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Grabenkollektor auf Mini-Grundstück - Erfahrungen und Daten
Verfasser:
MaJen
Zeit: 24.07.2012 13:35:55
5
1742137
Hallo, liebes Forum,

da wir ja im letzten Jahr intensivst über Grabenkollektoren diskutiert haben und unser im Okt 2011 in Betrieb gegangener Graben möglicherweise als unterdimensioniertester Graben hier im Forum vertreten ist wollte ich Euch an den vielen Daten, die ich nahezu täglich gesammelt habe, teilhaben lassen.

Ich habe deshalb ein handschriftliches Diagramm verfasst, dass hier angesehen werden kann (wer weiß wie man das hier einfügt, den bitte ich das in einem Kommentar nachzuholen, wird dann für den Leser übersichtlicher, viellecht auch noch den Grabenplan, Frank?):

Kurze Zusammenfassung der Daten: Unserem im letzten Sommer fertiggestellter EFH-Neubau (ca knapp KfW 55 (gerechnet als KfW 70 mit LWP), 240 qm beheizte Fläche, 8 kw Vaillant Vws geotherm plus 82/3 mit integriertem WW-Speicher) dient als Kältequelle ein Grabenkollektor.

Haus ist KS mit 20 cm 032er WDVS (U 0,15); Dach U 0,13; beheizter Kellerboden U 0,2, viel Fensterfläche, Uw überwiegend 0,98, 30 qm Glasfassade Uw 1,3 im OG.

Graben bei uns ist nicht sonderlich üppig geworden. Knapp 60 m Länge, Mittlere Tiefe ca 1,60, 3x300 m Rohr, Boden tonig/lehmig, relativ trocken, kein Grundwasser, im Sept. 11 erst verfüllt, den ganzen ersten Herbst und Winter über wenig Niederschlagseintrag.
Beim Verfüllen wurde allerdings eingeschlemmt und mit der Baggerschaufel leicht verdichtet. Die Gräben sind wohl nicht ausreichend tief (1,6 m), beeinflussen sich bei Abständen von 2 m gegenseitig.

Solekonzentration/Frostschutz ist seit 30.1. 2012 bei -15, vorher waren es ca -9 Grad C. Spreizung anfangs bei 5-6K, danach 4-5 K. Solepumpe 100%.

Heizlast gut 8 kw berechnet. Heizstabeinsatz Anfang Februar (testweise) 9 h, verteilt auf 2-3 Tage (macht 54 kwh rein elektrisch. Hab ich testweise gemacht um zu sehen, wie er arbeitet). Zu kalt war es nie im Haus (ca 20,5/21 Grad C RT).

Jahresergebnis für knapp 10 Monate (1.10.11 bis 24.7.2012:)

Entzogene Kälteenergie: 13.051 kwh laut WMZ Vaillant
WP-Stromverbrauch inc. Pumpen 3.738 kwh (abzgl Heizstab 3.684 kwh)
Energieverbrauch Heizen und WW für 5-köpfige Familie also 16.789 kwh bisher)
Betrieb Kompressor 2.121 h, Starts: 1692 h

Bis die 12 Monate voll sind kann man täglich von ungefähr weiteren ca 6 kwh Kälteenergie und 1,5 kwh Strom für WW ausgehen, also werden es wohl so um die 13.270 kwh Kälteenergie und 3.790 kwh WP Strom.

Aktuelle JAZ bis jetzt 4,5 (ohne Heizstab 4,55).

Ich bin insgesamt sehr zufrieden mit der Anlage und würde es wieder so machen (bis auf mehr Tiefe). Ganz klar: Als Alternative stand nur eine LWP, damit ist die Anlage zu vergleichen. Die wäre nur als Billigvariante (Daikin Altherma 11 oder 14 kw) ca 2500 EUR brutto billiger gewesen, hätte aber deutlich mehr Strom und auch Heizstab gebraucht, bei einer AZ von nehmen wir mal 3,1 im Jahr 5.415 kwh. Das macht 1.677 kwh Mehrverbrauch, bei unserem noch günstigen WP-Tarif von 0,15 brutto haben wir also 251 EUR gespart. Amortisation Grabenkollektor 10 Jahre. (wobei sich die Erstellung bei uns durch einen Beton-Entlüftungsschacht wegen Hanglage um ca 500 EUR verteuerte), also ohne diesen Schacht Amortisation unter 10 Jahre.

