Haustechnikforum
  - Bioenergie

Tach zusammen,
wir überlegen, ein nebenstehendes Gebäude an unsere Holzheizung anzuschliessen. Leistung und Brennstoff ist genug vorhanden.
Die Länge der Fernwärmeleitung wäre ca. 90m.
Im Nebenhaus soll auch WW erzeugt werden.
Meine Überlegung ist nun, auf welchem Niveau ich das Wasser auf den Weg schicke.
Variante A: Max. Temperatur nach Anforderung in vorhandenen Pufferspeicher laden ---> kurze Pumpenlaufzeiten, geringe Stromkosten

Variante B: Entsprechend der benötigten Vorlauftemperatur (nach Außenfühler ermittelt) permanent. WW-Bereitung incl., bedeutet mind. ca. 55°C.---> hohe Pumpenlaufzeiten.

Welches ist die vernünftigere Variante; Verluste durch hohes Temperaturniveau kurzzeitig oder höhere Stromkosten?

PS: Nebenhaus Bj. 2001, ca. 180m² Wohnfläche, vorh. Holzvergaser mit 2000 ltr. Puffer, Brennwertgastherme als Backup, FBH und Heizkörper.

90 Meter Fernwärmeleitung - dam muss man mal die Verluste rechnen die man in den Boden heizt.
Zudem bedarf es dann einer hohen Pumenleistung.

Der Beste Weg wäre die Leitung nur Kurzzeitig zu nuten, d.h. in dem 2.Haus 1.000-2.000 Liter Pufferspeicher hinzustellen und diese bei bedarf auf 60°C aufheizen. In dem neuen Haus sitzt dann eine Steuerung die einen Mischer nach Außentemperatur steuert. Für den Sommer wäre eine Solarthermieanlage sinnvoll.
Wenn der Puffer im neuen Haus leer ist springt eine Pumpe an und läd diese.

Dein Vorschlag entspricht Variante A. Das ist auch mein 1. Gedanke.
Die 2000 ltr. Pufferspeicher stehen schon im Nebenhaus für den dort vorhandenen HV. Diesen möchte ich allerdings über kurz oder lang stillegen, da ich nicht weiss, wie lange das Bedienpersonal dort noch fit ist und außerdem der Kessel 11 Jahre alt ist und sich durch enormen Ersatzteilbedarf unbeliebt macht (ein roter Kessel, dessen Hersteller einen freundlichen Onlineshop für E-Teile eingerichtet hat).

Aufheizen bis 60° mit dem Hintergedanken, das Temperaturniveau und damit die Leitungsverluste gering zu halten?

Solarthermie kommt nicht in Frage, da 1. der Bewohner nicht mitspielt ("Ich finde das hässlich") und 2. heizen wir sowieso ganzjährig den Holzkessel. Amortisation ist bei ausschließlicher WW-Nutzung auch so eine Sache...

Regelung sollte die vorh. 1611 mit erledigen, falls noch Platz darauf ist. Ein Kabel ist schnell mit eingebuddelt; der Leitungsweg ist zu 98% über freies Feld.

Sehr kurze Bearbeitungszeit, daher Nachtrag:


Wie hoch muss die Puffertemperatur mindestens sein, um mittels einer Friwa WW befriedigend bereitzustellen?
Z.Zt. kann ich nur für einen Boiler sprechen, der auf 50°C eingestellt ist. Da sollten schon mind. 55°C im Puffer anliegen, damit das Wasser warm wird. Benötigt eine Friwa ebensoviel oder kann man weiter runter?

Dann wäre das Nebenhaus quasi "das Ende der Nahrungskette" und hätte immer ausreichend Energie zur Verfügung, was mir sehr lieb wäre (kein Ärger mit den Bewohnern).

Das Zauberwort bei einer Friwa heißt Wärmetauschergröße.

Es ist wichtig um niedriege Temperaturen zu nutzen, einen langen Plattenwärmetauscher mit einer großen Tauscheroberfläche zu nehmen, dann kannst du weit runter mit der WW-Bereitungstemperatur.

Ich habe bei meinem Solvis (FriWa) die Ww Temperatur auf 52°C eingestellt und ich kann den Pufferspeicher bis etwa 56°C entleeren, erst dann merkt man dass das WW kälter wird.

Das WW brauchst du dann auch nicht mehr so heiß einzustellen da keine Legionellengefahr o.ä. besteht.
Ich habe den Wert von 46°C auf 52°C erhöht, aufgrund der neuen jetzt mit warwasserbetriebenen Waschmaschiene.

