Ich würde gerne die Gunst der Stunde nutzen und meine Heizungsanlage von Öl auf Erneuerbare umstellen.

Ich habe auf meinem Ost-West-Satteldach bereits eine PV-Anlage mit rund 20kWp einen Stromspeicher von 7hWh Kapazität.

Zusätlich eine Fußbodenheißzung mit auf 200m²-Wohnfläche im Sanierten Wohnbau.
Der errechnete HWB ist rund 40kWh/m², der echte ist nicht bekannt, weil ich bis jetzt nie das ganze Haus auf Wohnraumtemperatur geheizt habe.

Der Plan:
Ich habe einen Vorgarten mit rund 25m * 15m und würde dort gerne 3 Künetten bis auf 5-6m ausheben und dann einen vertikalen Ringgrabenkollektor in einer Tiefe von 2-6Metern installieren, um dann im Sommer mit hilfe einer Solarthermie-Anlage unterstützt von einem Heizstab (9kW) den Boden auf rund 35-45 Grad anzuwärmen um so in den Wintermonaten fast außschließlich mit Erdwärme auszukommen.

Soweit ich verstanden habe muss nur gepölzt werden, wenn die Künetten begangen werden. Ich wirde in diesem fall allerdings die Verrohrung vorbereiten und in die Künette hinablassen, und dann sofort im Anschluss zuschütten, um unnötige Kosten zu vermeiden.

Mein Boden hat laut dem Landesgeologen voraussichtlich sehr gute Eigenschaften für saisonale Wärmespeicherung. Wahrscheinlich gibt es in der Tiefe kein Grundwasser und der Boden ist ein für das Weinviertel typischer Lößboden, mit wahrscheinlich rund 60m Mächtigkeit.

Zusätzlich würde ich dann gerne auch die niedrigen Strompreise in Windreichen Winterstunden nutzen um über meinen Heizstab die Wärme kurzfristiger Zwischenspeichern zu können.

Ziel ist es dann letztlich hauptsächlich mit selbst produzierten, aber insgesamt mit 100% Ökostrom (in stündlicher Auflösung) zu heizen.

Gibts Ideen dazu? Hat das schon jemand gemacht?

„um dann im Sommer mit hilfe einer Solarthermie-Anlage unterstützt von einem Heizstab (9kW) den Boden auf rund 35-45 Grad anzuwärmen um so in den Wintermonaten fast außschließlich mit Erdwärme auszukommen“

Der RGK Ist da, um ausschließlich mit erdwärme auszukommen. Wie kommst du darauf, dass die zugeführte Wärme im Sommer lokal begrenzt bleibt? Lt Physik „fließt“ Wärme immer von warm zu kalt und gleicht sich an. Umso besser/stärker, je leitfähiger der Boden.

Senkrechter RGK ist schwierig und nichts für Laien. Die Gefahr das Rohr bei der befüllung zu beschädigen ist sehr groß. Wird mit Lufteinschlüsse verfüllt, setzt sich der Boden mit der Zeit und kann so auch das Rohr in Mitleidenschaft ziehen.

Im Winter reichen 20 kWp sehr häufig, um damit eine gut modulierende WP versorgen zu können. Ich selbst habe 19,1 kWp und eine Nibe SWP mit FBH. Mit FBH wird Wärme in den Übergangszeiten im Estrich gespeichert.

Teile uns doch mal mit, wie der Ölverbrauch über die letzten Jahre pro Jahr war. Damit kann man recht gut die Heizlast ableiten. Wenn du dann noch dein Grundstück und alle relevanten Objekte in den Trenchplaner einzeichnest, kann man gut planen und schauen, ob der vorhandene Platz für einen RGK ausreicht.

Hallo,

ich bin mir nicht wirklich sicher ob die Fläche für einen ausreichend großen "Wärmesee" reicht, zumal die Fläche ja nicht überbaut ist und daher auch mit Regenwasser versorgt, also abgekühlt wird. Ein weiteres Problem könnte die geplante hohe Temperatur sein, denn so manche Wärmepumpe mag solche Temperaturen nicht wirklich.

