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Grabenkollektorplanung NRW Altbau
Verfasser:
phid
Zeit: 13.03.2016 23:34:10
1
2351911
Hallo liebe Forumsexperten,

wir planen aktuell die Sanierung und den Umbau eines 50er Jahre Siedlungshauses in NRW, PLZ 413XX. Dabei soll, basierend auf den Erkenntnissen hier im Forum, eine Sole/Wasser WP mit Erdkollektor nach Forumsart zum Einsatz kommen.

Ich lese schon seit längerer Zeit immer wieder mit und versuche die meisten Sachen zu verstehen und zu berücksichtigen.

Da das Haus die letzten 10-15 Jahre lediglich als Zweitwohnsitz des Voreigentümers diente und aufgrund der baulichen Mängel aus der Zeit, werden wir alles neu machen und zusätzlich noch etwas erweitern. D.h. die komplette Wasser-, Heizungs-, Sanitär- und Elektroinstallation wird auf den aktuellen Stand gebracht.

Da ich, sofern es die Zeit denn zulässt, selber mit anpacken werde und das Haus die nächsten 30-40 Jahre unsere Heimat sein soll, suche ich nach den zukunftssichersten Lösungen mit gutem Preis/Leistungsverhältnis, da unser Budget als junge Familie natürlich begrenzt ist.

Der aktuelle Entwurf sieht nun so aus:
Ringsherum wird das Haus in 20cm Mineralwolle verpackt, der Keller bleibt unbeheizt, da kommt die Dämmung dann unter die neue Fußbodenheizung, die wir im ganzen Haus neu verlegen wollen.
Eine kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung ist vorgesehen, hier überlege ich noch wie sinnvoll es ist, diese mit einem Luft-Erdwärmetauscher vorzuheizen/kühlen, bzw. wie wir es baulich hinbekommen.

Heizung und Warmwasser sollen dann, wenn möglich und sinnvoll, mit der Wärmepumpe erzeugt werden. Falls am Ende noch etwas Budget übrig ist würde ich gerne eine PV-Anlage installieren.

Mit diesen Primärmaßnahmen (WP, FBH, KWL und Dämmung) werden wir laut Energieberater eigentlich recht sicher den KfW 70 Standard erreichen (In der Berechnung sind die Wärmebrücken pauschal mit 25% berücksichtigt), allerdings fehlt noch ein Fenster, aber das sollte eigentlich nicht soo schlimm sein.

Die Heizlastberechnung ergibt aktuell 6,69KW wenn die WRG aus der Lüftung voll berücksichtigt wird, ansonsten 7,88 KW, allerdings ohne Warmwasser, für eine Außentemperatur von -8,5°C und eine Raumtemperatur von 20°C.

Das beheizte Bruttovolumen beträgt ca. 650m^3, bei ca. 160m^2 Wohnfläche.
Die Kühlfunktion der Wärmepumpe will ich eigentlich nur passiv nutzen, da mir der Aufwand (vor allem der finanzielle) aktuell nicht sinnvoll erscheint und ich das Haus nach erstmal „Probewohnen“ will.

Im Garten ist leider, oder auch zum Glück, nicht mehr viel erhaltenswertes vorhanden, so dass wir uns auf knapp 1500m^2 Kollektortechnisch relativ frei austoben können.
Der Boden ist sehr lehmig, feucht und steht sehr gut. Leider ist das Grundwasser aufgrund der Braunkohletagebaue in der Nähe in den nächsten 30 Jahren noch sehr tief.

Ich habe das was ich weiß einmal in diese beiden Entwürfe gepackt, einmal als waagerechte, einmal als senkrechte Variante, wobei das natürlich noch absolut unscharf ist.

Anbei noch der Link zu ein paar Plänen, vielleicht helfen diese einen Eindruck zu verschaffen.

Ich wäre froh wenn ich von Ihnen/euch ein bisschen Feedback zu meinen Überlegungen bekommen würde, dabei bin ich für alle Varianten offen.

Verwirklichungszeitraum wäre übrigens vermutlich in diesem Sommer, wobei der geplante Einzugstermin recht sportlich für Oktober geplant ist.

Kontakt mit Heizungsbauern, etc. habe ich noch keinen aufgenommen, da stehen wir noch ganz am Anfang.

Habe ich noch etwas vergessen?