Vielen Dank an die Experten Frank, Bernd und die immer hilfreichen und äußerst fundierten Hinweise von Claus2 (hab mir die Mühe der Datensammlung wegen Euch gemacht, vielleicht hilft es ja für die Zukunft weiter).

Zur Klarstellung: Die Grabenauslegung und -geometrie wurde nicht von Frank und Bernd freigegeben! Die hätten diesen Graben als zu unterdimensioniert abgelehnt.

Ich kann eine Nachahmung nur empfehlen (vielleicht nicht mit so einem extrem kurzen Graben, aber es geht)! Was steht zur Verbesserung der Grabenleistung noch an? Ich werde entweder noch einen Winter warten und hoffe, dass es dann wegen besserem Bodenkontakt und trockengeheiztem Haus nicht mehr so extrem mit den Soletemperaturen runtergeht. Nochmal 10-20 cm Mutterboden könnten wir aus diversen Gründen sowieso wegen Außenanlagengestaltung benötigen, ich denke eher diese Variante oder vielleicht wird es auch "gar nichts machen und abwarten", geht vermutlich auch.
Die Kür wäre oberflächennaher, 4 Solekreis, aber da streikt meine Regierung (neue Kernbohrung etc.)

MaJen

Verfasser:
fdl1409
Zeit: 24.07.2012 13:44:16
0
1742143
Hallo MaJen,

das handschriftliche Diagramm kannst du fotografieren, Foto hochladen und dann hier einstellen.
Grabenplan ist auch interessant, den hab ich ja schon gesehen.

Grüße
Frank

Verfasser:
MaJen
Zeit: 24.07.2012 13:47:24
0
1742146
http://www.file-upload.net/download-4591767/SKMBT_C35312072413380.pdf.html


[url=SKMBT_C35312072413380.pdf]Datensammlung Grabenkollektor[/url]

Verfasser:
MaJen
Zeit: 24.07.2012 13:48:33
0
1742147
Hallo Frank,

Grabenplan hab ich nicht mehr ;-) Du hattest den doch letztens hochgeladen, direkt in Deinen Kommentar?

Verfasser:
MaJen
Zeit: 24.07.2012 14:50:24
0
1742166
So, jetzt




Im direkten Link zur Vollansicht ists besser lesbar:

http://www.bilder-hochladen.net/files/js6l-1-c4ca-jpg-nb.html


Kleiner Nachtrag: Wenn man die gesamte Wärmeentzugsfläche mit dem Grabensystem und 1 m um die äußeren Grabenränder berechnet kommen knapp 180 qm Wärmeentzugsfläche raus.

Das sind bis jetzt über 70 kwh/qm a.

MaJen

Verfasser:
whyatt
Zeit: 24.07.2012 22:19:33
0
1742349
Hallo Majen,
was hat es mit dem Betonschacht zum Entlüften auf sich? Wie stark ist deine Hangneigung? Benötige ich auch so ein Ding?

Wie kann der oberflächennahe Solekreis genutzt werden? In den wärmeren Monaten? Um mit einem energetisch höheren Niveau die Wärmepumpe zu bedienen solange es "unten" noch zu kalt ist?

Majens Plan:
hier

Danke

Grüße

Volker

Verfasser:
MaJen
Zeit: 26.07.2012 16:02:17
0
1743085
Hallo Whyatt,

eine Entlüftungsmöglichkeit sollte man haben, wenn die Solekreise außen höher liegen als der Soleeingang im Haus, wo sie enden, sonst kann es sein, dass man Luft nicht aus dem System bekommt, daher der Betonschacht, um an die Entlüfter ranzukommen.

