Hallo,
der März war ein Supersonnenmonat.

Ich habe mein 1972er Haus in 2014 thermisch saniert und seitdem ca. 85kwh/m²a Heizbedarf. Heizgrenze ist bei 14 Grad.

Als Überbleibsel bleibt ein Messaufbau, der im 5 Minutentakt die relevanten Messwerte meiner Heizung loggt.
Im März habe ich fast 9000 Datensätze mit fast 180.000Messpunkten.
Das Ganze wird mit Microsoft PowerBI ausgewertet.

Ähnliche Auswertungen habe ich hier im Forum schon veröffentlicht:
Ein Tag im März
Das ganze Jahr 2016

Anbei mein Heizungsbedarf und Sonnenerträge für März.
Einmal Summe nach Tage und das andere Mal Summe nach Tageszeiten
(Grau WMZ Heizung nach Mischer; Gelb PV-Verkauf, Rot WMZ STA direkt vor Puffer)



Man sieht, es war gegen Ende Monat ein Super März. Solarerträge ca. 30% über Erwartungswert.
Man sieht auch, dass das Gebäude die Tagessonnenwärme nutzt und tagsüber (fremdwärme Sonne) sowie abends (Masse des Hauses als Wärmepuffer) der Heizungsbedarf geringer ist, als die Aussentemperatur erfordert.

Was kann man neben der direkten Fremdwärme nun zum Heizen nutzen.
Naheliegend da die PV da ist, ist eine WP.
Anbei Auswertungen, was eine WP mit durchschittlichem COP 4,16 bei dem Heizbedarf ohne zusätzliche Pufferung für einen Einfluss auf PV-Eigenverbrauch und Stromzukauf hätte.
Die Raumtemperaturen waren im Minumum 0,5°C unter Sollwert und im Maximum 2,5°C darüber.

Warum COP4,16: Bei einem COP 4,16 hat eine WP aktuell dieselben Energiekosten wie ein Gasbrennwerte mit 90% Effizienz. (Basis Verivox heute 5.4.17, billigster Grünstromanbieter und billigster Grüngasanbieter; Immergün und Eprimo ; 25,15/5,44*0,9=4,16)

Oben COP und Aussentemeratur, Tagesmittel
Unten Grau Heizungsbedarf in kwh, hellblau Strombedarf bei COP, Gelb PV-Ertrag, rot positiv PV-Eigenverbrauch, rot negativ Stromzukauf)



Details vom 1.3.; 15.3. und 31.3.

Für die Leute, die neben Grafiken auch noch gerne Zahlen haben,
hier die zughörige Tabelle.

Hier kann jeder mit seinem persönlichen Strompreis mal rechnen.

Tja, die Klimakatastrophe hat kurzfristig auch Vorteile...

Oliver

Hallo Manfred,

könntest du mal angeben, mit welcher Soletemperatur und mit welcher VL Temperatur auf einen COP von 4,16 kommst.

Mein Ansatz ist ja, zu einem Erdkollektor einen "Luftabsorber" dazuzuschalten.

Der "Luftabsorber" kann ein Energiezaun, ein Betonabsorber oder Dachabsorber, auch unter einer PV-Anlage montiert, sein.
Damit sind mehrere Betriebsmöglichkeiten, je nach SWP (modulierend - nicht modulierend) möglich.

- bei 24h Betrieb, Luftabsorber in Reihe mit Erdabsorber, tagsüber wird der Erdkolli regeneriert + hohere Soletemperatur (vergl. mit nur Erdkollektor)
- bei taktendem Betrieb
. - tagsüber (oder bei AT-3K > T Erdkolli) direkter Betrieb mit dem Luftkolli, in den Pausen Aufwärmbetrieb Luft -> Erdkolli im Kreislauf
. - nachts (oder bei AT-3K < T Erdkolli) reiner Erdkollibetrieb

zumindest in Köln sind da durchaus COPs bis über 7 möglich (soweit die WP bis 25°C Sole mitmacht). (Gestern hatte ich unter meiner PV 26°C bei einer AT von 18°C...)

Was fertig konfektionierte Dachabsorber so kosten, kannst du bei solarripp ansehen - selbst konfiguriert, keine Ahnung, ob man da noch viel sparen kann. z.B. kosten 6,00m x 8,50m (51m²) 2719,98€.

Wenn man dadurch die JAZ um 1,5 - 2,0 anheben kann, sollte sich sowas "amortisieren" wobei die Frage ist, wie groß man einen solchen Absorber für welche Entzugsleistung benötigt - überdimensionieren bringt da nämlich gar nichts.

