Öffentliches Forum
  - Wärmepumpen

Hallo zusammen,

wir haben ein Haus Bj. 1955, welches bis in die 1970er mehrfach erweitert wurde. Aktuell sind darin 2 Wohnungen (EG und OG), sowie eine kleine Einzimmerwohnung. In Summe werden rund 180m^2 beheizt. Das Dach hat eine Zwischensparrendämmung, ansonsten ist es weitgehend ungedämmt. Nur Teile der West- und Südseite haben so eine 80er Jahre Dämmmafia 50mm irgendwas Dämmung drauf. Fenster sind 2-fach Isolierglas aus den letzten 10 Jahren. Geheizt wird aktuell mit Fernwärme und 30kW Anschlussleistung, was etwa Faktor 2 zuviel ist.

In den letzten Jahren der Sanierung habe ich fast überall Typ33 Kompakt-HK verbaut und zwar so groß wie möglich. Bei aktuell 0°C Außentemp. reichen uns rund 44°C Vorlauf und 32°C Rücklauf bei grob 500..550 L/h, um in unserer Wohnung 22..23°C Raumtemperatur zu erreichen. Die Leistungsaufnahme ist dann irgendwas um die 9..11kW - je nachdem wie Eingeschwungen alles ist. 23 Grad Raumtemp... ich weiß aber meine Frau streikt, wenn´s kälter ist. Die Kennlinie ist sehr flach eingestellt und der Heizkreis ist eher aufs Gesamtsystem Fernheizung optimiert (also min. Rücklauftemp.) Ich könnte den Durchfluss im Heizkreis wahrscheinlich noch etwas erhöhen, um die VL-Temp ein paar Grad zu senken. Seit 2019 läuft ein durchgehendes Monitoring VL/RL-Temp, TW-Temp usw... ich bilde mir ein mein Heizsystem recht gut verstanden zu haben. Seit dem Ursprünglichen Einbau der Übergabestation in 2013 habe ich da auch schon x-Mal Zeug umgebaut und optimiert.

Leider entwickeln sich die Fernwärmepreise in immer unschönere Bereiche, sodass ich 2026 insgesamt rund 7500€ Zahlen muss. Daher der Gedanke: "es reicht, ich baue mir eine WP ein". Muss DIY funktionieren, will keine Förderung, also irgendwie Monoblock, R290 und fertig. Bei einem Jahresverbrauch von 37000kWh lande ich irgendwie bei 12..16kW Heizleistung, was sich auch mit dem deckt, was mein Wärmezähler mir so sagt.

Ich habe mir die Datenblätter einige Monoblocks angeschaut. Ursprünglich dachte ich an die Panasonic Aquarea GenM, oder Daikin Altherma 4 (bis ich las, dass ich die nicht selbst inbetriebnehmen kann) aber tendiere ich eher zur LG Therma V R290 (HM143HF UB60 oder die 12er).

Nun aber das eigentliche Thema, die Hydraulik. Dazu habe ich mir einige Gedanken gemacht:

- hydr. Entkopplung nötig, denn WP wünscht sich bis zu 2100L/h aber HK frisst aktuell nur 550L/h und kommt mir mehr Druck vielleicht 1000 L/h.
- Altbestand an TW-Speicher soll bleiben und wird über 3W-Ventil eingebunden
- Altbestand an Heizkreisverteiler (ggf. Pumpe ausbauen) soll bleiben
- Anlage soll Pufferspeicher bekommen (Erstannahme 500L ggf. kleiner)
- Pufferspeicher soll nur linear durchflossen werden mit Strömungsumkehr (therm. Batterie)

Das brachte mich dann zu folgendem Schema:

Schema

Ich würde mich sehr freuen, wenn jemand mit mehr Erfahrung und Sachverstand bei Wärmepumpen Rückmeldung geben kann, ob ich hier komplett auf dem Holzweg bin oder das Konzept grundlegend mal soweit i.O. ist.

Punkte die mir aktuell nicht ganz klar sind... da gibts bestimmt noch mehr ;-):
- wie stark variiert die WP die Pumpenleistung (Durchfluss im Heizkreis) je nach Heizleistung?
- reduziert die WP die Pumpenleistung (Durchflussmenge), wenn sie gesperrt ist?