Bei 46°C WW-Temp kann ich den Puffer bis auf 50°C runterfahren.

Das klingt prima, so muss es laufen. Das Nebenhaus sollte mit 50°C Vorlauf weit hinkommen bzgl. Dämmstandard; im Haupthaus muss ich ca. 10-15 K höher bei starkem Frost. So wäre das Nebenhaus aber immer versorgt, falls der Puffer über Nacht leergesogen wird.
Wenn meine Frau morgens friert; Nunja, nicht schön aber der Ärger vergeht. Meine Eltern sollen nicht im Kalten sitzen...

Ist das wohl der Königsweg oder hat noch jemand einen anderen Aspekt, den wir unter den Tisch haben fallen lassen?

Hmm, ich habe im moment ein ähnliches Projekt in der Planungsphase, ein anderes ist bereits abgeschlossen. Hmm, ich würde eine Systemtrennung mittels einer entweder A Fernwärmestation im Nebengebäude oder B Wärmetauscher im Puffer im Nebengebäude empfehlen.

Grund: Unabhängigkeit vom Nebengebäude, falls das Nebengebäude höher oder tiefer liegt kann es mit dem Anlagendruck Probleme geben (Sicherheitsventil in der Regel 3 bar) Sollte es im Nebengebäude zu einem defekten Ausdehnungsgefäß kommen, ist man auch auf der sicheren seite. Zudem bei einem Rohrbruch oder Wartungsarbeiten werden nicht beide Gebäude in Mitleidenschaft gezogen.

Der Vorteil bei einer Fernwärmestation ist auch, dass bereits schon ein Steuerungsgerät vorhanden ist um Heiztemperaturen zu regeln.

Hmm, statt Gasgerät, je nach Häufigkeit und Dauer und Leistung der Wärmeunterversorgung vielleicht die günstigere Variante wählen und Elektropatrone statt gasgerät?

Beim ersten Projekt haben wir die Pufferladung durch eine einfache Temperaturdifferenzregelung geschaltet. Sehr einfache und günstige Lösung, da der Bauherr dies auch als eine Erweiterung seines zu kleinen Puffers wollte und Fernwärmeleitung nicht so lang wie in deinem Fall.


Auf jeden Fall eine gut gedämmte Fernwärmeleitung wählen und in frostfreie Tiefe verlegen!! Habe da gute Erfahrung mit Uponor gemacht.

Hallo Bernd,

deine "Variante A" habe ich nun seit etwa 7 Jahren im Einsatz.

Da ich ein und den selben Holzvergaser früher im Wohnhaus hatte, kann ich auch Aussagen zu dem Mehrverbrauch machen: nämlich 0%!

Imgegenteil, wir verbrauchen deutlich weniger Holz als vor dem Umbau da endlich Platz für ausreichend Puffervolumen da war und ich damit eine effektive und saubere Verbrennung habe.
Durch die intervallmäßige Nutzung der Fernleitung (ca. 40m)habe ich einmal kaum Verluste und erhöhe die Lebensdauer dieser um ein vielfaches (Zeitstandsdiagramm des Herstellers beachten, Kunststoffleitung nur in vernetzter Qualität einsetzen)

Im Wohnhaus steht ein Puffer mit integrierter WW-Bereitung, der sozusagen als Energiemanager fungiert und mittels einfacher Kesselregelung Wärme vom Nachbarhaus anfordert.

Wird ein Hochleistungs-Wärmetauscher verwendet, z.B. der Kombispeicher Zeeh MTL, reichen Systemtemperaturen in der Erdleitung von ca. 55°C auch für die WW-Bereitung aus. Da ich einen vorhandenen Kombispeicher eingesetzt habe, brauche ich 65°C, also etwas mehr.
Aber selbst das ist für jede Kunststoffleitung eine Wohltat!

Mit einer Solaranlage wäre natürlich das System fast perfekt!

Falls Du aus der Nähe kommst, kannst Du dir das gern mal anschauen!

Grüße Holger

Hallo zusammen,

noch ein Gedanke zur Variante A:
Die Leitungsverluste sollen also möglichst gering gehalten werden, dadurch, daß der Puffer im Nachbargebäude auf einen Schlag komplett geladen wird. So haben die Leitungen nur während des Ladevorgangs Zeit, Wärme zu verlieren. Soweit klar.
Aber: Bis der erste Schluck warmes Wasser im Nebengebäude ankommt, muß die ganze Leitung mit heißem Wasser durchspült und aufgeheizt werden. Nach dem Ladevorgang geht diese Wärme bis zum Mal sicher komplett verloren.
Mein Gedanke ist, gegen Ende des Ladevorgangs die Leitung mit kaltem Wasser zu durchspülen, welches einerseits das noch vorhandene Heißwasser durch die Leitung in den Puffer schiebt und dabei auch die Wärme des Leitungsmaterials mitnimmt.
Müßte natürlich exakt gesteuert werden...

