Austausch Ölheizung gegen pelletbetriebenes BHKW

  • Hallo liebe Mitstreiter in interesanten Zeiten der Energiewende,


    ich wende mich an Euch mit der Bitte um ehrliches Feedback, bzw. unbedachte Fragen / Ideen / Einwände.


    Zu erst der Fragenkatalog:

    Verbrauchsdaten

    Jährlicher Stromverbrauch: Gesamt 4900-5500 kWh (Durchschnitt 5127 kWh der letzten 5 Jahre) - stabil, bzw. eher leicht rückläufig

    Jährlicher Brennstoffverbrauch: 1900 - 2500 L Heizöl (Durchschnitt 2215 L der letzten 5 Jahre) - jährlich steigend, dank Kinder


    Derzeitige Heizung

    Energieträger der Heizung: Heizöl

    Alter und Typ der der Heiztechnik: Ölbrenner Viessmann Vitola-uniferral ohne Pufferspeicher mit Brenner Elco-Klöckner U1.3 L-H (Nennwärmelast unbekannt)

    Ist bereits eine Solarthermie vorhanden: Jein, Refusol PV-Heater im unteren Teil des 200 L Brauchwasserspeicher verbaut (max 3x 500 W)

    Vorhandener Heizungspufferspeicher und Größe: NEIN

    Art der Warmwasserbereitung und Vorratsvolumen: Über Ölbrenner und ein PV-Heater von Refusol (3x max. 500W)

    Gibt es ein besonderes Strom-/Wärmeverbrauchsverhalten: Nein, verstehe die Frage nicht

    Hydraulischer Abgleich durchgeführt: mir nicht bekannt die letzten 10 Jahre

    Temperaturen der Heizkreise: HK 1 OG Flächenheizkörper (FHK) VL 55-70°C, RL handwarm - kühl

    HK 2EG Flächenheizkörper VL ~ 40°C, RL handwarm

    HK 3 EG FBH VL 25-30°C, RL ?, Bild anbei

    Art der Heizkörper: EG FBH + FHK, DG nur FHK


    Immobilie und Rahmendaten

    Beheizte Fläche, Anzahl Bewohner: ca. 210qm, 99

    Art und Baujahr der Immobilie: Einfamilienhaus mit 2 Wohnungen (EG 90 qm, DG in zwei Teilen ca. 75 qm u. 45 qm)

    Erfolgte Modernisierungen: Fenster DG neu, Haustüre im unbeheiztem Treppenhaus neu, Teil des DG kernsaniert mit 20cm Dämmung, Garagendecke unter DG nachgedämmt

    Weitere geplante Modernisierungen: Heizung, eventuell Kellerdecke zu EG-Wohnung nachdämmen

    Zweiter Abgasstrang für BHKW frei: Haus hat 2 Kamine, 1x Ölheizung mit separatem Frischluftstrang, 1x Holzofen EG u. Holzofen DG

    Erdgasanschluss vorhanden oder möglich: nein, ja - mindestens 13.000 Euro nur Anschlußkosten

    Zusammenschluss von Nachbarhäusern möglich: Ja, aber von beiden Nachbarn erstmal nicht gewünscht


    Die Ölheizung läuft (noch) gut, wird jährlich gewartet. Stromverbrauch der Heizung: Nur Umwälzung Heizung 14W, Brenner mit Umwälzung Heizung 227W, Brenner für Brauchwasser 257W, Umwälzung Erwärmung Brauchwasser 48W.


    Auf dem Haus habe ich eine 11,75 kW PV-Anlage 155°, 45° Neigung (Erzeugung 11300 - 12400 kWh / Jahr, Durchschnitt 11838 kWh). Dazu noch 9 Module a 255W, welche je 3 an dem PV-Heater zur Brauchwassererwärmung hängen (Erzeugung 2300-2450kWh Energie / Jahr, im Juni - August läuft die Ölheizung max 2x / Tag)


    Den Stromverbrauch siehe oben decke ich aus der PV (ca 18/19% Eigenverbrauch) und mit Bezugsstrom 2600-3200 kWh, Durchschnitt 2899 kWh.


    Die Ölheizung hat einen Vorratstank von 8000 L, kann also auch mal 1-2 Jahre ausharren und Preise abwarten. Daraus könnte ein schönes Pelletslager werden.