So sehr ich das Konzept auch mag, ich würde glaube ich eher in Richtung eines normalen RKGs oder eine "Tunnelkollektors", also Erdkollektor mit Regenerierung über Solarkollektoren nachdenken, denn die Isolierung eines "Wärmesees" kostet auch einiges und die Wärme hat auch Auswirkungen auf die Oberfläche.

"Der RGK Ist da, um ausschließlich mit erdwärme auszukommen. Wie kommst du darauf, dass die zugeführte Wärme im Sommer lokal begrenzt bleibt? Lt Physik „fließt“ Wärme immer von warm zu kalt und gleicht sich an. Umso besser/stärker, je leitfähiger der Boden."

Ja dass es einen Wärmefluss gibt ist klar, aber der ist im Erdreich recht langsam und führt dazu, dass es im Winter in 5 Meter Tiefe wärmer ist als im Sommer.
Wärme die nach wegfließt sollte im Lauf von ein paar Jahren zu einer Sättigung des Wärmeflusses führen, wenn die Wärme nicht von Grundwasserströmen mitgenommen wird.

Dass ein Teil der Wärme nach oben abzieht, bzw von Regenwasser absorbiert wird ist schon klar, aber die Wärmeleitfähigkeit von "trockenem" Lockergestein ist mit rund 0,4W/mK so niedrig, dass sie auf 2 Meter so gut dämmt wie 20cm Styrodur.

Ich brauch jetzt auch nicht zwingend "saisonale" Speicherung in dem Sinn, dass ich die Wärme wirklich vom July in den Jänner bringen muss, so wie es jetzt ausschaut, kann ich ja noch im Oktober, November Sonnentage nutzen, um reichlich Wärme in den Winter mitzunehmen. Ein paar Sonnenstunden in den reinen Wintermonaten sollten dann auch platz finden, und wenn die Strompreise wirklich negaiv werden, hol ich mir mit 9kW (oder noch mehr) Wärme ins Haus (bekomm dafür bezahlt) und kann so das erdreich zumindest regenerieren.

So zumindest die Theorie. :)

@Ahnungloser Frickler:

"Ein weiteres Problem könnte die geplante hohe Temperatur sein, denn so manche Wärmepumpe mag solche Temperaturen nicht wirklich."

Da würde ich mir eine Mischgarnitur vorschalten, die garantiert, dass immer genug kalter Rücklauf eingemischt wird, um eine Maximaltemperatur zu bekommen.

"So sehr ich das Konzept auch mag, ich würde glaube ich eher in Richtung eines normalen RKGs oder eine "Tunnelkollektors", also Erdkollektor mit Regenerierung über Solarkollektoren nachdenken, denn die Isolierung eines "Wärmesees" kostet auch einiges und die Wärme hat auch Auswirkungen auf die Oberfläche. "

Deswegen will tiefer als für gewöhnlich, damit ich hauptsächlich mit Erdreich dämme und nicht mit Dämmmaterial.
Ich hab zwar auch überlegt zusätzlich Styrodur ca einen halben Meter über die Rohre zu legen, um den Wärmetransport weiter zu reduzieren, bin mir aber nicht sicher, ob das notwendig ist.

"So sehr ich das Konzept auch mag, ich würde glaube ich eher in Richtung eines normalen RKGs oder eine "Tunnelkollektors", also Erdkollektor mit Regenerierung über Solarkollektoren nachdenken,"

Wo ist jetzt der prinzipielle unterschied?

Wärme in der Erde zu versenken und zu speichern funktioniert nicht
unser RGK kommt jedes Jahr auf 19-20°C durch die passive Kühlung
da bleibt er dann während der Kühlperiode und kühlt trotzdem weiter

bei Beginn der Heizperiode ist diese "Wärme" innerhalb von 2 Wochen weg

interessanter ist die Nutzung der latenten Wärme bei 0°C
da kam unser kleiner 1x300m DA40 Kollektor allerdings seit dem Estrich ausheizen vor 4 Jahren nicht mehr hin

Wärme ist also genug im Boden
unsere JAZ liegt bei 6,0 trotz PV-optimierter Betriebsweise

Der Regen bzw das Regenwasser ist die größte Quelle der Regeneration für den RGK. Da wird nicht Wärme absorbiert, sondern zugeführt!

