiner en dus goedkoper zijn |
| Flexibiliteit | Per buitentemperatuur en energieprijs de meest efficiënte bron kiezen |
| Zekerheid van levering | Back-up aanwezig bij storingen of extreme kou |
Nadelen bivalente bedrijfswijze
De flexibiliteit heeft ook keerzijden:
| Nadeel | Toelichting |
|---|---|
| Twee systemen | Meer onderhoud en meer componenten |
| Complexere regeling | Omschakeling en samenwerking moeten goed zijn afgestemd |
| Fossiele brandstoffen | Bij gas- of olieketel als back-up niet volledig CO₂-neutraal |
Voor- en nadelen per variant
De twee varianten van bivalente bedrijfswijze hebben elk hun eigen kenmerken:
| Variant | Voordeel | Nadeel |
|---|---|---|
| Bivalent-parallel | Warmtepomp draait meer uren (hogere benutting, vaak betere jaarprestatie) | Beide systemen kunnen tegelijk actief zijn, complexere regeling |
| Bivalent-alternatief | Duidelijke scheiding tussen de bronnen | Warmtepomp wordt bij kou volledig uitgeschakeld, minder benutting |
In de praktijk worden in Nederland en Vlaanderen veel bestaande woningen met een bivalente of hybride opstelling omgebouwd, waarbij de bestaande gasketel (of in Vlaanderen soms een stookolieketel) als back-up blijft.
Mono-energetische bedrijfswijze
Niet te verwarren met monovalent!
Mono-energetisch betekent: er wordt slechts één energiedrager gebruikt – ook als er meerdere warmteopwekkers zijn.
Voorbeeld
Zonne- en netstroom ──┬──► Warmtepomp
│
└──► Elektrisch element (bijverwarming)
Beide warmteopwekkers gebruiken elektrische energie – het systeem is bivalent (twee warmteopwekkers), maar mono-energetisch (één energiedrager).
Voordeel
Met groene stroom (bijvoorbeeld via een eigen PV-installatie en/of een groen stroomcontract) kan het volledige systeem in gebruik nagenoeg 100% CO₂-neutraal zijn.
In Nederland en Vlaanderen sluiten mono-energetische systemen goed aan bij:
- de stimulering van all-electric oplossingen,
- de verplichting om in nieuwbouw een aanzienlijk deel van de energiebehoefte met hernieuwbare energie te dekken (NL: BENG-eis 3; BE: EPB-eisen en hernieuwbare-energieverplichtingen per gewest).
Hybride warmtepompen
De hybride warmtepomp is de slimme combinatie van een warmtepomp en een conventionele warmteopwekker, meestal een gasketel.
Opbouw
Vaak worden beide warmteopwekkers in één compacte unit geïntegreerd:
- Warmtepomp (primair)
- HR-gasketel of elektrische bijverwarming (secundair)
- Intelligente regeling (geïntegreerd)
In Nederland en Vlaanderen zijn vooral lucht/water-hybride warmtepompen met HR-gasketel wijdverbreid, mede omdat ze goed passen in bestaande woningen met radiatoren en een bestaand gasnet.
Werking
De hybride bedrijfswijze schakelt automatisch tussen verschillende modi:
Afhankelijk van buitentemperatuur, warmtevraag en energieprijzen kiest het systeem automatisch de optimale modus:
| Situatie | Bedrijfswijze |
|---|---|
| Normale, milde omstandigheden | Alleen warmtepomp |
| Verhoogde warmtevraag | Warmtepomp + ketel parallel |
| Strenge vorst | Warmtepomp + ketel, met nadruk op ketel |
| Zeer extreme kou of storing warmtepomp | Alleen ketel |
De intelligente regeling beslist
De regeling optimaliseert automatisch op basis van:
- Buitentemperatuur
- Actuele warmtevraag
- Economische factoren (verhouding stroomprijs/gasprijs, dynamische tarieven)
- Efficiëntie van de warmtepomp (COP/SPF)
- Eventueel CO₂-optimalisatie, als de fabrikant dat ondersteunt
Voordelen hybride warmtepomp
De slimme combinatie biedt tal van voordelen:
| Voordeel | Toelichting |
|---|---|
| Goed op elkaar afgestemd | Componenten zijn fabrieksmatig op elkaar ontworpen |
| Compact | Vaak één toestel in plaats van twee losse systemen |
| Slim | Automatische optimalisatie tussen gas en elektriciteit |
| Economisch aantrekkelijk | Benut de goedkoopste warmtebron per situatie |
| Geschikt voor renovatie | Sluit aan op bestaande radiatoren en gasinfrastructuur |
In Nederland en Vlaanderen worden hybride warmtepompen ook expliciet genoemd in beleidsdocumenten als tussenstap richting volledig fossielvrije verwarming.