    Nun überlege ich, ganz neu ist die Idee BHKW ja nicht, eine stromerzeugende Pelletsheizung mit Akku einzusetzen. So könnte ich den Stromzukauf vielleicht unter 1000kWh drücken und am Brennstoff sparen. Ich habe mir den Oekofen condens_e (9kW th. Energie, 0,kW el. Energie) angeschaut und mal bissel gerechnet. Der sollte meinen Wärmebedarf mittels Puffer decken können und daraus resultierend den Stromzukauf verringern.


    PelletKiste hat ja schon einen am laufen.


    So, ich habe sicher einiges vergessen, fragt bitte. Habe meine monatlichen Verbräuche seit 2013, kann also ganz gut rumrechnen.


    Danke für eure Unterstützung.

  • Moin,


    technisch klingt das nach einer eleganten Lösung. Ich fürchte nur, dass sich das Ganze nicht rechnet.


    Wenn Dein Brennstoffverbrauch mit einer alten Ölheizung bei 2.500 Liter liegt, so kann man daraus den Wärmebedarf auf bestimmt nicht mehr als 20.000 kWh schätzen. Die Frage ist, welche Laufzeiten der Stirlingmotor auf dem Pelletkessel bei diesem Wärmebedarf überhaupt erreichen kann. Vielleicht kann Dir ÖkoFEN dazu eine Modellrechnung erstellen, aber nur zum Vergleich: Wir haben bei ähnlichen Betriebsbedingungen (keinen PV-Heizstab, dafür aber eine Solarthermie) einen Netto-Wärmebedarf – also nach Beitrag der ST – von ca. 28.000 kWh. Damit schafft unser (gasbetriebener) Stirlingmotor eine jährliche Stromerzeugung von ca. 3.750 kWh. (Im Sommer läuft er im Mittel ca. drei Monate so gut wie gar nicht.) Mit Euren 20.000 kWh Wärmebedarf dürften im Jahr kaum mehr als 3.000 kWh Stirlingstrom herauskommen, es könnten auch nur 2.700 sein.


    In Kombination mit der großen PV-Anlage wäre das für die Autarkie wohl gar nicht so bedeutsam. Die Frage ist halt, ob eine jährliche Stromerzeugung von 2.700-3.000 kWh (und ein daraus abschätzbarer Eigenverbrauch – ohne Stromspeicher – von ca. 2.000 kWh) die zusätzlichen Anschaffungskosten für den Stirling rechtfertigt.


    Ein zusätzlicher Stromspeicher würde den Eigenverbrauch steigern, aber das Ganze nochmal teurer machen. An Deiner Stelle würde ich – wenn Du das Projekt mit dem Stirling durchziehst - erstmal ein oder zwei Jahre regelmäßig aufschreiben, wie viel Bezugsstrom tatsächlich noch verbraucht wird. Damit kannst Du dann ausrechnen, ob und ggf. in welcher Größe sich ein Stromspeicher lohnt. In Deinem Fall würde m.E. eine nutzbare Speichergröße von 5 kWh schon ausreichen, um annähernd 100% Autarkie zu schaffen.


    Gruß, Sailor

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 9,2 qm (brto.) Vakuumröhren (Vorgänger 14 qm Flachkollektoren 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Danke für die Antworten von PelletKiste und sailor773.


    Wie ich schon vermutete habe ich natürlich was vergessen.

    1. Zu dem Heizölverbrauch gesellen sich ca 2450 kWh vom PV Heater.

    2. In beiden Etagen gehen gesamt im Jahr noch ca 6-7 Festmeter Holz durch den Kamin.


    Komme auf 3000 Stunden Laufzeit, also ca. 1800 kWh. Ist wenig, wenn ich nun aber mehr Strom haben will, kann (muss) ich im Winter mehr Wärme verbrauchen, da ist die Familie sicher nicht traurig drüber.


    Wie genau ich meinen Zukauf von ca. 3000 kWh Strom (oder 1200 nach Abzug der pelletserzeugten) mittels Akku reduzieren kann, muss ich die Tage mal genau durchrechnen, habe für jeden Tag der letzten Jahre meine Bilanzen. Akku würde aber mind. 10kWh netto., ob sich größer lohnt muss da auch mal mit betrachtet werden.


    Für mich zählen neben einem Preis der Anlage (Ofen mit Stirling, Pufferspeicher, Schornstein, Pelletslager inkl. Demontage Öltanks) auch die staatliche Förderung mit 45 oder 50% sowie die Möglichkeit mit einem 2 Jahresvorrat Pellets unabhängiger zu werden.