LG jogi

Hallo Jogi,
Die 4,16 ist wie oben beschrieben ein COP, bei dem aktuell Gas=WP Energie- Kosten sind.
Es gibt sicher WP Technologien, die mehr COP bringen können, aber auch welche die weniger bringen.

Ich habe den Gütegrad der WP so gewählt, dass ich bei meinen Vorlauftemperaturen in meinem Haus mit der gemessenen Aussentemperatur im Monatsmittel den COP von 4,16 erreiche.(Messintervall 5 Minuten)
siehe Wikipedia Wärmepumpenheizung Leistungszahl und Gütegrad

Aber ich kann jeden anderen Gütegrad einsetzen und damit rechnen und kann natürlich ausser Aussentemperatur auch eine Soletemperatur einsetzen. Was ich nicht kann ist mein Haus ändern oder unsere Raumwunschtemperaturen.

Welchen Gütegrad hättest du gerne?

Als Bild helfen die Zahlen wenig, eine .csv Datei würde helfen.

Allerdings bilden Durchschnittstemperaturen nur sehr ungenau die Realität ab.

Beispiel: ein Tag kann eine mittlere AT von 8,0°C haben, mit min 6°C und max 10°C, aber auch mit min 3°C und max 15°C.

im ersten Fall wäre tagsüber mit meiner Erdkolli/Solarabsorber Kombi ein COP auf Basis B10/W25 von wahrscheinlich COP>8 und eine die Nacht abdeckende Einspeicherung in meinen Betonbau möglich.

Daten dazu: 28kWh/K Speicherkapazität, Heizgrenze 10,0/10,5°C, bei laufender Heizung bei 10°C, Bedarf ~0,6kW mit VL 24,4°C, bei 8°C 0,9kW => 22kWh/Tag, um für 12h einzubunkern müsste ich mein Haus um 0,4K "überhitzen" und käme mit einer aufgezwungenen VL von 25°C bequem hin.
p.s. die 600W sind in etwa die inneren Gewinne des Hauses durch Strom, Personen und ggf. solare Gewinne

im zweiten Fall wären bei 3°C eine Heizleistung von ~1,6kW fällig. Wenn die AT innerhalb der 12 Nachtstunden zwischen 10 und 3°C variiert, wären dann 0,8kW *12h = 9,6kWh für die Nacht nötig. Für 3°C wird eine VL von ~27,5°C benötigt. Aus dem Bauch heraus speichere ich da lieber einen Teil der Energie mittags bei B15/W27,5 mit COP >7,5??? in meinen Puffer-Speicher ein, als zu dieser Zeit noch erhöhte Verluste meiner AWH zu provozieren, müßte ich jedoch nochmal genau nachrechnen.

Alles nicht sooooo einfach ;-)

LG jogi

Naja, ich habe ungefähr 180.000 Daten genommen.
Dass ich hier nur 31 Zeilen, statt 9000 gepostet habe und nur 9 Spalten statt 20, hat einen sicher für alle nachvollziehbaren Grund.
Meine Werte sind im 5 Minutentakt gemessen und alle Rechnungen basieren auf den 5 Minutendaten. Die COP Formel ist aus Wikipedia, der Rest ist einfache Division und Addition.
Auch offensichtlich wie beschrieben: keine Pufferung über das hinaus was das Haus eh puffert -0,5 .. 2,5 Grad gegenüber Wunschtemperatur.

Hallo Manfred,

wenn mich jemand fragen würde, ich würde meine 46.709 kB Exceltabelle meiner Auswertung meiner UVR Daten 2016 (2 Mintakt) zum download zur Verfügung stellen.

Das sind 42 Spalten und ca 262.800 Zeilen (abzüglich ein paar Zeilen, die auf Grund von Fehlern nicht registriert wurden), sind nur ca 11.037.600 Daten.

LG jogi

Tja - grübel, was hast du denn da dann angesetzt ??



Für die Temperaturen sind die absoluten Werte einzusetzen.

Geht total in die Hose, weil diese Werte nur theoretisch physikalisch erreichbar sind, die real technisch erreichbaren COPs liegen derzeit grob kleiner 50% vom theoretischen Wert.



Hast du da mal nen Wert für die Speicherkapazität deines Hauses in kWh/K ???

Generell sind deine Angaben nicht belastbar.