Zum Thema Grasnarbenkollektor guckst Du hier.

MaJen

Verfasser:
ESME
Zeit: 27.07.2012 08:48:31
0
1743341
Hallo majen!

Kurze nachfrage zu deiner hochrechnug in bezug auf ww. Du schriebst, dass du mit 6kwh kaelteenergie und 1,5 kwh stromverbrauch pro tag rechnest. Das waere ja eine az von ca. 5 fuer ww. Stimmt das?

Gruss

Verfasser:
MaJen
Zeit: 27.07.2012 13:13:52
0
1743486
Hallo, ESME, es stimmt nicht ganz. Zur Zeit sind es ca 4,6 bei Soleeingang 14 Grad C.
Der WMZ kann nur ganze kwh anzeigen.

MaJen

Verfasser:
MaJen
Zeit: 30.09.2012 01:52:01
0
1769235
Zitat von MaJen Beitrag anzeigen
...LWP, damit ist die Anlage zu vergleichen. Die wäre nur als Billigvariante (Daikin Altherma 11 oder 14 kw) ca 2500 EUR brutto billiger gewesen, hätte aber deutlich mehr Strom und auch Heizstab gebraucht, bei einer AZ von nehmen wir mal 3,1 im Jahr 5.415 kwh. Das macht 1.677 kwh Mehrverbrauch, bei unserem noch günstigen WP-Tarif von 0,15 brutto haben wir also 251 EUR gespart. Amortisation Grabenkollektor 10 Jahre. [...]


So, Amortisationsrechnung sieht schon wieder anders aus. Stromanbieter hat Vertrag zum 31.10. gekündigt und verlang nunmehr ca 2,5 cent/kwh mehr im Durchschnitt (NT 16,6, HT 18,6). Diese Erhöhung um ca 15% sorgt für eine Amortisation der Grabenkollektor-Sole-Variante statt Luft WP von nunmehr gut 8,5 Jahren.

Funzt doch.

MaJen

Verfasser:
Joerg Lorenz
Zeit: 30.09.2012 04:34:58
0
1769240
Zitat von MaJen Beitrag anzeigen
So, Amortisationsrechnung sieht schon wieder anders aus. Stromanbieter hat Vertrag zum 31.10. gekündigt und verlang nunmehr ca 2,5 cent/kwh mehr im Durchschnitt (NT 16,6, HT 18,6). Diese Erhöhung um ca 15% sorgt für eine Amortisation der Grabenkollektor-Sole-Variante statt Luft WP von nunmehr gut 8,5 Jahren.

Funzt doch.


Hallo MaJen

Ich möchte Dir die Freude an Deinem gelungenen Grabenkollektor ja nicht vermiesen. Der funzt perfekt und ein bischen neidisch bin ich schon.

Was aber gar nicht funzt, sind die Strompreise in Deutschland. Damit wird zwar Deine Amortisationszeit kürzer im Vergleich zur WP, aber zahlen musst Du trotzdem mehr. Und das zu Zeiten wo der Strom an den einschlägigen Börsen so billig ist wie schon lange nicht mehr.

Die durchschnittlichen Gestehungskosten für eine kWh elektrischen Strom sind nicht mal 5 cts. In der Nacht ist der Strom praktisch gratis, da nicht mal die Produktion der Grundlastkraftwerke verkauft werden kann. Deutschland hat heute die höchsten Strompreise in ganz Westeuropa: Ich zahle in der teuren Schweiz in der Nacht (NT) 9 Eurocents (10.8 Rp) pro kWh inkl. Netznutzung für die WP und 13 Eurocents (15.3 Rp) im HT.

MaJen, freue Dich an Deiner Anlage, mach Dir und hoffentlich viele andere Forumsteilnehmer auch, Gedanken, ob in Deutschland politisch noch alles rund läuft.