Nadelen hybride warmtepomp
Ondanks de vele pluspunten zijn er ook beperkingen:
| Nadeel | Toelichting |
|---|---|
| Niet volledig hernieuwbaar | Bij gebruik van gas blijft er fossiel verbruik |
| Complexer systeem | Meer componenten en een geavanceerde regeling |
| Afhankelijkheid van fabrikant | Vaak alleen in specifieke combinaties en met merkspecifieke regelsystemen inzetbaar |
Wanneer zinvol?
- Renovatie van bestaande woningen – bestaande gasketel of radiatoren blijven (deels) in gebruik
- Oudere gebouwen met relatief hoge warmtevraag en hogere aanvoertemperaturen
- Overgangsfase naar volledig hernieuwbare verwarming (eerst hybride, later eventueel volledig elektrisch)
- Woningen met bestaande gasaansluiting waar directe all-electric ombouw (nog) niet haalbaar is
In Nederland komen hybride warmtepompen in aanmerking voor ISDE-subsidie; in Vlaanderen kunnen ze onder bepaalde voorwaarden in aanmerking komen voor Mijn VerbouwPremie (categorie verwarming) of andere renovatiepremies, afhankelijk van het exacte toestel en de installatie.
Overzicht: welke bedrijfswijze voor welk gebouw?
Onderstaande tabel geeft een indicatie welke bedrijfswijze past bij welke gebouwsituatie in Nederland en Vlaanderen:
| Bedrijfswijze | Ideaal voor | Minder geschikt voor |
|---|---|---|
| Monovalent | Nieuwbouw (BENG/EPB-conform), grondig gerenoveerde woningen, LT-afgiftesystemen | Ongeïsoleerde of slecht geïsoleerde bestaande bouw |
| Bivalent-parallel | Bestaande woningen met matige isolatie en redelijke radiatoren | — |
| Bivalent-alternatief | Gebieden met kans op langdurige strenge vorst of beperkte netcapaciteit | Zeer milde stedelijke locaties waar monovalent goed haalbaar is |
| Hybride | Renovaties en bestaande gebouwen met gasaansluiting, stap-voor-stap verduurzaming | Zeer energiezuinige nieuwbouw (vaak overbodig complex) |
Let op: de uiteindelijke keuze moet altijd worden onderbouwd met een warmteverliesberekening (NEN-EN/NBN EN 12831) en een energieprestatieberekening (NL: NTA 8800; BE: EPB-software per gewest).
Hulpmiddel bij de keuze
Vragen ter oriëntatie
-
Hoe goed is het gebouw geïsoleerd?
- Goed tot zeer goed (NL: richting of beter dan Standaard voor woningisolatie; BE: voldoet ruim aan EPB-renovatienormen) → monovalent meestal mogelijk
- Matig tot slecht → bivalent of hybride vaak verstandiger
-
Welk afgiftesysteem is aanwezig?
- Vloerverwarming of LT-radiatoren → monovalent ideaal
- Oudere, kleine radiatoren met hoge aanvoertemperaturen → vaak bivalent of hybride
-
Is er een gasaansluiting?
- Ja → hybride of bivalente opstelling is een logische tussenstap
- Nee → all-electric (monovalent of mono-energetisch) met eventueel elektrisch back-upvermogen
-
Hoe belangrijk is 100% hernieuwbare energie?
- Zeer belangrijk → monovalent of mono-energetisch met groene stroom en eventueel PV
- Minder prioriteit, maar wel verduurzamen → alle opties (incl. hybride) zijn open
Lokale regelgeving en energieprestaties
-
Nederland
- Nieuwbouw moet voldoen aan BENG-eisen (Bijna Energie Neutrale Gebouwen) volgens NTA 8800.
- Voor bestaande bouw geldt de Standaard voor woningisolatie als richtwaarde.
- Het energielabel (A++++ tot G) is verplicht bij verkoop, verhuur en oplevering; berekend volgens NTA 8800.
- Warmtepompen moeten voldoen aan Europese productnormen (o.a. EN 14511, EN 14825) en Ecodesign-eisen; er is geen aparte nationale norm zoals de Duitse VDI 4650, maar fabrikanten gebruiken dezelfde Europese testnormen.
-
Vlaanderen (België)
- Energieprestaties worden beoordeeld via de EPB-regelgeving (E-peil, S-peil, U-waarden) met implementatie van Europese normen zoals NBN EN 12831 en NBN EN ISO 6946.
- Bij nieuwbouw en ingrijpende renovatie gelden minimale eisen voor isolatie, hernieuwbare energie en systeemrendement.
- Het EPC-label (A+ tot F) is verplicht bij verkoop en verhuur van woningen.