Du schreibst z.B. 85kWh/m²a - was ist das für ein Wert

real auf Grund des Verbrauchs, dann fehlt die Angabe RT
oder gerechnet - fehlt ebenfalls die Angabe der RT (Passivhaus rechnet mit 19°C, ENEV mit 20°C, ich mit 22°C - die ich angebe)

Real liegt meine max. Heizleistung bei 4,0kW, mein Heizwärmebedarf bei 20 - 23°C RT (23°C im WoZi, nicht im Bad) 7700kWh/a / 200m² (sind 20m² mehr als bisher immer angenommen) 38,5kWh/m²a

Die Berechnung gemäß ENEV mit U-Wert.net bei 20°C RT, ohne Verluste zum Reihenhausnachbarn (wie vorgeschrieben) ergibt, oh Wunder:

Max. Heizleistung: 2.99 kW (Innen: 20°C, außen: -10°C, Wärmegewinne nicht berücksichtigt)
Heizwärmebedarf: 1863 kWh/a (entspricht 184.8 Liter Heizöl EL, Heizperiode: 29.10. - 19.3.)

was 9,3kWh/m²a entspricht.

ziemlich obskur empfinde ich, dass die Heizperiode 29.10. - 19.3. wirklich gut passt, aber alle anderen Werte extrem abweichen.

Gehe ich auf PHPP 19°C RT runter, ergibt sich:

Max. Heizleistung: 2.89 kW (Innen: 19°C, außen: -10°C, Wärmegewinne nicht berücksichtigt)
Heizwärmebedarf: 1491 kWh/a (entspricht 147.9 Liter Heizöl EL, Heizperiode: 3.11. - 14.3.), was 7,5 kWh/m²a entsprechen würde.

Na ja - wenn mir mal das Geld ausgeht, weiß ich dann wenigstens, dass ich mit 400 - 500kg Holz/a bzw. einem Raummeter/a und dickem Pulli nicht erfrieren muss und auch noch WW haben werde ;-). Den Raummeter bekomme ich ja locker noch mit Altholz sammeln im benachbarten Park/Wald beim spazieren gehen übers Jahr zusammen.

OK - wollte nur mal aufzeigen, dass eine Angabe von 85kWh/m²a ohne Angabe der Bedingungen einfach gar nichts aussagt.

LG jogi

Hallo Jogi,
Du hast die die falsch Formel in Wikipedia zitiert. COP = ETA×twarm/(twarm-tkalt)

85kwh/m2a ist der Jahresverbrauch meines Hauses geteilt durch die Fläche.
Ich denke eine auch hier im Forum und im Energieausweis übliche Arte den Energieverbrauch von Häusern darzustellen.
Wo hast du damit ein Problem?
Mir ist klar, dass es besser gedämmte Häuser gibt.

Der WMZ zählt die Wärmemenge, mit der Funktion wird nur eine Temperaturabhängigkeit des COP einbaut. Der Mittelwert ist auf 4,16 festgelegt.

Wenn ich den ca. 5-7 Grad kühleren RT nehme, muss ETA grösser werden um wieder den Mittelwert von 4,16 zu erreichen also man braucht eine bessere WP um dasselbe Ergebnis zu erreichen.
Ich rechne es dir heute Abend mal.

WMZ, AT, PV, STA sind gemessene, nicht simulierte Werte.

Man sieht am HeizungsWMZ, dass es Nachmittags und sogar nach Sonnenuntergang noch "Fremdwärme" gibt, weil das Haus puffert.
Dieses Verhalten ist nicht simuliert sondern gemessen, daher habe ich keinen Wärmepufferungskoeffizienten angesetzt, den kenne ich auch nicht.
In der verlinkten Jahresstatistik wird es noch deutlicher.

Gruss
Manfred

Hallo Manfred,

Ich habe schon die richtige Formel, hab doch geschrieben COPmax - was der theoretische COP ist. Dass der reale dann mit einem eta bzw. einer Konstanten heruntergerechnet werden muss ist schon klar.



OK - das ist dein Istwert - trotzdem weißt du ja wie ich, dass jedes K mehr bei der Raumtemperatur den Verbrauch (nach manchen Angaben um theoretisch 6%/K) erhöht - und damit ist der reale Wert ohne Angabe der Raumtemperatur halt nur die halbe Wahrheit.

LG jogi

Ok,
Raumwunschtemperatur EG 21,5°C, DG 22°C (Schwankung -0,5 bis +2,5)

Ich habe dir nochmal mit einem ETA gerechnet, der bei Aussentemperatur etwas weniger schwankt. Mittelwert weiterhin COP 4,16. (vermutlich realistischer)

Ich habe dir auch eine VL-Spalte eingebaut (gemessen, also dieselbe wie oben)



Was ändert sich: WP braucht dann 784,44kwh Strom anstatt 820,12kwh (Und PV-Eigenverbrauch 118,59 statt 118,05kwh)

Hallo Manfred,

so langsam kommen wir zu, na ja, einigermaßen, vergleichbaren Zahlen.