VG Sebastian

Was hälst du denn von einer:
WH-MXC09J3E8? Die gibt es zur Zeit für ca. 3.200,-€ und ist verfügbar.

Die kannst du selber einbauen. Dazu gibt es hier im Forum genug Beispiele.

Ja, die hatte ich auch schon gesehen. Aber die R290er haben doch nochmal einen besseren SCOP und eben kein R32. Dafür haben dann zwar wieder ihre speziellen Anforderungen an den Aufstellbereich. Und bei all dem Suchen und Vergleichen kam ich dann drauf, dass ich mir doch erstmal Gedanken über die Hydraulik machen sollte. Was auch kaum zu finden ist, sind Angaben über den Modulationsbereich - also wie weit kommen die runter in der Heizleistung. Bei Fernwärme geht´s ja genialerweise stufenlos bis 0 runter. Davon muss ich mich dann verabschieden.

180qm zu beheizende Gesamtfläche, bei Z-Sparrendämmung, teilweise A.Wand gedämmt, 2-fach Fenster und dann 37000kWh Wärme verbraucht????
Ist das dein Ernst oder ein Tippfehler? Die Fenster macht ihr aber ab und zu auch Mal zu, oder??
Spaß beiseite, das klingt nach allem Anderen, aber nicht nach WP-tauglich. Eine WP in deinem geplanten Leistungsbereich hat vermutlich einen Mindestvolumenstrom von 1500-2000L/h um halbwegs in die Effizienzzone zu kommen. Diesen von der WP zum Puffer zu bekommen, ist das kleinere Problem, eine abgeglichene WP-Hydraulik sollte diesen Volumenstrom aber auch auf der Abnehmerseite darstellen können!
Sind die HK eventuell soweit abgeregelt, daß da nicht mehr durchgeht? Fernwärme arbeitet mit HT-Energie, die WP ist je effizienter, je tiefer die VLT bei NAT angesetzt werden kann. Die vorhandenen 33er HK müssen dann auch bei 35-45° VLT die Hütte warm bekommen!?
Bei deinem Plan sind viele Fragen offen, die Einbindung oder Notwendigkeit eines Puffers ist da wohl das kleinste Problem.

Ja das ist ein enormer Verbrauch. Wir waren auch schonmal bei deutlich unter 30MWh… da gibts Gründe, die sind, wie sie sind. Offene Fenster oder Wände gehören nicht dazu.. Ich kann es auch auf die drei Wohnungen und das Brauchwasser aufschlüsseln - haben alle je einen WMZ. Aber ich weiß auch so, wer der Großverbraucher ist :-)

Die Heizkreise sind tatsächlich auf min. RLT optimiert, also ziemlich zugedreht über die Rücklaufverschraubungbzw voreinstellbare Ventile (das ist der Punkt an dem sich meiner Erfahrung nach der hydraulische Abgleich zwischen klassischer 90 Grad Fernwärme und allem anderen unterscheidet). Das muss ich auf jeden Fall noch anpassen. Größtenteils sind die Steigleitungen 1/2“ Schwarzrohr… dennoch sollte da mehr durchpassen. Ich (nur ein Gefühl) denke 1000 L/h sind realistisch. Die gehen auch jetzt schon, nur eben mit 45W an der Pumpe.

Das heißt es gilt der Grundsatz Volumenstrom so hoch wie möglich egal welche Heizleistung gefordert wird?

Thermische Batterie? Glaubst du da wirklich dran?

Naja… nennen wir es Zwischenkreiskondensator :-)

Zweck:
1) für den Zeitraum einer WW-Speicherfüllung den Heizkrei treiben
2) bei Teillast unter Modulationsgrenze ein bisschen das Takten verhindern.
3) je mehr ich durch meine Heizkreise bekomme, desto kleiner kann er werden (auf Kosten von Punkt 1)

Ist dein Wärmezähler i.O.??
Die durchschnittliche JAZ einer LWWP liegt bei 3-3,5, das sind bei 37000:3,5= 10500kWh Strom
Bitte nicht JAZ und COP verwechseln!

Ja die WMZ stimmen soweit und sind auch untereinander plausibel. Ich habe alle Verbrauchswerte auf Monatsbasis seit 2017 - das haut alles hin. JAZ und.COP sind auch soweit geläufig. Ich schaue hauptsächlich auf SCOP 55 und gehe davon aus, dass ich da deutlich besser sein sollte, denn 55 Grad brauch ich nie (bis auf WW). Ich will auch den Speicher nicht überladen (also nie höher als VLT im Heizkreis), denn ich habe keine sonstigen Wärmequellen im Haus.