  • In beiden Etagen gehen gesamt im Jahr noch ca 6-7 Festmeter Holz durch den Kamin.

    Festmeter oder Raummeter? Bei Raummetern wären das je nach Holzart weitere 8-12.000 kWh Heizwert. Wenn tatsächlich Festmeter gemeint sein sollten, noch mal 40% mehr. Ist dieser intensive Kaminbetrieb zum Spaß oder fürs Heizen? Den Kaminwirkungsgrad kenne ich natürlich nicht, aber wenn die Kamine hauptsächlich zum Heizen verwendet werden, so würde ich das nach der Installation der Pelletheizung einfach bleiben lassen. Es würde mich nicht wundern, wenn das für zusätzliche 1000 Stunden Laufzeit mit 7-8 kW Kesselleistung (reicht, um den Stirling mit Volllast zu betreiben) gut wäre.

    Komme auf 3000 Stunden Laufzeit, also ca. 1800 kWh.

    Sind die errechneten 3.000 Laufstunden Volllast oder Teillast? Wenn Volllast, dann hättest Du eine Stromproduktion von 3.000 kWh. Auch der ÖkoFEN Stirling läuft bei Volllast mit (annähernd) 1000 Watt.


    Die 2.450 kWh vom PV Heater machen das Kraut nicht unbedingt fett. Trotzdem stellt sich die Frage, ob es zusammen mit einem Pelletkessel nicht eine intelligentere Alternative gibt PV-Strom zu nutzen – und sei es die Einspeisung ins Netz.

    Akku würde aber mind. 10kWh netto., ob sich größer lohnt muss da auch mal mit betrachtet werden.

    Du kannst mit diesem Tool abschätzen, wie viel zusätzliche Autarkie ein Akku (ohne BHKW) voraussichtlich bringt. Du könntest mal probeweise Speichergrößen z.B. von 6 kWh und 10 kWh eingeben und die durch den größeren Speicher realisierbare zusätzliche Einsparung mit den Mehrkosten für den größeren Speicher vergleichen, dann siehst Du schnell ob sich der größere Speicher lohnt.


    Aber wie dem auch sei: Mit einem 10 kWh Speicher würdest Du laut Tool schon ohne Stirlingmotor auf 77% Autarkie kommen, mit 6 kWh auf 67%. Die verbleibenden 1.200-1.700 kWh Bezugsstrom könntest Du mit dem BHKW auch noch einsparen. Aber dass das reicht, um die Mehrkosten für den Stirling zu rechtfertigen, halte ich für ausgeschlossen.


    Mit dem Stirling kämest Du meiner groben Schätzung nach mit ca. 1.800-2.000 kWh auf eine ähnliche Bezugsstrom-Einsparung wie mit einem 7-10 kWh Speicher. Du kannst jetzt anhand von Angebotsdaten ausrechnen, ob sich der Stirling besser rentiert als der Speicher. Beides anzuschaffen hielte ich unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten für Unsinn.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 9,2 qm (brto.) Vakuumröhren (Vorgänger 14 qm Flachkollektoren 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Meine natürlich Raummeter, hatte vorhin Gespräch mit dem Nachbarn, Polterpreise Festmeter… daher der Fauxpas.

    Kamine werden zum richtigen Heizen genutzt um Öl zu sparen, außerdem ist viel schöner warm.

    Berechnung immer mit 9kW Wärme und 0,6kW Strom.

    Den Strom von dem PV Heater kann ich nicht anders nutzen, hängen je 3 Module parallel (ja - parallel) an je einem der 3 500W Einsätze (ist ein Gerät, von Refusol).

  • Meine natürlich Raummeter ...

    Kamine werden zum richtigen Heizen genutzt um Öl zu sparen

    Raummeter, alles klar – hatte ich mir schon gedacht. Holz zuheizen macht beim Öl natürlich Sinn. Wenn Du einen Pelletkessel installierst, lässt der Sinn schon etwas nach, denn der Wirkungsgrad der Kamine ist – bezogen auf den Holzeinsatz – jedenfalls weit schlechter als der eines ÖkoFEN Pelletkessels, zumal Letzterer ja anscheinend sogar Brennwert-Nutzung kann. Und wenn Du jetzt noch einen Stirlingmotor drauf setzt, so solltest Du den Einsatz der Kamine auf die Zeiten beschränken, wo der Wärmebedarf höher ist als ausreicht um den Stirling ganztägig laufen zu lassen.