Was ist davon zu halten?

Hahneko

Sorry, doppelt

Die Leitungen im Erdreich sind lt. Verordnung mit 100% gedämmt, also besser als oftmals der Puffer. Damit sind die Abkühlphasen zu verschmerzen.

Eine Nachspülung wäre technisch möglich, aber nur mit hohen Aufwand und wäre steuerungsseitig sehr fehlerträchtig. Außerdem machen die paar Liter Leitungsinhalt im Vergleich zu der Puffermenge das Kraut nicht fett.

Grüße Holger

Die Dämmung reduziert nur die Verluste während der Pufferladung. Wenn das nur ein mal am Tag geschieht, dann ist die Wärme des Leitungsinhalts bis zum nächsten Laden größtenteils an das Erdreich abgegeben.



Ist das wirklich so schwer? Einfach den Empfänger-Puffer etwas größer als den Sender, und nach Entleerung des Senders die Pumpe noch ein paar Minuten nachlaufen lassen.



Nun ja, in einem 28er Kupferrohr (oder vergleichbar dickem Kunststoffrohr) befindet sich pro Meter etwa ein halber Liter Wasser, bei 90 m also 45 Liter, ebenso viel im Rücklauf (der aber hoffentlich kalt ist). Hinzu kommt noch das Rohrmaterial. 3-4 kwh pro Abkühlvorgang sind das schon.

Ob sich das lohnt weiß ich auch nicht. War nur so ein Gedanke.

Hahneko

@Haneko,

ich glaube Du hast hier etwas falsch verstanden.


So wie ich die Sache verstanden habe, wird ein großer Puffer im Heizhaus mittels Holzkessel auf Temperatur gebracht. Ein kleiner (bei mir ca.700l) sorgt im Wohnhaus für WW und Heizung. Fällt die Temperatur in diesem unter die Schaltdifferenz (WW- oder Heizungstemperatur), setzt sich die Pumpe in Bewegung und holt Energie vom Heizraum im Nebenhaus.


Das geschieht während der Heizperiode mindestens 20 mal täglich für einige Minuten, eben vergleichbar oft wie wenn der Brenner einer Öl- oder Gasheizung zuschalten würde, der auf einen 700l-Puffer fährt.
Die Abkühlung der Flüssigkeit im Erdrohr liegt dabei deutlich unter 10K.
Abgesehen davon würde die Dimension 28 x 1 bei 90m aber nie ausreichen.

Vorteil 1 ist der niedrige Pumpenstrom, Vorteil 2 ist die geringere durchschnittliche thermische Belastung der Erdleitung, Vorteil 3 ist der geringere Wärmeverlust der Erdleitung durch die reduzierten Temperaturen im Vergleich zur Dauerdurchströmung, Vorteil 4 ist die Erhaltung der Schichtung in beiden Speichersystemen.

Will man die Leitung als mit kälterem Pufferwasser nachspülen, muss man mindestens ein Umschaltventil und eine Differenzsteuerung einsetzen. Ist auch nur einer der Fühler defekt, merkt man es erst Wochen später anhand der Pumpenlaufzeiten. Hier wäre also kein gutes Aufwand-Nutzen Verhältnis zu erwarten.

Grüße Holger

@ wildcard: Die Systemtrennung macht vielleicht Sinn, auch wenn beide Gebäude auf einer Höhe sind. Zu Beginn der Leitung ist allerdings kaum Platz für "unnötige" Bauteile" und am Ende stehen zwei "Blecheimer" als Pufferspeicher. Die wollte ich nach Möglichkeit belassen und mit Friwa arbeiten. Vielleicht baue ich einen Wärmetauscher nachträglich ein oder arbeite mit externem Wärmetauscher,; ist mir noch nicht ganz klar.
Auch die Frage, ob gemischt mit 60° in die Leitung oder ggfs. max. Temperatur (u.U. 85°) ist nicht klar. Höhere Verluste gegen häufige Pumpenstarts...
Notfallheizung elektrisch klingt interessant, zumal der Brennwertkessel reparatubedürftig ist. Den Gedanken werde ich weiter verfolgen...
Die Fa. Uponor ist nicht weit von mir, da werde ich mal anklopfen.

