Approvisionnement bivalent en chaleur · Glossaire

L'approvisionnement bivalent en chaleur désigne un système de chauffage dans lequel deux générateurs de chaleur sont utilisés pour couvrir les besoins de chaleur. Les deux générateurs utilisent en règle générale des vecteurs énergétiques différents. Il s'agit souvent d'une pompe à chaleur associée à une chaudière au gaz, au fioul ou à la biomasse. Les deux générateurs peuvent fonctionner en alternance ou simultanément. Savoir quelle installation fournit la chaleur à un moment donné dépend de plusieurs facteurs : température extérieure, charge de chauffage, prix de l'électricité et du combustible, conception technique et stratégie de régulation.

Un cas fréquent appelle une délimitation plus précise : la pompe à chaleur avec résistance électrique d'appoint. Comme les deux générateurs utilisent de l'électricité, on parle en pratique professionnelle généralement de fonctionnement monoénergétique et non de fonctionnement bivalent au sens strict. Pour le réseau électrique, la différence est déterminante. Une résistance d'appoint ne réduit pas la charge électrique pendant les heures froides, elle l'augmente. Le contraire de l'approvisionnement bivalent est l'approvisionnement monovalent en chaleur, dans lequel un seul générateur couvre seul l'ensemble de la charge de chauffage.

Le terme ne décrit pas seulement quels appareils sont installés, mais aussi la manière dont ils sont exploités. Une installation bivalente peut être conçue de sorte que la pompe à chaleur fournisse la plus grande partie de la chaleur annuelle et que le second générateur n'intervienne que lors de quelques journées très froides. Mais elle peut aussi fonctionner de telle sorte que la chaudière assure régulièrement une part importante. Pour l'évaluation, les appareils installés ne suffisent donc pas à eux seuls. Ce qui compte, ce sont les kilowattheures de chaleur produits, les vecteurs énergétiques utilisés, les émissions et la puissance soutirée du réseau électrique ou de l'infrastructure de combustibles pendant les heures critiques.

Énergie et puissance : pourquoi la bivalence fonctionne

La distinction entre énergie et puissance est importante. Les besoins annuels de chaleur d'un bâtiment constituent une quantité d'énergie et sont le plus souvent exprimés en kilowattheures. La charge de chauffage est en revanche une puissance en kilowatts. Elle indique la quantité de chaleur nécessaire, à une certaine basse température extérieure, pour maintenir la température ambiante souhaitée. Les heures très froides sont rares. C'est pourquoi un générateur qui ne fournit qu'une partie de la puissance de pointe peut malgré tout fournir une part nettement plus grande de la chaleur annuelle. La bivalence exploite précisément cela : elle sépare la question de savoir qui fournit l'essentiel de la chaleur de celle de savoir qui couvre les rares pointes de puissance.

Un exemple : un bâtiment ancien présente, à la température extérieure normative, une charge de chauffage de 15 kilowatts. À moins 7 degrés Celsius, la pompe à chaleur fournit environ 6 kilowatts. En demi-saison et lors des journées d'hiver douces, elle assure seule le chauffage. Ce n'est que par gel rigoureux que sa puissance ne suffit plus et que la chaudière couvre la différence. La part réelle de la pompe à chaleur dans la chaleur annuelle dépend du climat du site, de la température de départ et de la régulation. Cela doit être calculé ou mesuré au cas par cas.

Modes de fonctionnement et point de bivalence

En pratique, on distingue trois modes de fonctionnement. En mode bivalent alternatif, la pompe à chaleur fonctionne jusqu'à une température extérieure déterminée, le point de bivalence. En dessous, le second générateur de chaleur prend entièrement le relais. Cette variante se rencontre souvent dans les bâtiments anciens à températures de départ élevées ou avec des pompes à chaleur de petite taille. En mode bivalent parallèle, la pompe à chaleur continue de fonctionner également en dessous du point de bivalence, et le second générateur chauffe en complément. C'est souvent plus avantageux sur le plan énergétique, car la pompe à chaleur produit encore efficacement une partie de la chaleur même par temps froid. En mode bivalent partiellement parallèle, il existe d'abord une plage où les deux fonctionnent ensemble. En dessous se situe une plage de températures où seul le générateur d'appoint chauffe.