Vielen Dank und viele Grüße, Philipp
Verfasser:
crink
Zeit: 14.03.2016 19:50:35
0
2352229
Moin,

morgen schreib ich was dazu, bin grad von der CeBIT nach hause gekommen und ziemlich platt...

Viele Grüße,
crink
Verfasser:
crink
Zeit: 15.03.2016 12:00:12
2
2352481
Moin Philipp,

nu aber. 413XX ist Mönchengladbach, alles klar, also Norm-AT -10. Zur Zukunftssicherheit von Sole-WP muss ich nichts weiter sagen, oder?

Wanddämmung und Dämmung unterhalb der FBH: Wärmebrücken am Fuß des Mauerwerks berücksichtigen und die Kellerwände am besten zumindest den obersten Meter auch dämmen.

Im Altbau mit neu zu verlegender Heizung ist eventuell auch eine Deckenheizung im EG denkbar, dann passt mehr Dämmung in den Fußboden und die Verlegung der Heizkreisverteiler ist einfacher, da alle Rohre der Heizung nur oberhalb bzw unterhalb der Decke zwischen EG und OG verlegt werden. Auch ist die Temperaturdifferenz zwischen EG-Boden und Kellerdecke geringer, so dass hier weniger Wärmeverluste anfallen.

Luft-Erdwärmetauscher für die KWL: In Deiner milden Region nicht notwendig, wenn Feuchterückgewinnung geplant ist.

PV-Anlage: Hängt von der Verschattung und Ausrichtung des Daches ab. Kennst Du PVGIS? Damit kannst Du den bei Dir möglichen PV-Ertrag sehr gut abschätzen. Weitere zum Teil sehr fundierte Beratung zum Thema PV findest Du im PV-Forum.

Heizlast: 6,7 kW klingt für ein Haus dieser Größe mit KWL/WRG sinnvoll. Warum Außentemp von -8,5 Grad? Eigentlich sollten es -10 Grad sein? Oder ist das Haus extrem massereich bzw. träge?

Kühlfunktion: Sorge für Verschattung der Fenster im Sommer und wohne erstmal probe. Dann kannst Du später immer noch entscheiden, ob eine aktive Kühlung notwendig ist - dann lieber per Klimaanlage, die schafft das besser und kostet inkl. Einbau nicht viel mehr als die Kühlfunktion einer Sole-WP. Achte nur darauf, dass die Dämmung im Dach genügend Masse hat, so dass der Wärmeschutz verbessert wird. u-wert.net bietet eine gute Beurteilung des Hitzeschutzes.

Kollektor: Im Altbau am besten senkrecht, denn sonst ist es immer schwierig mit dem Aushubvolumen klar zu kommen - das sind Berge. Arne hat mal wieder ein schönes Beispiel aus Österreich gezeigt, wo zuerst das Haus und dann der Kollektor so gerade eben realisiert wurde. Heftig, wie der Bagger da auf dem Erdberg thront...

Du schreibst, dass der Boden lehmig und stabil ist, also geeignet für einen senkrechten Graben. Ich nehme Deinen senkrechten Vorschlag als Grundlage und optimiere ihn ein wenig: Vorschlag 3 Aushubvolumen fast halbiert, maximale Grabentiefe nur 2,5 m, für Anfänger besser händelbar. Gerade Teilstücke sind weniger geworden, am kalten Ende verlegst Du die Anbindung einfach mit in das senkrechte Teilstück C. Teilstück B ist nur für das Routing des Grabenmaltools vorhanden, das Volumen für A-B, B und B-C kannst Du abziehen, da es ja schon im Teilstück C enthalten ist.

Und falls Du nicht so gerne senkrecht verlegen möchtest nimm so was: Vorschlag 4. Der Graben muss gar nicht so tief und breit wie in Deinem Vorschlag.

Zeichne die Soleverteiler am besten ungefähr an die Position der WP, dann lässt sich am besten planen.

Ist für das Haus noch ein Kamin/Ofen geplant? Wie groß wird der WW-Bedarf bzw. wie oft wird pro Woche gebadet/geduscht? Zirkulation, Whirlpool, Regendusche, Riesenwanne geplant?