85kWh/m²a bei RT22°C => ENEV (RT=20°C) nehmen wir mal 2K *6% => -12% => ergibt damit 75kWh/m²a (Ich weiß zwar, dass das auch wieder nicht stimmt, aber für meine eigene Betrachtung mach ich den selben Fehler...)



So langsam komme ich dahinter, was du da wirklich machst.

Du triffst die Annahme, dass mit Gas Heizen das selbe kostet, wie mit einer Wärmepumpe, unklar bleibt, SWP - LWP - WWP ?? - das macht aber sehr deutliche Unterschiede.

Je nachdem, welche Auslegungs-AT du hast, geht das z.B. bei einer LWP heftigst in die Hose. Leider sind die Zusammenhänge nicht so einfach, wie du dir das linearisierst.

Bevor ich jetzt auf Grund einer falschen Annahme über deine gedachte WP unnötig Beispiele vorrechne, bist du erst mal gefragt - welchen Typ WP nimmst du an??

Meine Monatswerte für März 2017
Heizleistung, min 0 kW, max 2,85 kW, Durchschnitt 1,32 kW (wenn die Heizung lief)
VL: min 21,7°C, max 29,65°C, Durchschnitt 25,4°C
AT: min -1,2°C, max 19,3°C, Durchschnitt 9,5°C
Heizwärmebedarf: 860kWh
durchschnittlicher Heizwärmebedarf: 32kWh/Tag
(WW geschätzt 108kWh)
Ertrag ST: 173kWh
Ertrag PV: 430kWh

=> ein COP von nur 2 hätte gereicht , um 100% solar zu heizen. Bei der hohen durchschnittlichen AT von ~9,5°C und damit auch niedrigen VL ~25,4°C, wären bei einem dT von grob 15K COPs >7 zu erwarten - dann wären für die Heizung nur noch 123kWh el nötig.

Da ich die Option habe, 28kWh/K Speicherkapazität zu nutzen, werde ich mir unter diesen Bedingungen wohl sehr genau überlegen, welche Regelungs- und Ladestrategien ich da einstelle. An Tagen mit z.B. 6h >10°C tagsüber und 10h <5°C in der Nacht, sollte ein Einspeichern tagsüber deutlich Sinn machen... (eventuell auch teilweise in meinen 1000l Speicher). Teilweise wird das zwangsweise passieren, auch eine Nibe lässt sich nicht auf 600W oder weniger herunterregeln. Da die min Last von einer elektrischen min Last abhängt, erhöht sich die thermische min Last einfach aus dem COP zu berechnen.

Gute 6kW SWP habe einen COP von 4,86 bei B0/W35

daraus errechnet sich ein "eta" oder "k" von 0,55.

Vorbedingung - ich habe die Wahl zwischen Erdkollektor oder Luft über Betonabsorber/Dachkollektor - der Luftteil wird so ausgelegt, das die Soletemperatur eigentlich immer mit Lufttemperatur zurückkommt.

für B9/W26 ergibt sich rechnerisch ein COP von 9,7
um ca 14kWh in die Wand zu bekommen braucht es 1K höhere VL
macht dann für B9/W27 ein COP von 9,2 (kann man verschmerzen, wenn man dafür nachts nicht mit einem COP von 4 heizen muss ...)

bei einem COP von 9,0 würden die 860kWh therm mit 95,6kWh el erzeugt. Der verbleibende Rest würde meine Haushaltsstrom mehr als decken.

Die Nibe lässt sich bei B0/W35 auf 1,5kW therm (COP 4,86) herunterregeln
macht dann einen Bedarf von 309W el
Bei einem COP von 9,0 werden aus 309W el dummerweise 2781W therm, obwohl nur 1320W therm benötigt werden, der Rest muss in irgendeinen Speicher, bis der voll ist.

Da die Speicherkapazität bei mir 28kWh/K beträgt, sollte es kein Problem sein, den Bau um 1K aufzuheizen und dann abzustellen. Die Abkühlung abends - soweit überhaupt bemerkbar - kann ich ggf. auch noch mit meinem 1000l Speicher etwas abfangen, wahrscheinlich ist aber einfach Abschalten die bessere Wahl.

Wie du an meine überschlägigen Berechnungen sehen kannst, kann man den WP Betrieb nicht so einfach linearisieren. Es macht wirklich Sinn, sich gedanken über die Betriebsstrategie zu machen und vorhandene Speicher zu nutzen.

Da für die PV eine Begrenzung auf 70% kWp besteht, kann man genau zu der Zeit die besten COPs mit überschüssigem Strom (ohne Abregeln zu müssen) zur Einspeicherung von Wärme nutzen.