Wärmefluss recht langsam
Die Physik wirst du nicht überlisten können. Der RGK regeneriert relativ schnell. Wie gesagt abhängig von der Bodenart. Wenn es aber gut nachfließt, dann fließt es im Sommer aber auch gut weg.

"Wärme in der Erde zu versenken und zu speichern funktioniert nicht
unser RGK kommt jedes Jahr auf 19-20°C durch die passive Kühlung
da bleibt er dann während der Kühlperiode und kühlt trotzdem weiter

bei Beginn der Heizperiode ist diese "Wärme" innerhalb von 2 Wochen weg

Ok dann check ich das ganze Konzept anscheinend nicht.
Wenn die Wärme nach 2 Wochen "weg" ist, woher nimmst du dann im Winter die Wärme?

"Der Regen bzw das Regenwasser ist die größte Quelle der Regeneration für den RGK. Da wird nicht Wärme absorbiert, sondern zugeführt!

Wärmefluss recht langsam
Die Physik wirst du nicht überlisten können. Der RGK regeneriert relativ schnell. Wie gesagt abhängig von der Bodenart. Wenn es aber gut nachfließt, dann fließt es im Sommer aber auch gut weg. "

Wenn der Wärmefluss so schnell ist, warum hat man dann in 5Metern Tiefe im Winter höhere Temperaturen als im Sommer?

Ich hab gedacht, dass der ganze Sinn von einem RGK ist, dass man die Sommerwärme (die dann wieder in den Boden kommt) im Winter nutzt.

Ich wollte das eigentlich nur unterstützen indem ich tiefer geh, ein größeres Volumen anspreche und extraleistung aus PV und gratisstrom einspeise.

Allgemein:

Danke für eure Kritik! Es ist sicher einiges zu bedenken, und funktioniert vlt auch nicht so wie ich mir das vorstelle.

Aber grundsätzlich:
Hat das irgendwer schon einmal probiert? Also Wärmespeicherung in 2-6 Metern Tiefe, mit Einspeisung von Wärme aus Solarthermie, PV und Winternegativpreisen?

Weil wenn nicht, ich denke die Frage hier ist nur wie viel und wie lang sich die Wärme speichern lässt und wie hoch die Verluste sind.

Gibt es hier irgendwen, der behauptet, dass ich damit in der Übergangszeit und an besonders guten Wintertagen, keine Wärme einspeichern kann, die ich dann im Verlauf der nächsten Tage nutzen kann?

Weil so teuer ist das system nicht, dass man das nicht machen einmal ausprobieren können.
Im schlimmsten Fall hab ich vlt den einen oder anderen Tausender extra versenkt und hab trotzdem einen Nutzbaren RGK.

Der RGK ist quasi ein riesiger Eisspeicher
Schau dir das Konzept mal an

Das Erdreich ist per se je tiefer umso wärmer und kühlt auch im Winter nur Oberflächennah ab. Das macht sich die erdwärmeheizung zu Nutze, die Temperaturen sind höher als die Luft, weshalb grundsätzlich effizienter als LWP. Der RGK entzieht aber mehr Wärme als normalerweise in dieser Zeit nachfließen kann. Regen oder tauwasser regenieren stark. Ansonsten sinkt die erdtemperatur langsam über den Winter. Je nach Bodenart und Heizlast nur geringfügig oder auch bisschen mehr. Bei meinem Lehmboden habe ich immer positive soleeingangstemperaturen. Zu Beginn der Heizperiode so 15-16C und im Januar/Februar dann so 0,5C. Aber auch minustempersturen wären bzw sind für den RGK kein Problem, im Gegenteil, man macht sich den temperaturübergang von flüssig nach Eis zu Nutze, da wird sehr viel Energie abgegeben und kann genutzt werden.

Es gab schon immer wieder jemand, der meinte Wärme im Erdreich speichern zu können. Erfolg hat hier noch keiner gemeldet.

Ich führe übrigens im Sommer durch die passive Kühlung auch ständig Wärme ins Erdreich zurück. Sind natürlich nicht die hohen Temperaturen.