Happy heating und Grüsse,
Jörg

Verfasser:
MaJen
Zeit: 30.09.2012 10:34:44
0
1769288
Hallo Jörg,

was in Zukunft gut ist oder nicht wissen wir doch alle nicht. Ja, heut siehts gerade mal so aus als sei man mit Strom nicht so gut bedient. Wer hätte vor 2 Jahren gedacht, dass man bei Gaspreisen über Rückgänge spekuliert. Wenn man bestimmte Formen der Beheizung von vornherein ausschließt, so aus dem Bauch raus (waren bei uns Pellets, Gas und Öl) bleibt halt nicht sonderlich viel übrig.

MaJen

Verfasser:
Joerg Lorenz
Zeit: 30.09.2012 11:02:36
0
1769297
Zitat von MaJen Beitrag anzeigen
Hallo Jörg,

was in Zukunft gut ist oder nicht wissen wir doch alle nicht. Ja, heut siehts gerade mal so aus als sei man mit Strom nicht so gut bedient. Wer hätte vor 2 Jahren gedacht, dass man bei Gaspreisen über Rückgänge spekuliert. Wenn man bestimmte Formen der Beheizung von[...]


Hallo MaJen

Da gebe ich Dir vollkommen recht. Mein Einwand bezog sich auf die Strompreise, die Ihr in D zahlen müsst. Die haben mit einer völlig verfehlten Energiepolitik zu tun. An vorderster Front ist doch die Subventionslobby für erneuerbare Alternativenergien dafür verantwortlich, dass die Allgemeinheit diesen ökonomischen Umlage-Schwachsinn zahlen muss.

Ich heize übrigens mit einer LWP und auf dem Dach habe ich eine ST-Anlage, die purem Idealismus geschuldet ist. Für sich alleine rechnet sie sich nie. Mit deutschen Strompreisen sähe das allerdings schon wieder etwas anders aus.

Eigentlich bin ich OT und Du hattest anderes vor mit diesem Thread. Ich werde mich darum hier nicht mehr zu diesem Thema äussern, damit Dein Thread nicht zerstört wird.

noch schönen Sonntag,
Jörg

Verfasser:
Bib007
Zeit: 14.11.2012 10:06:07
0
1796431
Gibts hier neue Informationen zu den derzeitigen Verhältnissen bei dir?

Derzeitige Sole-Temperatur? Verbesserungen zum Vorjahr?

Verfasser:
MaJen
Zeit: 14.11.2012 10:24:30
0
1796446
Zitat von Bib007 Beitrag anzeigen
Gibts hier neue Informationen zu den derzeitigen Verhältnissen bei dir?

Derzeitige Sole-Temperatur? Verbesserungen zum Vorjahr?


Diese Heizperiode siehts (nur) etwas besser aus, derzeit im MIttel knapp über 2 Grad Sole-Ein. ich werde demnächst mal berichten. Die JAZ bisher ist fantastisch, liegt glaube ich über 5 seit 1.10.12.

MaJen

Verfasser:
MaJen
Zeit: 03.01.2013 13:17:09
0
1827817
Kurzes Zwischenupdate der aktuellen Heizperiode:

Das Klima ist mit der letzten Heizperiode 2011/12 nicht zu vergleichen, Ende Oktober 2012 gab es ein paar sehr kalte Tage, die es 2011 nicht gab. Und die erste Dezemberhälfte 2012 war natürlich viel kälter als 2011, der Rest ungefähr gleich. Insgesamt also bisher eine kältere Heizperiode als 2011/2012.
Wir haben trotzdem bislang etwas weniger Heizstrom verbraucht (ca 20 kwh), die mittlere Soletemperatur liegt derzeit nur knapp über dem Mittel der ersten Heizperiode (ca 0,3-0,5 K). Die Arbeitszahl vom 1.10.12 bis 31.12.2012 liegt bei 4,75 incl. WW. Sole-Ein ist 2012 ca 1 Woche später (ca 7. Dez.) als 2011 ins Minus gegangen.