LG jogi

Genau, Bei dem gewählten durchschnittlichen COP 4,16 herrscht Energiepreisgleichheit zwischen WP und Gas.
Hat man durchschnittich einen besseren COP verschiebt sich das zu WP, bei schlechter zun Gas.
Wenn man einen anderen (billiger/teurer) Preis als den gewählten Billigstgrünpreis hat, verschiebt sich das abenfalls. (z.B.: PV Strom um 12,3ct)
Wenn man einen Gasbrennwerter hat, der mehr als 90% des Gases ausnutzt verschiebt es sich ebenfalls.
Dann habe ich erstmal nichts zusätzlich gepuffert, nur das was das Haus eh puffert. Wenn man nun puffern kann, verändert es sich ebenfalls zum Vor- oder Nachteil der einen oder anderen Technik.

Also wenn man darauf aufbauend die Energiekosten im Monat März bei gleichem Wärmebedarf vergleicht, kann man ungefähr sagen, wer die gewählte Technologie "besser" ausnutzt.

Sag mal : wo wohnt das Haus mit wievielen Bewohnern?

100 KWh und mehr am Tag für heizen und WW im märz , das sind für mich werte aus dem kernwinter. Wieviel davon erwirtschaftet die STA?

Es ist und bleibt ein 85kwh/m^2 pro Jahr Haus, ohne WW gerechnet, daher Anzahl Personen nicht relevant. Raumtemperaturen 21,5 bzw. 22Grad Ja, es ist etwas grösser.
Warum fängst du jetzt mit Solarthermie an? Ich habe bisher ausser in den ersten Messgrafiken keine STA erwähnt.
Ich will hier nicht schon wieder einen STA shitstorm erzeugen. Du etwa?

Naja , viele deiner Messwerte passen einfach nicht zu deinen Angaben .das regt mich dann zu nachfragen an . Entschuldige das bitte .

Statt der endlosen Datenloggerei hätte man besser bei einer Generalsanierung
die Systemtemperatur und Spreizung auf das niedrigst mögliche Level runtergefahren.

Eine ehrliche Energiebilanz für Solarnutzen in den Übergangszeiten ist einzig davon abhängig, mit wie wenig Temperatur ich noch viel anfangen kann.
Dabei tritt die Diskussion ob Sole oder L-WP völlig in den Hintergrund wenn es AT
wie diesen März hat.

Solche Daten-Monster führen nur zu falschen Interpretationen.
Insbesondere wenn es um den COP gehen soll.
Da kommt es einizig auf das T-Niveau von Quelle und Senke also die WE-Spreizung an,
ebenso wie auf die Spreizung der Senke, also VL < > RL

Statt deinen Momentaufnahmen wäre eine Monats- / und Quartals-Arbeitszahl
aussagekräftiger.
Und dann schaut man nur noch mit den Gradtagszahlen wie sehr die paar Tage
Minus-AT Winter die JAZ-Bilanz verschlechtert haben.

Gruß JoRy

Moin Josef,

das Gedöns ist nun mal vorhanden, dann muss man auch damit rumspielen ;>))

Gruß

Bruno

Die Aussage ist schlicht falsch.
In einem modernen Haus merkt man den Unterschied von 1 zu 4 Personen als Bewohner dramatisch. Ein Mensch erbringt im Ruhezustand ca. 80-100 Watt Heizleistung.

Das gäbe grad mal den Unterschied von 7 kWh an einem einzigen Tag.

Jörg

Ok, die obige Schätzung passt schon so ungefähr. Manchmal ist eine Person im Haus, manchmal 4, eher selten mehr als 20.

Na, dann muss man sich nur Leute einladen und muss nicht mehr heizen ;>))

Ich habe vor 3 Jahren genau das getan, was mit mein Energieberater mit einem vernünftigen Return of Invest empfohlen hat. Keine Generalsanierung aber es rechnet sich zumindest (extrapoliert aus 2 Jahren Betrieb)
Das niedrigst mögliche Level von Spreizung war nicht das Ziel. Das Ziel war max. 20 Jahre Return of Invest, d.h. wirksam wenn ich in Rente gehe. Neubau wollte ich nicht haben.

Ich würde gerne ne Arbeitszahl messen, kann ich aber nicht. Ich kann aber viele andere Messwerte messen.
Wenn ich mir Verbesserungsmöglichkeiten zur jetzigen Lösung suche und über ein mögliches Investitionsvolumen nachdenke, dann muss ich wohl einen anderen Weg gehen.

Wenn das Müffeln nicht stört.