Ggf. könnte ich mit vielleicht 6..9 kW bei der Fernwärme bleiben und nur die Grundlast mit WP abdecken. Das wäre auch noch eine schöne Backupvariante, falls die WP mal streikt.

Die 10MWh Strom sind mir bewusst. Aber was solls, Fernwärme kostet 13,x Cent/kWh… da kann der Strompreis fast 50 Cent sein ehe die WP teurer ist. Mittelfristig kommt auch noch PV in Vollausbau dazu. Aktuell sind es nur 4,5kWp.

Das klappt so nicht. Aber wenn du das Thema nicht ernst nimmst mach Mal alleine weiter. Ich kann an einem Sonntag schönere Dinge tun

Mit 500 evtl 1000l Durchsatz lässt du lieber alles wie es ist.

Da musst du deutlich mehr Hausaufgaben machen.

Den beiden Vorrednern schließe ich mich an. Die Pufferkonfiguration ist dein kleinstes Problem, zuerst musst du herausfinden wo deine Energie verschwindet.
Es sollte nicht nur um den preislichen Unterschied gehen, bei WP geht es schlichtweg um Effizienz!

Also alle Rücklaufverschraubungen sind jetzt mal komplett offen, Steigung von 0,6 auf 0,4 (macht 40 Grad Vorlaufsoll bei AT 0 Grad). Da müssten auch im Erdgeschoss irgendwann die Thermostate weiter öffnen. Pumpe läuft jetzt nicht mehr Auto, sondern auf Stufe 2 (rund 27W) und liefert aktuell 900 L/h. Bei 45W (Stufe 3) wären es immerhin 1150 L/h. Mal sehen, wie es sich über Nacht und morgen einschwingt.

Wohnung EG rund 6MWh
Wohnung OG rund 20MWh (wir)
Einliegerwohnung rund 5 MWh
Warmwasser rund 6MWh
Summe laut WMZ Versorger 35980 kWh… passt also soweit.

Wie geschrieben: ich weiß dass wir massiv heizen. Das hat menschliche Gründe und die sind wie sie sind. Abhilfe würde Isolation bringen, dann aber nur mit neuem Dach und damit einhergehend PV (das Dach ist auch irgendwann fällig). Da sind wir aber vsl. gut über 150k€ … deutlich über dem aktuellen Budget. Da ist eine WP für in Summe keine 10k€, die ich irgendwann für 6k€ gegen eine kleinere ersetzen kann, immer noch günstiger als der status quo. Die Kosten sind allein durch den gesparten Leistungspreis in 4..6 Jahren drin. Der deutlich günstigere Wärmepreis kommt noch hinzu. Effizienz ist das eine, die Kosten sind aber auch nicht von der Hand zu weisen.

Moin,
falls bei euch faktisch unmöglich sein sollte genügend Einzelheizkreisen 24/7 komplett ohne Thermostatregelung zu betreiben um ausreichend Heizwasserdurchsatzmenge in der Anlage realisiert zu bekommen vergiss eine Wärmepumpe direkt anbinden zu wollen!
👉 http://aquarea.smallsolutions.de/index.php?title=Wie_sollte_die_W%C3%A4rmeverteilung_im_Idealfall_aussehen%3F#Keine_Einzelraumregelung

Zwischenfazit nach rund 24h
- unsere Wohnung vollständig entdrosselt, zweite Wohnung und Einliegerwohnung unverändert.
- Pumpe auf Stufe 2 von 3: 900...1000 L/h ganztägig (unsere Wohnung immer 700L/h die anderen liegen zusammen bei 200...400 je nach Heizlust)
- Heizleistung rund 7 kW
- bei 0°C AT: VL/RL: 39/32°C
- Vorlauf ist jetzt rund 4K niedriger als bisher (Steigung reduziert).
- Rücklauf nur 1..2K höher (das werden die "gedrosselt" laufenen Wohnungen sein)
- Keine Änderung und auch keine Beschwerden über die Raumtemp.