    Wie das zukünftig im Sommer läuft, musst Du sehen. Der PV Heater wirkt im Endeffekt wie eine Solarthermie-Anlage, d.h. er ersetzt Kessel-/Stirling-Laufzeit und kostet damit Stromerzeugung. Bei 2.450 kWh wären das rechnerisch – je nach Stromerzeugungs-Kennlinie – 170-270 kWh Strom im Jahr, die Dir auf diese Weise verloren gehen. Andererseits ist der extreme Teillastbetrieb im Sommer für den Pelletkessel auch nicht gerade optimal. Und natürlich spart der PV-Heater (nachdem er nun schon mal da ist) die entsprechende Menge an Brennstoff. Evtl. könntest Du also außerhalb der Heizperiode das TWW mit dem PV-Heater erwärmen, den Pelletkessel weitgehend im Standby laufen lassen und gelegentliche kalte Tage mit den Kaminen überbrücken. Die Alternative wäre, den PV-Heater stillzulegen und den Pelletkessel mit Stirling im Sommer vorzugsweise abends zur TWW-Erzeugung laufen zu lassen. Was davon mehr Sinn macht, müsstest Du ausprobieren.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

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  • Sachstand:


    Kosten für den Pelletsofen alleine ~12500€, der Stirling alleine ~11500€.


    Wenn ich nur den Stirling auf 25000 - 50000 Betriebsstunden bei 0,5 - 1,0 kW elektrische Leistung umrechne, kostet die kWh daraus 0,23 bis 0,92€.

    Dabei sind keine Brennstoffe und keine jährliche Wartung (welche ich aber sowieso für die Heizung bräuchte). Die 0,23€ hießen 50.000 Betriebsstunden bei 1,0 kW, als äußerst optimistisch und an der Realität vorbei. Mittelwert 0,575€, so teuer ist der Bezugsstrom (noch) nicht.


    Heißt also den Stirling kann ich mir zwar aus ökologischen, jedoch nicht ökonomischen Gründen einbauen lassen.


    Werde also 1. meine Suche fortsetzen, Projekt ist damit nicht aufgegeben und 2. meine Akkusimulation vorantreiben.

  • Heißt also den Stirling kann ich mir zwar aus ökologischen, jedoch nicht ökonomischen Gründen einbauen lassen.

    Das hatte ich befürchtet... :(


    Aber vielen Dank dafür, dass Du als erster hier im Forum die Kosten für diese Lösung herausgefunden und gepostet hast.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 9,2 qm (brto.) Vakuumröhren (Vorgänger 14 qm Flachkollektoren 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Guten Tag zusammen

    Der Ökofen mit Stirlingmotor hätte mich auch interessiert

    Aber ich habe gelesen das der nur eine Betriebstundendauer von 2500 im Jahr laufen darf

    Der genau Wortlaut ist aus der Planungsmappe


    Beim Condens_e ist ein Wartungsvertrag verpflichtend umzusetzen und bereits

    vor Inbetriebnahme der Anlage vom Endkunden zu unterzeichnen.

    Ein Wartungsintervall spätestens alle 2.000 Laufzeitstunden wird hier zwingend

    vorgeschrieben.

    Der Stirlingmotor darf pro Jahr nicht länger als 2500 Stunden aktiviert sein.


    Das wäre ja kontraproduktiv.

    weiss jemand etwas davon?


    Da würde mich der Rechenansatz interessieren??

  • Das bedeutet nur, dass das Konzept einfach nur Scheisse ist.


    Es ist vollkommen unwirtschaftlich, unnötig kompliziert und störungsanfällig. Der ökologische Nutzen ist gering.


    Ich würde das Geld in eine sinnvoll dimensionierte Solaranlage stecken, wenn BHKW dann Gas oder Heizöl. Diese Geräte funktionieren. Außerdem haben sie einen guten elektrischen Wirkungsgrad - das kann bei einem E-Auto sehr lohnend sein.

  • Das mit den 2.500 Stunden war mir neu – habe gerade die Planungsmappe runtergeladen und da steht das genau so drin. Auch gefunden habe ich dort, dass die maximale Leistung des ÖkoFEN Stirling auf 800 Watt begrenzt ist (die Nennleistung liegt bei 600W).


