Öffentliches Forum
  - Wärmepumpen

Hallo zusammen,

ich lese hier im Forum schon eine Weile mit und derzeit planen wir die Umsetzung unseres Eigenheims. Bei der Planung mit unserem GU ist ein LWWP (Wolf CHA8) vorgesehen. Ich möchte nun abklären, ob eine SWWP mit Ringgrabenkollektor auch eine ernstzunehmende Option ist.

Wir haben bereits ein Bodengutachten für das Grundstück vorliegen. Auf unserem Grundstück liegt in der geplanten Verlegetiefe von ca. 1,2-1,5 m primär stark bindiger Ton (Verwitterungslehm) mit einer halbfesten bis festen Konsistenz vor. Dieser Boden ist als sehr frostempfindlich (Klasse F3) sowie als sehr schwach wasserdurchlässig klassifiziert und enthält deutliche Anteile von stark verwittertem Tonstein-Zersatz. Bautechnisch ist zudem relevant, dass laut den Sondierungen bereits ab einer Tiefe von 1,0 m bis 1,95 m mit verwittertem Festgestein (Tonstein/Dolomit der Bodenklassen 6-7) zu rechnen ist.

Hier die weiteren Rahmenbedingungen zu unserem Projekt:

- Standort: Schwarzwald (PLZ 798*)
- Norm-Außentemperatur: -13,4 °C
- Einfamilienhaus KfW-40 mit 135 m² Wohnfläche auf 2 Vollgeschossen und unbeheizter Keller
- Betonkernaktivierung in Kellerdecke und EG-Decke (OG-Decke als Kehlbalkendecke)
- Fußbodenheizung im EG und OG
- KWL mit Wärmerückgewinnung
- 300 L WW-Speicher ohne Zirkulation
- PV-Anlage mit 12 kWp und Speicher
- Verlegen des RGK ist in Eigenleistung geplant

TrenchPlanner-Heizlastabschätzung: 3,9 kW (Mit dem Tool: https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/enev-heizlast.html). Die offizielle Heizlastberechung steht noch aus.

Bei der SWWP reizt mich vor allem das Fehlen der Außeneinheit und die passive Kühlung in Kombination mit der BKA. Zudem ist es bei uns in den kälteren Jahreszeiten häufig neblig --> LWWP vereist potenziell häufiger.

Für die Auslegung unseres Ringgrabenkollektors habe ich mich für einen ersten Entwurf bereits am TrenchPlanner versucht. Aufgrund der Bodenverhältnisse habe ich eine Grabentiefe von 1,2 m gewählt.
https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=RZhgeNiwB2gXqXWrTkDR



Meine Fragen:

Wie schätzt ihr die Bodensituation ein?
Die Anschlussleitungen habe ich noch nicht eingezeichnet. Wo lege ich diese am besten lang?

Vielen Dank im Voraus für eure Zeit und eure wertvolle Unterstützung!

Viele Grüße
Florian

Guten Morgen Florian,

mich wudnert ewtas die angebotene Leistung der LWP vom GU bei der Heizlast, würde dauerhaft takten. Bitte die Planung mit der Berechnung einstellen, hast du den Keller bei der Heizlast mitgerechnet?
Generell funktioniert hier auch eine SWP und der Boden ist gut für Wärmeentzug geeigent,beim Rohr auf alle Fälle ein 40x300m verwenden
Ist dir im Verlauf des geplanten RGK der Bodenaufbau bekannt?
Wenn nicht, etwas überdimensioniert auslegen und ausheben bis zum "verwitterter Festgestein". Hier darauf einige cm bindiges Material verteilen, Rohr einlegen und wieder mit bindigen Material bedecken.
Bei der SWP gibt es einige Anbieter jene sehr gut passen würden, Heliotherm 5KW und Stiebel Eltron.

Wolfgang

Hallo Florian,

da es bei Euch ja recht kalt sein kann, frage ich mich wie hoch der Kühlbedarf im Sommer ist. Bei passiver Kühlung werden hier eher tiefere Verlegungen des RGK (1,8 - 2m) empfohlen, ansonsten wird soweit ich sehe bei RGK 1,5m eher als Minimum angesehen. Aber rechnerisch scheint es ja bei Dir auch so zu reichen; dazu kann Wolfgang u.a. sicher genaueres sagen.

Hast Du zur Art der Felsschichten schon mal mit einem Baggerfahrer gesprochen?
Ich hatte bei mir ähnliche Felsbereiche aus einem schieferähnlichen Gestein (Vorstufe) in schrägen Schichten drin, die wir bei weniger als 1,7m Tiefe mit dem Meißel am Bagger zerlegt haben. Das ging einfacher und schneller als gedacht, war aber auch nur in kleinen Bereichen nötig.