La variante pertinente dépend fortement du bâtiment et de la distribution de chaleur. Les planchers chauffants et les grandes surfaces de chauffe permettent de basses températures de départ et améliorent le fonctionnement de la pompe à chaleur. De petits radiateurs, une mauvaise isolation et de fortes exigences en eau chaude font que l'installation passe plus souvent en mode d'appoint. Pour les pompes à chaleur air-eau, le coefficient de performance diminue en outre lorsqu'il fait plus froid dehors. Pour la même quantité de chaleur, elle a alors besoin de davantage d'électricité, et la charge de chauffage du bâtiment augmente en même temps.

Le point de bivalence n'est pas une constante naturelle. Il est planifié, réglé et influencé par des incitations économiques. S'il est bas, la pompe à chaleur fonctionne seule longtemps même par grand froid. Cela augmente la pointe de charge électrique, mais économise du combustible. S'il est plus élevé, la pointe de charge électrique diminue, mais une plus grande partie de la chaleur provient du second vecteur énergétique. Pour comprendre l'effet d'une installation, il faut donc examiner la règle de commutation réelle et pas seulement la désignation de l'installation.

Distinction avec le chauffage hybride, le secours et la redondance

L'approvisionnement bivalent en chaleur est souvent assimilé au chauffage hybride. Dans la vie courante, c'est compréhensible, mais techniquement imprécis. Le chauffage hybride est un terme commercial et générique large pour des combinaisons de différents générateurs de chaleur, par exemple pompe à chaleur et chaudière à gaz, solaire thermique et chaudière à pellets, ou centrale de cogénération et chaudière de pointe. La bivalence décrit plus précisément que deux générateurs assument la même tâche d'approvisionnement selon une logique de fonctionnement définie. Dans le droit allemand du bâtiment, aujourd'hui abrogé, cette logique était expressément liée aux trois modes de fonctionnement et à la priorité de la pompe à chaleur.

Un simple secours n'est pas non plus la même chose. Une résistance de secours qui ne se déclenche qu'en cas de panne ou dans des cas extrêmes rend certes une installation à plusieurs étages. Au sens de l'économie de l'énergie, elle n'en fait toutefois pas encore un approvisionnement bivalent pertinent. Pour le système électrique, ce qui compte est de savoir si le second générateur est disponible de manière planifiable lorsque la charge de chauffage ou la charge du réseau est élevée. La redondance vise en revanche surtout la sécurité de fonctionnement. Une installation redondante assure l'approvisionnement lorsqu'un générateur tombe en panne, sans contribuer au pilotage de la charge en fonctionnement normal.

La bivalence n'est en outre pas la même chose que la flexibilité. Une installation bivalente peut être exploitée de manière flexible, mais ne doit pas l'être. La flexibilité n'apparaît que lorsque le fonctionnement peut être décalé dans le temps, basculer entre vecteurs énergétiques ou s'adapter aux signaux du réseau et du marché, sans nuire de manière inadmissible au confort ou à la sécurité d'approvisionnement. Un système bivalent mal régulé peut même créer des charges rigides s'il commute toujours à la même limite de température sans tenir compte ni de la situation du réseau ni des prix.

Importance pour le réseau électrique

Lorsque la chaleur est produite électriquement, la demande d'électricité augmente. Une pompe à chaleur isolée est le plus souvent sans problème pour le réseau. Mais si de nombreuses pompes à chaleur fonctionnent simultanément un matin d'hiver froid, une charge élevée peut apparaître, en particulier dans le réseau de distribution à puissance de raccordement limitée. Les installations bivalentes peuvent limiter cette simultanéité si le second générateur reprend la charge électrique pendant ces heures. La bivalence ne soulage toutefois pas automatiquement le réseau. Si la chaudière d'appoint n'existe que comme réserve de secours et ne fonctionne guère, elle modifie peu la charge électrique. Si en revanche elle prend systématiquement le relais à basse température ou en cas de prix élevés de l'électricité, la demande d'électricité diminue précisément pendant les heures critiques.