    2.500 Stunden bedeuten beispielsweise in der Heizperiode (250 Tage) je 10 Stunden/Tag Laufzeit und außerhalb der Heizperiode Stillstand. Das gilt nicht für den Pelletkessel, aber den die meiste Zeit ohne KWK laufen zu lassen wäre ja auch nicht der Zweck der Übung. Deshalb sollte man in dem Fall zusätzlich eine Solarthermie-Anlage anschaffen, die mindestens außerhalb der Heizperiode die Warmwasserversorgung komplett übernimmt und auch in der Übergangszeit die Laufzeit der Heizung reduziert (bei einer Pelletheizung ist das sowieso empfehlenswert, um im Sommer den extremen Teillast-Betrieb zu vermeiden). Weiterhin würde ich dann – neben der ST-Anlage – auch eine PV-Anlage empfehlen, die es im größten Teil des Jahres ermöglicht den Stirling tagsüber abzustellen und trotzdem eigenen Strom zu haben.


    Dabei kostet der Stirling anscheinend 11.500 EUR, abzüglich 35% Förderung also noch ca. 7.500 EUR. Bei Nennlast 600 W und 2.500 Betriebsstunden im Jahr würde er 1.500 kWh Strom erzeugen. Angenommen diesen Strom würde man komplett selbst verbrauchen (bei vernünftiger Lage der Betriebszeiten halte ich das näherungsweise sogar für möglich), so spart man im Jahr Strombezugskosten von 1.500*0,4= 600 EUR. Hinzu würden während der ersten 12 Betriebsjahre noch 1500*0,08= 120 EUR KWK-Zulage kommen. Andererseits muss man die Kosten für den Stirling-Wartungsvertrag abziehen (deren Höhe ich nicht kenne) und die Kosten für die zur Stromerzeugung zusätzlich aufgewendeten Holzpellets (mindestens120 EUR). Bei angenommenen 200 EUR/Jahr Kosten für die Wartung bleiben also noch ca. 400 EUR/Jahr übrig, was – bezogen auf die Investitionskosten nach Förderung – eine Amortisationszeit von knapp 19 Jahren bedeutet.


    Fazit: Meiner Meinung nach wäre es dann immer noch günstiger, den ÖkoFEN Kessel ohne Stirling anzuschaffen und stattdessen die PV-Anlage mit einem Stromspeicher auszustatten. Der kostet weniger als der Stirling nach Förderung und dürfte im Jahr mehr zusätzlichen Eigenstrom liefern als der Stirling.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 9,2 qm (brto.) Vakuumröhren (Vorgänger 14 qm Flachkollektoren 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Der technische Aufwand für einen Holzvergaser erlaubt keinen Einsatz im Nano-BHKW Bereich. Das Kleinste, was ich hier gesehen habe, hat 35 kW(el) und 80 kW(th).


    Den Stirling auf dem Pelletkessel finde ich als technische Lösung für den Nano-Bereich an sich gar nicht so nicht unelegant, aber es scheitert einfach an den Kosten – zumal anscheinend der Betrieb mit Holz-Verbrennungsgasen dann doch nicht so ohne ist. Die Begrenzung auf 2.500 Bh jährliche Laufzeit liegt jedenfalls nicht am Stirling (die gasbetriebenen mit Ringbrenner laufen locker 4-5.000 Stunden im Jahr), sondern dürfte eher mit dem Verbrennungsgas (und vermutlich dessen Verunreinigungen) zu tun haben.


    Es hilft alles nichts: Wenn man KWK betreiben will, ist man wohl für die nächsten 10-20 Jahre weiterhin auf fossile Energieträger angewiesen. Ansonsten müssen wir wohl auf grünen Wasserstoff in der Erdgasleitung warten.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 9,2 qm (brto.) Vakuumröhren (Vorgänger 14 qm Flachkollektoren 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Dabei kostet der Stirling anscheinend 11.500 EUR, abzüglich 35% Förderung also noch ca. 7.500 EUR.

    Wenn ich mich recht erinnere, dann hat mir mal ein älterer Binensee-Kapitän erklärt, dass man da zuerst die "normale" Förderung über den Heizungstausch von der Bafa bekommt und dann noch die 30.000 * 8ct. /kW = €2.400 Pauschale für kleine BHKW. :santa::walklike:
    Ich :-(|__|

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    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.