Wo soll / kann die SWP im Grundriss denn stehen? In der Ecke oben rechts?
Ich nehme mal an im UG und, dass Du aufgrund der Neubausituation überall gut durch die Kellerwand kämst?

Der Keller ist in der thermischen Hülle drin, oder?
Ich habe eine sehr ähnliche Bauweise wie Du nur leider keine BKA, habe aber fast im ganzen Kellergeschoß auch Estrich und FBH verlegt.

Gruß
Baubeginner

Die Gründe für die Auswahl der LWP und der Heizlast kläre ich gerade mit unserm GU ab. Da scheinen sich meine Abschätzung und die des GU doch etwas zu unterscheiden. Ich melde mich dann, sobald ich eine Antwort habe.

Guter Einwand mit dem Keller. Die bisherige Abschätzung ignoriert den Keller. Dort ist keine FBH geplant. Aber mit der BKA in der Kellerdecke kann ich diesen nun auch zu einem gewissen Grad beheizen. Dort ist kein dauerhafter Wohnraum geplant, sodass wir die Räume dort bedarfsgerecht während der Nutzung beheizen werden (Infrarotpanel). Wie soll ich den Keller in die Berechnung mit der Heizlast einfließen lassen? Einfach komplett als beheizte Grundfläche oder vielleicht nur anteilig? Ich kann das Ergebnis und die Datengrundlage der neuen Abschätzung dann gerne hier posten.


Der Bodenverlauf ist uns bisher nur an den beiden Sondierungsstellen bekannt. Dort ist man an einer Stelle bereits ab 1 m auf verwitterten Fels gestoßen und an der zweite Stelle erst bei ca. 1,95 m.


Zum Kühlbedarf an unserem Standort werde ich mich nochmal schlaumachen. Je nach Bodenbeschaffenheit können wir den RGK leider nicht so tief legen, ohne das wir auf harte Bodenschichten stoßen, was das tiefere Ausheben des Grabens wohl deutlich teurer machen würde. Da steht noch ein Treffen mit dem Tiefbauer aus.


Die SWP soll in den Technikraum. Dieser ist im Grundriss in der unteren linken Ecke geplant. Also eher ungünstig für den Anschluss nach Außen ...


Ja, der Keller ist in der thermischen Hüllen.

Vielen Dank für die Antworten und Tipps bisher!

Viele Grüße
Florian

Hallo Florian,

wegen dem HT-Raum im UG "unten links":
Wie hoch steht die Garage zum Haus? Wird die unterkellert? Ansonsten kann man dennoch thermisch inaktive Leitungen (bzw. in Leerrohren drunter) einbauen bevor sie gebaut wird.

Der normale Zeichenmodus des TP ist praktischer als dieser Grafikdruckmodus, auch ist es praktischer und üblich, hier darauf zu verlinken. Dazu einfach "Datei - Server speichern" und Link posten.

Guten Morgen Florian,

bei der Heizlastberechnung den Keller mit einbeziehen, diese steigt dadurch etwas an.
Bitte diese korrigieren, ein 40x300m Rohr dürfte dennoch als Leistung ausreichen.
Der Boden und Grundstückfläche sind ausreichend und für Heizen und Kühlen.
Bei der Normaußentemperatur und Möglichkeit einer oberflächennahen Erdwärmeerschließung kann ich dir nur raten eine SWP zu installieren. Eine LWP ist möglich und mit den beiden geplanten BKA Decken helfen auf längere Laufzeiten in der Übergangszeit zu kommen. Nach meiner Einschätzung ist die derzeit geplante hier zu groß und kleinere wäre passender.
Den Technikraum wie geplant belassen, die Zuführung der Soleleitung kann über ein KG Rohr unterhalb der Garage zum RGK erstellt werden.
Die zwei Sondierungen sind für eine genaue Planung des RGK nicht ausreichend, teilen uns nur eine Möglichkeit für eine Erstellung mit.
Wenn möglich, leihe dir eine kleinen Bagger oder Erdbohrer aus und erstelle im geplanten RGK einige Probelöcher und übertrage dies in die Planung.

Werde dir eine PN senden, bin Pfingsten für eine Woche in deiner Umgebung.

Wolfgang

Die Garage wird nicht unterkellert. Dann plane ich, den Anschluss für den RGK unter der Garage zum Technikraum zu führen. Die Lösung gefällt mir.

Ich habe die Heizlastberechnung mit dem Tool nochmal durchgeführt und den Keller in die Berechnung mit einbezogen. Nun sind es knapp 5 kW Heizlast für das Gebäude.



Eine Heizlastberechnung vom GU habe ich leider noch nicht erhalten. Ich hoffe, dass ich diese Anfang nächster Woche bekomme.