Hallo,

die wenigen Projekte die ich im Netz gefunden habe verwenden Glasschaumschotter in einer Schichtdicke von einem halben Meter und mehr und lagen soweit ich mich erinnern kann in einer Tiefe von 2(?) Meter. Wenn man das mit Erde dämmen will, dann wäre das eine ziemlich dicke Schicht Erde notwendig, die natürlich auch wieder erwärmt werden müsste.

Was das Prinzip der Erdkollektoren angeht, so entzieht man dem die Rohre umgebenden Boden die Wärme und je nach Auslegungsgröße gefriert irgendwann der Boden um die Rohre. Beim Tunnelkollektor wird daher in der Zeit zwischen den Kälteperioden der gefrorene Boden z.B. über Flächenkollektoren aufgetaut. Das muss nicht zwingend bei strahlendem Sonnenschein sein. Sollte bei bedecktem Himmel nur 5 oder 10°C im Kollektor erreicht werden reicht das trotzdem, auch wenn man so niedrige Temperaturen sonst nicht nutzen könnte. Man kann so einen Kollektor also etwas kleiner bauen oder bekommt einen etwas effizienteren.

Thermische Energiespeicher gibt es in verschiedenen Ausführungen. Ob diese für ein EFH sinnvoll sind, sollte man genau prüfen.

Bezüglich einspeichern von Energie wurde bereits einiges geschrieben, kann ich bestätigen es funktioniert nicht.
Erspare dir den Aufwand und Kosten und nutze den RGK oder auch möglich die Variante von nicijan Erdwaerme-forum.de
Der RGK und der Tiefenkollektor sind hydraulisch gegenüber den DIN Flächenkollektor optimiert. Der RGK kann waagrecht, senkrecht erstellt werden wobei senkrechte Verlegung einen stabilen Boden erfordert. Bei dieser Variante sollte man möglichst noch etwas Erfahrung in der Erstellung haben.
nicijan hat eine etwas andere Art der Installation, der Kollektor wird schräg eingelegt.
Genaueres musst du bei ihm nachfragen.
Welche Variante in deinem Fall sinnvoll ist, hängt sehr vom Boden und den notwendigen Entzugsleistung ab. Bei 200m², Verbrauch von 40KWh/m², KWL ja/nein?

Erstelle eine Probegrabung zur Beurteilung da zwischen Sandboden sowie Ton/Schluff ein erheblicher Unterschied in der möglichen Entzugsleistung besteht.

Wolfgang

Hier gibt es aus meiner Sicht sehr wiedersprüchliche Aussagen:

"Bezüglich einspeichern von Energie wurde bereits einiges geschrieben, kann ich bestätigen es funktioniert nicht."

Verträgt sich aus meiner Sicht nicht mit:

"Zu Beginn der Heizperiode so 15-16C und im Januar/Februar dann so 0,5C."

Weil wenn die Wärme die ich nehme nicht innerhalb von Wochen wieder zufließt, muss es ja zumindest Sinn machen, die Wärme die man in Herbst und Spätwinter und Frühling ja über PV, heizuntestützende Solarthermie und Stromärkte (auch im Winter) zusätzlich bekommen kann, wieder ins Erdreich einzuführen, und zumindest die verlorengegangene Wärme zu regenerierern.
Phyik würde auch folgende Aussage unterstützen:
Je größer die Masse aus der (bei gegeber Wärmekapazität) Wärme entnommen wird, desdo langsamer reduziert sich die Temperatur. D.h. größere Volumen sind "besser".


Ob sich das technische auszahlt (d.h. ob das relevante Mengen sind) hat ja vor allem damit zu tun wie groß die Solarthermieanlage, meine PV oder mein Heizstab sind, aber quantitatives hat niemand überhaupt adressiert.
Ob sich das dan wirtschaftlich auszahlt ist ja dann auch eine Kosten/Nutzen-Frage, die hier niemand adressiert. Übrigens muss sich das ganze für mich nicht wirklich finanziell lohnen, damit das Investment für mich insgesamt Sinn macht.

lg
Philip

Eine Wärmepumpe freut sich, wenn sie über die Heizperiode möglichst gleichmäßige Sole-Temperaturen bekommt.