En Allemagne, le § 14a EnWG règle la manière dont les équipements de consommation pilotables sont intégrés au réseau. Selon la Bundesnetzagentur, il s'applique depuis le 1er janvier 2024 : les nouveaux équipements de consommation pilotables dont la puissance de raccordement au réseau dépasse 4,2 kilowatts, dont font partie les pompes à chaleur, doivent pouvoir être bridés. Le gestionnaire de réseau ne peut réduire leur soutirage d'électricité que temporairement, en cas de menace aiguë de surcharge ou de dommage pour le réseau. En cas de pilotage direct, une puissance minimale de 4,2 kilowatts par équipement demeure en principe garantie. Dans une installation bivalente, le second générateur peut intervenir lors d'une telle phase. Cela ne fonctionne toutefois que si la régulation pilote les deux générateurs conjointement.

Coûts et émissions

Pour les ménages et les propriétaires de bâtiments, l'attrait réside souvent dans des coûts de transformation plus faibles. Si la chaudière existante assume les rares pointes, une pompe à chaleur plus petite peut suffire. Dans les bâtiments non rénovés, cela facilite l'entrée dans l'électrification, car radiateurs, hydraulique et enveloppe du bâtiment n'ont pas besoin d'être entièrement adaptés immédiatement. C'est compréhensible sur le plan de l'économie d'entreprise, mais cela dit peu de choses sur les coûts systémiques à long terme.

Pour le système énergétique, les installations bivalentes peuvent réduire les coûts de la transition si elles évitent des renforcements de réseau, de très fortes puissances de raccordement ou un dimensionnement inefficace sur la pleine charge. En même temps, elles maintiennent dans le système les réseaux de combustibles, les obligations de ramonage, les structures de maintenance, les chaînes d'approvisionnement et la dépendance au gaz, au fioul ou à la biomasse. Ces coûts d'infrastructure ne disparaissent pas du simple fait que le second générateur fonctionne rarement. Si de nombreux bâtiments conservent leur raccordement au gaz pour quelques heures de pointe seulement, la question se pose de savoir qui supporte les coûts fixes du réseau de gaz. On ne sait pas non plus combien de temps cette infrastructure pourra se justifier sur les plans économique et climatique.

Le bilan des émissions dépend lui aussi du fonctionnement. Une pompe à chaleur à coefficient de performance annuel élevé peut atteindre de faibles émissions par kilowattheure de chaleur même avec un mix électrique non entièrement renouvelable. Une chaudière à gaz émet en revanche du CO₂ directement au niveau du bâtiment. Si elle ne fonctionne que lors de quelques journées très froides, sa part annuelle reste faible. Si elle se met régulièrement en marche en raison de prix élevés de l'électricité ou de réglages défavorables, la part fossile augmente nettement. La combinaison installée en dit donc moins que la répartition annuelle réelle de la production de chaleur.

Lorsque la biomasse est le second vecteur énergétique, l'évaluation est différente. La biomasse peut être stockée et répond bien aux charges de pointe. Sa disponibilité durable est toutefois limitée. Si elle est largement utilisée pour les pointes des bâtiments, elle entre en concurrence avec l'industrie, le chauffage urbain et d'autres applications dans lesquelles les hautes températures sont plus difficiles à produire électriquement. La bivalence peut donc résoudre des problèmes locaux et en même temps déplacer les questions de ressources à un autre niveau.

Cadre juridique en Allemagne (état : novembre 2026)

La loi sur l'énergie dans les bâtiments (Gebäudeenergiegesetz), dans sa version de 2024, réglait au § 71h le chauffage hybride à pompe à chaleur comme possibilité de satisfaire l'exigence de 65 pour cent d'énergies renouvelables. Il s'agissait d'une pompe à chaleur électrique associée à un foyer au gaz, à la biomasse ou à un combustible liquide. Les conditions étaient : un fonctionnement bivalent parallèle, partiellement parallèle ou alternatif avec priorité à la pompe à chaleur, une commande commune accessible à distance et, pour le gaz ou le fioul, une chaudière à condensation comme générateur de charge de pointe. Pour l'option de conformité, la pompe à chaleur devait fournir au moins 30 pour cent de la charge de chauffage en fonctionnement parallèle ou partiellement parallèle, et au moins 40 pour cent en fonctionnement alternatif. À titre de substitution, une part correspondante de la puissance du générateur de charge de pointe au point de charge partielle A selon DIN EN 14825 suffisait.