Ich schätze den Minderbedarf Heizwärme in der zweiten Heizperiode im Vergleich zur ersten Heizperiode klimabereinigt auf ca 15%. Die Heizkurve konnte nochmal gesenkt werden auf 0,1, was in der ersten Heizperiode nicht möglich war (HK 0,15).

MaJen

Verfasser:
Steven7
Zeit: 09.04.2013 15:16:26
0
1900089
Da hast Du ja geradezu massig Platz, wenn ich das mit meinem Handtusch vergleiche.
Wie breit war denn dein Graben?
Wenn Du von beheizter Fläche sprichts, ist das die Nutzfläche, die auch im ENEV drinsteht? Bei mir weicht die von der Wohnfläche (wegen der Schrägen vermutlich und Treppenhaus) erheblich ab.
Warum in der EnEV (bei mir) diese Fläche benutzt wurde weiß der Fuchs. Wie sieht das denn bei dir aus?

Verfasser:
Steven7
Zeit: 09.04.2013 15:26:00
0
1900097
Gerade gefunden:
Die Nutzfläche AN ergibt sich aus dem umbauten Volumen Ve nach der
AN = 0,32 · Ve
und ist nicht immer identisch mit der realen beheizten Wohnfläche. In der Regel ist die wirkliche Wohnfläche etwa 20% kleiner.

Ich frag nur, Fläche ist kaum größer und besser gedämmt (17KS+18WDVS) und 8kW.

Verfasser:
MaJen
Zeit: 09.04.2013 16:00:57
0
1900121
Ve 1029 m3, An 329 m2, A 674 qm, Ht 0,36 (mit Außenwand U 0,2 gerechnet, tats. 0,15), Qp 53 kwh/m2a, Endenergiebedarf 20 kwh/qma - gerechnet mit LWP (tatsächlich ca 12 kwh/qma - Sole-WP mit Grabenkollektor!).

Das Hüllflächenverfahren ergibt bei mir 8,4 kw Transmissionsheizlast, Lüftungsheizlast liegt bei Luftwechsel 150 m3/h bei Auslegungstemp. -14 bei ca 400 W (KWL, 80 % WRG).

Errechnete Heizlastberechnung (Norm-Gebäudeheizlast) lag bei 8,5 kw (ohne WW, Luftwechselrate 0,5), allerdings wurde da mit Ht 0,32 gerechnet, weil ich dem Planer die geänderten U-Werte gegeben habe (Bopla, vor allem Außenwand).

Also: ENEV-Nachweis stimmt nicht mehr, Abschätzung hätte allerdings den Zweck gut erfüllt. WP ist also etwas unterdimensioniert, was man im Betrieb aber nur an sehr träger Wiederaufheizzeit bei tiefen Temperaturen merkt.

Verfasser:
molly78
Zeit: 09.04.2013 22:11:22
0
1900367
@Majen - findet man deine Anlage eigentlich in der WP Datenbank?

Verfasser:
MaJen
Zeit: 09.04.2013 22:21:48
0
1900370
Nein.

Verfasser:
crink
Zeit: 27.05.2013 09:52:55
0
1924341
Hallo MaJen,

ich würde Deinen Graben gerne zu den Beispielen des Grabenkollektorrechners hinzufügen. Dazu fehlen mir noch einige Informationen:

- Lage (nächster größerer Ort)
- Thread-URL, in dem die Grabenplanung (bzw. Schadensbegrenzung) stattfindet.
- Länge und Breite der einzelnen Graben-Teilstücke mit jeweiligem Abstand zu den Nachbargräben (so nach dem Motto 20m x 1,2m mit 2m Abstand auf beiden Seiten oder 10m x 1,5m mit 4m Abstand auf einer Seite).