- Warmtepompen moeten voldoen aan Europese Ecodesign- en energielabelregels; ook hier zijn EN 14511 en EN 14825 de belangrijkste testnormen.
Subsidies en financiële steun (NL & Vlaanderen – stand 2024/2025)
Bij de keuze voor een bedrijfswijze spelen subsidies en financiële prikkels een grote rol. De exacte bedragen en voorwaarden veranderen regelmatig; controleer altijd de actuele informatie op de officiële websites.
Nederland
Belangrijkste regelingen:
-
ISDE – Investeringssubsidie duurzame energie en energiebesparing
- Voor: warmtepompen, zonneboilers, isolatiemaatregelen, elektrische kookvoorzieningen.
- Indicatiebedragen warmtepompen: grofweg € 1.500 – € 3.750 voor lucht/water, hoger voor bodem/water, afhankelijk van vermogen en type.
- Voorwaarden: erkend toestel op de RVO-lijst, uitgevoerd door een installateur, minimale energieprestatie.
- Meer info: rvo.nl/isde
-
SEEH / verduurzamingssubsidies voor VvE’s
- Voor: isolatie, warmtepompen, warmtepompboilers, etc. in appartementencomplexen.
- Meer info: RVO (VvE-regelingen).
-
Lokale subsidies en leningen
- Gemeenten en provincies bieden soms aanvullende subsidies of duurzaamheidsleningen (bijv. via het Nationaal Warmtefonds).
-
Fiscale regelingen voor bedrijven
- EIA (Energie-investeringsaftrek), MIA/Vamil voor zakelijke investeringen in warmtepompen en energiebesparing.
Vlaanderen (België)
Belangrijkste regelingen (Vlaams Gewest):
-
Mijn VerbouwPremie
- Voor: isolatie (dak, muur, vloer), hoogrendementsglas, warmtepompen, warmtepompboilers, zonneboilers, efficiënte ketels, enz.
- Premiebedragen voor warmtepompen: afhankelijk van type (lucht/water, bodem/water, lucht/lucht), inkomen en woningtype; orde van grootte vaak enkele duizenden euro’s voor een warmtepomp in een gemiddelde woning.
- Voorwaarden: werken door een aannemer, minimale prestaties (SCOP, label), EPB-conforme installatie.
- Meer info: vlaanderen.be/mijnverbouwpremie
-
Premies voor zonnepanelen en batterijen
- Wisselende regelingen per jaar; vaak beperkte investeringssteun of netvergoeding, plus voordeel via zelfconsumptie.
-
Lokale en netbeheerderpremies
- Fluvius en sommige gemeenten bieden bijkomende steun voor warmtepompen, isolatie of PV, afhankelijk van regio en periode.
- Meer info: fluvius.be
Bij de keuze tussen monovalent, bivalent of hybride is het zinvol om te bekijken:
- welke systemen in aanmerking komen voor de hoogste subsidie,
- of er extra steun is voor diepe renovaties (NL: integrale verduurzaming; BE: ingrijpende energetische renovatie),
- en hoe de bedrijfswijze bijdraagt aan het behalen van een beter energielabel/EPC-label.
Conclusie
Samenvatting: De keuze van de bedrijfswijze hangt af van de staat van het gebouw, het bestaande afgiftesysteem, het lokale klimaat, het beschikbare budget, de gewenste mate van hernieuwbaarheid en de geldende energieprestatie-eisen (BENG/EPB). Voor nieuwbouw en grondig gerenoveerde woningen in Nederland en Vlaanderen is een monovalente warmtepomp meestal de beste optie: de warmtepomp dekt dan de volledige warmtevraag. In bestaande, minder goed geïsoleerde gebouwen bieden hybride en bivalente systemen een geleidelijke overstap naar een warmtepomp, waarbij de bestaande ketel als back-up fungeert totdat verdere isolatie en systeemaanpassingen zijn uitgevoerd. Lokale subsidies zoals ISDE (NL) en Mijn VerbouwPremie (VL) kunnen de investering aanzienlijk verlagen en maken vooral efficiënte, toekomstbestendige configuraties aantrekkelijk.
Nieuwsgierig naar meer? → Warmtepomptypen en het dreamteam met zonnepanelen
De volledige artikelenreeks „Warmtepompen"
- De anti-koelkast: hoe werkt een warmtepomp? – Basisprincipes
- De componenten: warmtewisselaar, compressor en expansieventiel – Onderdelen
- Kengetallen en dimensionering van warmtepompen – COP, JAZ en meer
- Bedrijfswijzen: monovalent, bivalent en hybride – U bent hier
- Warmtepomptypen en het dreamteam met zonnepanelen – Lucht/water, bodem/water & zonne-energie