Ces exigences ne sont plus déterminantes pour les nouvelles installations. La loi a été rebaptisée loi de modernisation des bâtiments (Gebäudemodernisierungsgesetz, GModG) et promulguée le 28 juillet 2026. Avec effet au 29 juillet 2026, elle a abrogé les anciens §§ 71, 71b à 71p et 72, donc aussi la règle des 65 pour cent et le § 71h. Depuis, lors du remplacement d'un chauffage dans le bâti existant, les propriétaires peuvent choisir en toute neutralité technologique, y compris des chauffages hybrides et à nouveau de simples chaudières à gaz ou au fioul. Quiconque installe dans le bâti existant un nouveau chauffage au gaz, au fioul ou au gaz liquéfié est soumis à un quota progressivement croissant de combustibles climatiquement neutres, appelé « Bio-Treppe » (échelle des biocombustibles). Il commence en 2029 à 10 pour cent et monte jusqu'à 60 pour cent en 2040. Cette obligation peut, sous certaines conditions, aussi être remplie par des chauffages hybrides avec pompe à chaleur, solaire thermique ou biomasse. Les Länder peuvent maintenir des exigences plus étendues. Un recours constitutionnel contre la loi a été annoncé.

Malentendus courants

Le bivalent serait toujours respectueux du climat : cela n'est vrai que si la pompe à chaleur produit de loin la plus grande partie de la chaleur et que la chaudière d'appoint fonctionne rarement. Si l'installation fossile prend fréquemment le relais en raison de températures de départ élevées, d'une mauvaise régulation ou de prix défavorables, le bilan est différent. L'effet climatique se crée dans l'exploitation, pas dans la brochure.
La bivalence résoudrait automatiquement les problèmes de réseau : un gestionnaire de réseau n'en profite que si la charge électrique diminue réellement ou est pilotable pendant les heures concernées. Cela exige de la mesure, de la pilotabilité, des tarifs adaptés ou des régulations orientées vers le réseau. Sans cette intégration, la bivalence reste une propriété de la technique du bâtiment et non une ressource fiable pour l'exploitation du réseau.
Toute solution bivalente retarderait la transition thermique : c'est également simpliste. Dans les bâtiments à forte charge de chauffage, à puissance de raccordement limitée ou difficiles à rénover, une installation bivalente peut rapidement remplacer une grande partie de la chaleur fossile. Il est alors décisif de savoir si elle est conçue pour des durées de fonctionnement fossile décroissantes ou si elle fige durablement la structure de combustibles existante.

L'approvisionnement bivalent en chaleur montre à quel point la planification de la chaleur, l'état du bâtiment, le réseau électrique et les règles du marché sont étroitement liés. Le terme ne désigne ni une technologie unique ni un bénéfice climatique fixe. Il désigne une architecture d'approvisionnement. Son effet dépend de la puissance requise pendant les heures froides, du vecteur énergétique qui la fournit et des règles selon lesquelles l'installation est exploitée.

Sources

§ 71h GEG – Anforderungen an eine Wärmepumpen- oder eine Solarthermie-Hybridheizung — buzer.de (Gesetzestext GEG 2024, nicht amtliche Wiedergabe); unbekannt. § 71h Abs. 1 Sätze 1 bis 4
Germany's new Building Modernisation Act – An overview — Gleiss Lutz; 2026-08-21. Abschnitte Legislative process, 65% renewable energy requirement abolished, Biofuels ladder, Amendment of related legislation
§14a EnWG Steuerbare Verbrauchseinrichtungen – Integration von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen — Bundesnetzagentur; unbekannt. Verbraucherportal, FAQ zu Geltungsbereich und Mindestleistung
GModG-Infoportal – Gebäudemodernisierungsgesetz: Inhalt und Verfahren — Bundesregierung (GModG-Infoportal); unbekannt (Meldungen bis 28.07.2026). Meldungen vom 10.07.2026 und 28.07.2026

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Edited by eCMS on 11.11.2026 15:57