@ HM: Der Holzmehrverbrauch wird kaum spürbar sein, ob da noch ein Wohnhaus dranhängt oder nicht. Das ist auch kein Problem. Ich staune über Deine Gedanken zur Lebensdauer der Rohrleitungen; ich hätte auch ohne besondere Vorbereitung eine Dauer von 30 Jahren als selbstverständlich angenommen. Ich werde da mal nachhaken.
Ansehen würde ich Deine Anlage gern, aber wir wohnen zu weit auseinander (über 500 km).
Das angesprochene Schema passt bei mir ziemlich genau, nur die Literzahlen variieren.

"würde die Dimension 28 x 1 bei 90m aber nie ausreichen"

Was denkst Du wird das Maß der Dinge sein? Ich hätte auf eben diese 28er Leitung getippt, lass die Pumpe doch länger laufen...

Ich denke die Spülung am Ende der Umschichtung ist gar nicht so entscheidend, eher die Spülung vor der Umschichtung, da ich dann in den sowieso schon kalten Puffer nochmals kaltes Wasser einfülle...
Das dürfte nach ein paar Minuten aber auch erledigt sein.

@ Haneko: Zur Spülgeschichte habe ich im vorangegangenen Beitrag schon etwas geschrieben.
Den Empfängerpuffer etwas größer als den Spenderpuffer zu gestalten sprengt den Rahmen. Das kann ich nicht umsetzen. Die Stillstandverluste in der Leitung werde ich verkraften müssen.

@ Haneko: Nachtrag zu Deinem Gedanken der Spülung.
Wenn ich den Empfänger-Speicher größer auslege als den Spender-Speicher gibt es bei den 3 Verbrauchern, die aus dem Spender-Puffer versorgt werden ein gewisses Defizit. Da wird's kalt.
Die Verluste der umschichtung sind m.E. in Kauf zu nehmen.

Das wäre genau so effektiv, wie mit einem 90m langem Trinkröhrchen den Garten zu bewässern...

Der Leitungsquerschnitt wird errechnet, indem man den Wärmebedarf des zu versorgenden Gebäudes bei den zu erwartenden Systemtemperaturen durch die Leitung bekommt und dazu eine akzeptable Pumpenleistung benötigt. Im Extremfall (z.B. bei -20°C)würde dann die Pumpe durchlaufen, also besser etwas Sicherheit reinrechnen.

Dann wird anhand der Gesamtdruckverluste und dem benötigten Volumenstrom die Pumpe ausgewählt.

Kann jeder einigermaßen gebildete Heizungsbauer...

Mal schnell überschlagen:
Wären bei 20kw, 15K Spreizung, Vorlauf 65°C mind. DN 32. Selbst da hat man schon 57mbar Druckverlust, bei 28x1,5 (DN25) wären es schon 185mbar, also fast das vierfache. Bedeutet also die vierfache Pumpen-Stromaufnahme bzw. eigentlich noch etwas mehr.


Anbgaben ohne Gewähr!!!


Grüße Holger

Hatte noch etwas vergessen zu erklären:

Die Gesamtdruckverluste bestehen nicht nur aus den Leitungsverlusten, sondern auch aus allen Einzelwiderständen (Hähne,Rückflussverhinderer, Winkel, Mischventile usw.
Kann man ruhig noch mind. 60% draufrechnen.

Habe noch mal nachgeschaut:
Demzufolge wäre bei DN25 eine 25/53-Pumpe (90W) gerade noch einsetzbar.
Bei DN32 reicht eine 25/33 (30W) mit der ersten Stufe. (Daten von Speck)

Grüße Holger


....eigentlich wollte ich jetzt Rechnungen schreiben, aber das hier ist interessanter.....

.

@ HM: Die genaue Rohrnetzberechnung würde ich meinem Heizi überlassen, das soll nicht die Aufgabe dieses Forums sein. Trotzdem Danke ich Dir für Deine überschlägige Schätzung, so bekomme ich zumindest eine Vorstellung davon, was ich da eigentlich plane (sowohl technisch als auch finanziell).

Wenn ich Deine Zahlen annehme und ca. 1000 Std Laufzeit für die Umladepumpe ansetze (was m.E. sehr viel ist), dann ergeben sich Strommehrkosten von ca. 15 Eur/Jahr. Das ist überschaubar. Ob sich da die dickere Leitung lohnt? Amortisation in ca. 100 Jahren...

Gruß
Bernd, der eigentlich auch Rechnungen schreiben sollte, aber diese Geschichte gern zur nächsten Heizsaison fertig haben möchte.