Danke und viele Grüße,
crink

Verfasser:
MaJen
Zeit: 28.10.2013 11:29:55
0
1982903
So, mal ein kleines update zu unserer Anlage:

JAZ von 1.10.12 bis 30.9.13 war wieder 4,5, wohl bedingt durch den laaangen Winter; der März war vom Verbrauch her wie ein Hochwintermonat, im April mussten wir auch noch länger heizen bis Ende und da siehts halt mit der AZ im kalten Graben nicht mehr so toll aus, nehme mal an zwischen 4 und 4,5, kann ich ja mal nachreichen, immer incl Heizung und WW. Verbraucht haben wir letzten Winter auch etwas mehr (gut 4000 kwh Strom statt ca 3.800 wie im ersten Jahr 2011/2012).
Die tiefsten Soletemperaturen hatten wir Anfang April mit kurzzeitig -4,4. Insgesamt aber von Februar bis erste Apriltage Starttemp ca -2,5/-3, Taktende ca 1 Grad darunter. Sole-Ein war noch in den ersten Maitagen im leicht negativen Bereich!! Ist schon Wahnsinn, System funzt gerade bei uns wie ein Riesen Eisspeicher.
Sommer-AZ Juli und August mit Nur-WW-Bereitung war 4,5, was sehr akzeptabel ist. Soletemperaturen Ein bei ca 15 Grad C.

Der über den Solerohren auf ca 1,2 m Tiefe gelegene Solekreis 100m Länge für den Sole-EWT hat sich als zu flach verlegt herausgestellt. Es sind im Hochsommer minimal ca 16-18 Grad C "kalte" Sole, Zulufttemp. reicht damit nur bei wirklich schwülem Wetter gerade so zur Entfeuchtung, könnte also kälter sein. Zur "Frostfreihaltung" der Zuluft im Winter ist es sagen wir mal ausreichend; die Zulufttemp sinkt dadurch nie unter -1/-2 Grad. Die KWL fährt dadurch nicht merklich runter. Sole-EWT tut also das Minimum was er kann. Mehr aber auch nicht (wobei wir ja alle wissen, dass Heizen bzw. Kühlen mit den Luftwechselraten einer KWL eh nicht nennenswert in Frage kommt).

Graben ist in diesem Sommer durch Aufschüttung von Erde (leichte Begradigung des hangig abfallenden Gartens und dadurch auch Beseitigung der Setzungen des Grabens) teilweise "tiefergelegt" worden, zwischen 25 und 0 cm, im Mittel knapp 10 cm würde ich mal sagen.

Dank warmer 2. Oktoberhälfte liegen die Sole-Ein-Temperaturen derzeit bei ca 9,5 Grad am Taktanfang und je nach Laufzeit WP bis 7 Grad runter; hatte Anfang Oktober bei längerem Takt schonmal die 6, gesehen;-).
Arbeitszahl September mit ein bisschen heizen 5,6; Arbeitszahl Oktober bisher auch gut 5,6.
Mal sehen wie's diesen Winter weitergeht. Haus dürfte nach 2 Heizperioden fast trocken sein, Heizkurve 0,1 reicht mittlerweile.

Grüße an alle.

Verfasser:
dyarne
Zeit: 28.10.2013 12:52:53
0
1982930
danke - sehr interessant!
;-)

Verfasser:
crink
Zeit: 28.10.2013 12:57:58
0
1982935
Vielen Dank für das Update - im Gegensatz zu den anderen, unkomplizierten Forumsgräben scheint Deiner bisher wirklich der einzige zu sein, bei dem es sich lohnt, ihn genauer im Auge zu behalten.

Viele Grüße,
crink

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Grabenkollektor auf Mini-Grundstück - Erfahrungen und Daten
Verfasser:
crink
Zeit: 28.10.2013 12:57:58
0
1982935
Vielen Dank für das Update - im Gegensatz zu den anderen, unkomplizierten Forumsgräben scheint Deiner bisher wirklich der einzige zu sein, bei dem es sich lohnt, ihn genauer im Auge zu behalten.

Viele Grüße,
crink
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