In Deinem Fall perfekt passen würde die modulierende Nibe 6 kW Leistung (auf 7,5 kW freischaltbar) oder eine der ähnlichen von KNV/AIT/Novelan mit zwei Solerohren mit jeweils 300 m Länge. Eine normale OnOff-WP aus der 6 kW-Klasse wäre grenzwertig und nur bei vorhandenem Kamin/Ofen empfehlenswert - wobei der Ofen in der Praxis wahrscheinlich nie notwendig wäre. Wenn die Nibe und co also zu teuer ist (> 1500 EUR teurer), dann vergrabe lieber 3 Solerohre mit je 300 m Länge und hänge eine WP mit 7-8 kW Heizleistung dran.

Viele Grüße
crink
Verfasser:
phid
Zeit: 15.03.2016 22:10:41
0
2352805
Hallo crink,

zunächst einmal ganz herzlichen Dank für deine ausführliche Antwort und die Vorschläge für den geänderten Graben!

Zur Deckenheizung: Das ist bestimmt eine gute Lösung, aber ich denke, das ist in diesem Fall nicht die einfachste Lösung. Die Holzbalkendecke soll eigentlich mehr oder weniger von unten so erhalten bleiben wie sie ist, und ich weiß nicht wie es sich statisch verhalten würde wenn wir da noch ein paar Kilo Wasser drunter und drauf hängen würden... Der Statiker hat sich so schon schwergetan, weil wir eine Seite des Hauses fast komplett öffnen wollen um das Wohnzimmer mit der Erweiterung zu verbinden.

Zur PV: Die Ausrichtung des Gartens und der Hausrückseite ist nahezu exakt in südliche Richtung.
Bei uns hier gibt es das Solarpotentialkataster, ich habe ein paar Screenshots angehängt.
Die sind zwar noch für den Bestand, durch den Umbau wird die Dachfläche am Haus durch eine Gaube reduziert, aber dafür kommt die Garage neu und der Anbau wird etwas vergrößert. Das würde sich vermutlich ausgleichen. Werde ich aber dann beizeiten nochmal in PVGIS nachprüfen.



Zur Normtemp.: Ja, in der nähe von Mönchengladbach, Gemeinde Jüchen, keine Ahnung warum der Energiebrater nur -8,5°C eingesetzt hat, kann ich aber nochmal nachfragen.

Zum Kollektor: Ich finde den senkrechten Kollektor super. Ich habe natürlich nur wieder die üblichen Bedenken, ob er nicht doch zu klein dimensioniert ist und ob wir nicht doch etwas tiefer gehen sollten, oder verlängern... Aber das wird sich sicherlich noch legen, je mehr ich darüber lerne.

Der "Bagger auf dem Berg" war für mich definitiv schon grenzwertig. Ich will keinesfalls um etwas Geld zu sparen das Risiko auf mich nehmen.

Die Positionierung der WP ist noch relativ frei, aber ich denke der Raum an der Außenseite des Hauses zum Kollektor hin ist wahrscheinlich eine günstige Lösung für den Außenanschluss. Für die Leitungslänge im Haus wären es etwas günstiger auf der anderen Seite, aber ich glaube die 3-5m sind nicht kriegsentscheidend.

Ein kleiner Kamin wird sehr wahrscheinlich auch verwirklicht, wahrscheinlich erstmal eine ganz günstige Variante, aber zumindest für die Romantik und den "Notfall".

Tja, WW ist schwer einzuschätzen... Wir sind jetzt zu viert, klassische Verteilung zwei Erwachsene und zwei Kinder, Junge und Mädchen. Wir großen Duschen zumeist täglich und mit den kleinen Baden wir regelmäßig, aber im Moment immer nur mit einer halben kleinen Wanne.
In Zukunft hätte ich gerne mal eine Badewanne in die ich komplett reinpassen würde, aber die sind ja so unglaublich teuer... wahrscheinlich wird es dann bei 2 schönen Duschen und einer normalen Badewanne bleiben.
Von meiner kleinen Schwester weiß ich das pubertierende Mädchen unglaublich lange duschen können....., aber wenn kein warmes Wasser mehr da ist wird das sicherlich schnell aufhören ;-)
Legionellen und Verkeimungsproblematik sehe ich hier in der Umgebung und bei dem kleinen System eigentlich überhaupt nicht, dennoch wäre vielleicht auch eine Frischwasserstation eine Idee. Einen nicht zertifizierten Wasserenthärter werde ich vermutlich auch einsetzen.