Ich habe mir einen Erdbohrer von einem Bekannten ausgeliehen. Damit werde ich dann innerhalb der nächsten zwei Wochen Probebohrungen im geplanten Verlauf des Grabens machen, um zu schauen, bei welcher Tiefe ich auf Fels oder Ähnliches stoße.



Vielen Dank für das Angebot! Sobald ich die Beitragsgrenze erreicht hab, kann ich per PN antworten.

Viele Grüße
Florian

Ich habe meine Planung im Trenchplanner noch einmal leicht angepasst. Dabei gehe ich weiterhin von einer Grabentiefe von 1,2 m und Ton/Schluff als Bodenart aus:

https://grabenkollektor.waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de/trenchplanner.html?id=vxdPbSGoD0CalxQjdgCT

Den Erdbohrer habe ich inzwischen zu Hause und werde ihn am Wochenende ausprobieren. Je nachdem, wie gut das Bohren klappt, werde ich entsprechend viele Probebohrungen machen.

Viele Grüße

Hallo,

wenn man den Verlauf dreht und außen herum den RGK verlegt, erreicht man eine Entzugsleistung jene etwas über der Heizlast liegt.
Vorschlag

Wolfgang

Hallo zusammen,


Vielen Dank für den Vorschlag! Das werde ich mir auf jeden Fall noch genauer ansehen.

Leider hatte ich mit meinem Bohrgerät anfangs etwas Pech. Es musste erst repariert werden und läuft leider immer noch nicht ganz rund. Dennoch konnte ich bereits eine erste Probebohrung durchführen. Auch wenn diese Stelle für den geplanten Ringgrabenkollektor (RGK) noch nicht die höchste Relevanz hat, gibt sie doch einen guten ersten Eindruck der Bodenbeschaffenheit. Wir konnten bis auf 1,50 m Tiefe bohren.

Der Bodenaufbau sieht wie folgt aus:

0 bis ca. 60 cm: Mutterboden

60 bis ca. 120 cm: Hier haben wir schweren bläulichen Ton/Lehmboden.


120 bis ca. 150 cm: Hier änderte sich die Bodenbeschaffenheit spürbar. Der Boden wurde deutlich krümeliger. Bei etwa 1,50 m hatten wir kaum noch Bohrfortschritt und haben deshalb gestoppt. Harte Steine waren aber keine dabei.


Eine detaillierte Heizlastberechnung liegt mir leider noch nicht vor, da sich am inneren Grundriss noch Kleinigkeiten ändern. Ich habe aber bereits einen Vorentwurf des Energieausweises mit folgenden Werten erhalten.

Primärenergiebedarf: 12,0 kWh/(m²·a)
Endenergiebedarf: 6,7 kWh/(m²·a)
Spez. Transmissionswärmeverlust Ht: 0,21 W/(m²·K)

Ich hoffe, dass die vorab abgeschätzte Heizlast mit diesen Werten nicht allzu weit von der tatsächlichen entfernt liegt.

Viele Grüße
Florian

Hallo Florian,

der Boden ist sehr gut geeignet, bezüglich der Tiefe kannst du den Planvorschlag den Graben schmäler oder breiter ausführen. Je tiefer du den Kollektor einlegen kannst, desto schmäler kannst du den Graben ausführen. Bei passiv cooling sollte man möglichst auf 1,9-2m kommen, hier wirst du etwas limitierte Leistung haben.
Falls du auf harten Boden beim Aushub kommst, oben etwas bindiges Material geben und das Rohr verlegen und wiederum Aushub (bindiges Material) einfüllen.
Die überschlägige Heizlastberechnung kannst du mit den Ht`und gesamte Hüllfläche vornehmen. Der Ht´ wird vom gesamten Bauvorhaben ermittelt, der Keller sollte hier mit eingerechnet sein, bitte prüfen ob dies zutrifft.
Bei der Heizlast komme ich mit den Ht´und Werten jene du oben eingefügt hast auf 5057W. Hier ist ein 40x300m Rohr völlig ausreichend.

Wolfgang

Hallo zusammen,

leider hatten wir bei den Probebohrungen schon wieder Pech. Der Erdbohrer hat sich in ca. 30 cm Tiefe an einem Stein verhakt, und die Maschine hat ihn daraufhin einfach abgedreht.



Ich bin nun wirklich am Überlegen, ob ich die Probebohrungen mit dem neuen Erdbohrer überhaupt noch fortführen soll. Der Erkenntnisgewinn ist am Ende ja doch immer nur sehr lokal begrenzt.

Was die Hardware angeht, habe ich mir für unser Projekt aktuell die Stiebel Eltron WPE-I 06 HK näher angesehen. Mal sehen was unser GU dazu meint. Was meint ihr?


Kann man grob abschätzen wie das mit der Kühlleistung dann aussieht?

Viele Grüße
Florian