Moin,

das "Problem" eines Saison-Erdwärmespeichers ist, dass die Sole-WP ohne einen solchen auch bei Worst-Case -3 Grad Soleeingangstemperatur noch sehr effizient läuft und der Gewinn durch vielleicht 5 Grad mehr Erdreichtemperatur nur sehr gering ist bzw. wenig Strom spart. Als Hobby lässt sich vieles machen, aber das gleiche Geld in Fassaden-PV, Gartenzaun-PV, Terrassendach-PV, Carport-PV oderwasauchimmer-PV gesteckt bringt Dir und unserer Gesellschaft mehr.

Viele Grüße
crink

"das "Problem" eines Saison-Erdwärmespeichers ist, dass die Sole-WP ohne einen solchen auch bei Worst-Case -3 Grad Soleeingangstemperatur noch sehr effizient läuft und der Gewinn durch vielleicht 5 Grad mehr Erdreichtemperatur nur sehr gering ist bzw. wenig Strom spart. Als Hobby lässt sich vieles machen, aber das gleiche Geld in Fassaden-PV, Gartenzaun-PV, Terrassendach-PV, Carport-PV oderwasauchimmer-PV gesteckt bringt Dir und unserer Gesellschaft mehr."

Naja das ist es ja eben... Das hab ich alles ja schon (in der Pipeline)...

Also 20kWp Anlage dann noch 15kWh in der Pipeline...

Und jetzt wo mir der Staat 75% Capex-Förderung gibt bis 40kEUR investment, hätt ich eigentich gerne am liebsten 4kEUR in eine 5kW elektrisch WP gesteckt und dann die restlichen 38kEUR in 20-40m²Solarthermie, Pufferspeicher, Heizstab, und dann eben auch was wo die ganze Wärme hinkommt...

Dass sich sowas ned im finanziellen Sinn vernünftig ist, ist schon klar, aber was ist schon vernünftig?

lg
Philip

Wenn Vernunft für dich keine Rolle spielt und Finanzen für dich auch keinen Sinn machen müssen, bleib bei Öl und überweis mir das gesparte Geld!!

Solarthermie bei WP bringt nicht viel, kosten/Nutzen sehr schlecht. Pufferspeicher bei WP nur wenn es hydraulisch erforderlich ist, ansonsten kostet der Puffer nur Geld und Effizienz. Heizstab bei WP und PV nur für notbetrieb bzw wenn WP allein nicht ausreicht das Haus warm zu bekommen. Ansonsten kann die WP z.B. WW 3:1 oder besser machen, da muss man nicht völlig grundlos den eigenen Strom mit dem Heizstab 1:1 verbraten, nur weil er da ist. Speis den Strom ein, andere können sinnvolleres damit machen.

Ansonsten muss man dich glaube ich einfach machen lassen, auf Ratschläge willst du nicht eingehen. Es ist ja dein Geld.

Der Staat sind übrigens wir Steuerzahler;)

Hallo Philip,

deine Überlegungen sind nicht falsch aber warum eine etwas höhere Ausgangstemperatur von 1-2° relativ wenig Nutzen bringt ist leicht erklärt.
Der größte Anteil des enthaltenen Energieinhaltes vom erschlossenen Erdreich ist im Phasenübergang vom eingelagerten Waser enthalten. Der Phasenübergang ist der eigentliche Grund für den langen "Erhahrungszustand" bei der Soleeingangstemperatur.
Die Energiemenge von 1l Wasser etwas über 80° erwärmt enthält soviel Energie wie beim Phasenübergang von flüssig zu fest (Eis) enthalten ist.
Ob man im Herbst bei 15° oder 17° Soleeingangstemperatur beginnt ist mehr oder weniger nebensächlich, viel Einfluss haben hier noch andere Faktoren wie Erdreich, dessen Beschaffenheit, Speicherfähigkeit von Wasser.
Der RGK wurde mehrere tausendfach erstellt, crink hat viele Simulationen durchgeführt und konnte noch einiges mehr anführen, erspare dir hier den Mehraufwand.
Auf der Wärmeverteilung kann man einiges mehr Nutzen bewirken.
Eine gute Planung der FBH/WH/BKA sowie Rohrverteilung ist wesentlich für ein gutes Gesamtergebnis

Wolfgang