Zur WP an sich bin ich noch ganz offen, welche es sein soll. Mal schauen was dann jetzt in der nächsten Zeit an Angeboten rein kommt, hängt ja leider auch immer etwas daran, was die Heizungsbauer im Repertoir haben.
2x300m ist auf jeden Fall sinnvoll und die Mehrkosten für einen dritten Reservekreis werde ich zur Sicherheit auf jeden Fall investieren.

MfG, Philipp
Verfasser:
crink
Zeit: 18.03.2016 07:56:05
1
2353694
Moin,

mit Holzdecke macht eine Deckenheizung eher weniger Sinn, da bin ich Deiner Meinung.
PV: In Kombination mit WP und somit hohem Winterverbrauch lohnt sich eine möglichst steile PV-Anlage, 45 Grad mit Südausrichtung sind perfekt. Bitte auch die verschiedenen Dachneigungen mit PVGIS ausprobieren und speziell die Erträge zwischen Nov und Feb im Auge behalten.

Bei der Positionierung der WP im Haus: Am wichtigsten ist die Vermeidung einer Zirkulationsleitung, dem muss sich letztendlich alles unterordnen, denn gerade mit WP ist Zirkulation der schlimmste Stromfresser. Deshalb zumindest den WW-Speicher (bei Deinem beschriebenen Verbrauchsverhalten scheint ein externer Speicher mit 300l Inhalt oder eine vergleichbare FriWa-Lösung sinnvoll zu sein) möglichst nah an den Zapfstellen platzieren, die oft und schnell WW benötigen. Und die WP dann nicht zu weit entfernt davon, damit bei WW-Bereitung die Rohrverbindung zwischen WP und WW-Speicher nicht zu viel Temperatur frisst. Und von der WP aus verlaufen dann die Solerohre möglichst schnell aus dem Haus raus (diese müssen wegen Kondenswasser gedämmt werden).

Die Länge der Heizwasserleitungen ist für die Positionierung der WP fast egal, da diese nicht so warm werden bei FBH und dementsprechend die möglichen Verluste viel geringer sind. Mit Dämmung lässts sich hier viel erreichen. Der Querschnitt muss nur passen, also bitte schön fette Rohre von der WP zu den Heizkreisverteilern laufen lassen.

Kleiner Kamin geplant: Dann reicht eine WP der 6 kW-Klasse perfekt, auch passt diese besser zum Eigenverbrauch von PV-Strom im Winter. Den Kamin bitte nicht wassergeführt, sondern stattdessen lieber mit Speicherfunktion, also wenig direkte Wärmeabgabe. Sonst wird es schnell zu warm.

Viele Grüße
crink
Verfasser:
Frontin
Zeit: 18.03.2016 08:52:54
1
2353720
Hallo,
setzt euch wenns an das Thema Sole WP geht erst mal mit dem Thema Bergsenkungen auseinander.
Dank der Tagebauten ist da in eurer Region einiges in Bewegung.
Hatten bei meiner alten Arbeit nahe der Baggerkante so über ca.5 Jahre schon mal 30cm Korrekturwert zu NN.
Also auch wenn die Technik ihren Reiz hat erst mal hier wegen den regionalen Besonderheiten schauen.
Gruß
Verfasser:
phid
Zeit: 28.03.2016 12:31:43
0
2358566
Hallo crink,

danke für das Feedback, ich lese gerade im Forum die Beiträge zur Diskussion der WW-Erzeugung und der Dikussion Hygienespeicher/FriWa.
Ich hoffe die Ausschreibungen vom Planer werden in der nächsten Zeit fertig, damit ich dann in Kontakt mit den Heizungsbauern komme. Bin mal gespannt auf die Diskussionen.
Je nachdem was dabei rauskommt, werde ich dann versuchen nochmal detaillierter in die Grabenplanung einsteigen.


Hallo Frontin,

vielen Dank für deine Anmerkung, daran hatte ich gar nicht gedacht.
Aber ich denke nicht, dass dies bei uns in der näheren Umgebung eine Rolle spielt.
Vielleicht in 30 Jahren nochmal, wenn das Wasser wieder zurück kommt, aber aktuell sollte es kein Problem sein.

Vielen Dank für das konstruktive Feedback.


MfG, Philipp