Verglichen mit den geforderten Durchflüssen von auf 5K Spreizung ausgelegten WP sieht das aktuell schonmal nicht so schlecht aus. Ich hoffe wir bekommen nochmal ein paar kalte Tage.

Pumpe Stufe 3 probiere ich auch noch aus... vermutlich rund 1200 L/h.

900-1200 Liter pro std geht vllt mit 7kw. Deine wohl min 12-15kw werden damit nicht glücklich.

Tu dir selbst einen Gefallen und schau bei deinen leistungswünschen nach den mindest Volumenströme. Und auch der fürs abtauen!

Du wirst wohl eher Richtung 2000l kommen müssen.

Ich gehe nicht davon aus, dass ich komplett ohne hydraulische Entkopplung auskomme. In irgendeiner Weise wird es auf einen Puffer hinaus laufen. Die Frage ist nur, wie groß muss er werden und wie am besten eingebunden. Insofern schaue ich mal, was ich durch die Heizkreise durchgedrückt bekomme. Außerdem kann man die UP in der ThermaV nach festem DeltaT regeln lassen und dort statt 5K auch 10K eintragen oder je nach Solltemp auch autom. anpassen im Bereich von 5..10K. Das kostet natürlich COP aber funktionieren wird es. Zumindest bei den aktuell 0° AT scheinen mir rund 7,5K zu reichen (bei den 900 L/h).

Die Pumpe läuft jetzt auf annähernd Vollast das bringt nochmal 10..20% mehr Durchfluss (ohne was an den anderen Wohnungen getan zu haben) und der Offset ist auch nochmal 2K runter. Mal sehen, wie sich das einpendelt. Die Wohnung im EG schluckt aktuell "nur" 150 L/h. Die müsste locker 400 aufnehmen können. Aber es wird sparsam geheizt :-)

Wenn du die Spreizung erhöhst, musst du mehr Temperatur einbringen. Das wird bei dir noch ineffizienter. Das bleibt nicht an der Größe des Speichers hängen. Der ist irgendwann "Voll", aber die nötige Temperatur kommt nicht mehr in das Fenster was die WP gut bedienen kann.

Neue Erkenntnisse... Das Limit der Alpha2 25-60 mit ihren 6m Förderhöhe liegt (alle HK entdrosselt) bei rund 1400L/h im ganzen Haus. Mit dem hydr. Abgleich zwischen den Etagen muss ich ggf. noch etwas spielen. Mit der (nach dem Test wieder aktiven) thermostatventilbasierten ERR im EG (die mit fallender VL-Temp sicher noch weiter auf gehen wird liege ich aktuell bei rund 1100..1200 L/h also rund 7kW bei 5K Spreizung. Würde ich statt einer einer zentralen Umwälzpumpe jeder Etage eine einzelne mit ähnlicher Förderhöhe verpassen gäbe das nochmal einen gute Sprung von rund 400..600L/h. Es ist also noch Luft nach oben. Die für 12kW@5K nötigen 2100L/h halte ich aber für vermutlich nicht machbar.

Heute bei im Schnitt 3°C AT lagen wir im Schnitt bei VL/RL 35/30 und hatten 21Grad in der Wohnung. Wünscht mit noch ein paar kalte Nächte :-)

Du solltest die Oberste Geschoßdecke im Dachboden dämmen.
Das bringt 10-15% Einsparung und kostet fast nichts und steigert den Wohnkomfort immens.

Mit 1400-1500l/h kriegst du gut 10 kW Heizleistung im Haus verteilt ohne das die Spreizung zu groß wird.

Das reicht aber vermutlich nicht für deine > 30MWh Wärmebedarf.

WIe lange läuft dein Fernwärmevertrag noch?

Der Vertrag läuft noch einige Jahre. Da man aber die Anschlussleistung reduzieren kann und es keine Mindestabnahmemenge gibt, sehe ich da erstmal kein Problem. Ggf. behalte ich den Anschluss auch, reduziert auf vielleicht 5..10kW. Das kostet dann zwar 500 bis 1000€. Dafür könnte ich Warmwasser darüber laufen lassen (auch wenn ich weiß, dass das die unfreundliche Art der FW-Nutzung ist). Zudem hätte ich stets ein Backup, falls die WP mal spinnt.

Die Dämmung der oberen Geschossdecke gehen wir aller Voraussicht nach beim Ausbau des Dachbodens an. Das passiert in 1..2 Jahren. Durch die Zwischensparrendämmung ist der Boden aber ohnehin nicht so kalt... ok man könnte auch behaupten, dass läge an der "Fußbodenheizung" dank der beheizten, darunter liegenden Wohnung :-). Vom Gesamtenergieverbrauch bleibt das Haus leider noch einige Jahre in so einem unbefriedigenden Zustand.

Ahem, ein unbewohnter Dachboden sollte eigentlich kalt sein.
Wenn er warm ist, heizt die oberste Wohnung den Dachboden mit.

Wenn ihr eh schon vorhabt den Dachboden auszubauen, dann kauft euch das Dämmmaterial gleich und legt es am Boden aus, mit Malerpapier abdecken damit es nicht einstaubt.

Dann ist der Dachboden "thermisch stillgelegt" und wird nicht mehr vom Rest des Hauses mit beheizt.

Das habe ich vielleicht etwas zu verspielt ausgedrückt. Da oben ist es nicht warm. Aber es ist eben auch nicht so, dass da der Wind durchpfeift und man die Dachziegel von unten bewundern kann. Alles zwischen den Sparren gedämmt und mit Dampfbremse winddicht. Sitzen wollte ich dort aber keine 10min :-).

Vielleicht kommst du auch eher aus dem Vertrag.
Ich hatte auch FW, da sie durch eine WP ersetzt wurde, war der Ausstieg kein Problem.
Es hatte nur sehr lange gedauert, bis die Leitungen rückgebaut wurden und keine Abschlagzahlungen mehr flossen.
Die Überzahlung bekam ich, datiert auf meine Kündigung, zurück.
Von der alten Anlage wurde der 300 l V4A WW-Speicher weiter verwendet.
Der Glattrohr-WT ist etwas zu klein, so dass Aufheizen auf 49° meistens 1 Stunde dauert, aber geht.
Eine BWWP für separaten Speicher soll noch zusätzlich eingebunden werden.
Wir wollen einen kühlen Keller ;-) .
Durchschnittlich wurden 20 MWh / a Heizenergie benötigt.
Die vergangenen 12 Monate sind es hier 22 MWh.
Anteiliger Strom dafür ca. € 900.
Mit FW wären es € 2.700 gewesen...
Eine PV hat zu dem günstigen Verbrauch auch beigetragen.

Du brauchst keine kalten Nächte, das kannst du rechnen. Ich unterstelle, dass deine Angaben verlässliche Mittelwerte über 24h darstellen. Aber die Rechnung funktioniert natürlich auch mit anderen Zahlen, solange es eben 24h-Mittelwerte sind.

* Heizgrenztemperatur (HGT) sei 18°C (Annahme; das ist die Tagesmitteltemp, ab der die Heizung ausgeschaltet wird und die fehlende Wärmeenergie durch die Abwärme von Toaster, Trockner, Kühlschrank, Sonne durch die Fenster etc. zV gestellt wird. 18°C sind hoch für einen Altbau, aber du schreibst, ihr habt hohen Wärmebedarf)

* NAT sei -10°C (habs auf die Schnelle nicht gefunden; hattest du was zur NAT gesagt?)

* Φ(3°C)= (VLT-RLT) * VolStrom * 1,16 = 5K * 1.200l/h * 1,16kW/(K*l) = 6.960W
Passt also.

* Φ(1K)= Φ(3°C) / (HGT - 3°C) = 6.920W / 15K = 464W/K

* Φ(NAT)= Φ(1K) * (HGT - NAT) = 464W/K * 28K = 12.992W

Diese 13kW müssen also im Mittel über 24h geleistet werden und führen zu einem täglichen Heizenergiebedarf von 13kW * 24h = 312kWh. Dazu kommt WW; dazu kommen "Heizpausen", in denen abgetaut wird; dazu kommt der Wärmeverlust durchs Abtauen. Somit kommst du auf vielleicht effektive 21h, in denen die WP heizt und nicht mit anderen Dingen beschäftigt ist.

* Φ(WP)= Q(tag) / 21h = 312kWh / 21h = 14,85kW

Deine initiale Schätzung mit 12..16kW sind also nicht so aus der Welt; eine 12kW WP mit 9kW Heizstab sicherlich passend.