Mit einer zusätzlichen Wärmepumpe und einer Gastherme bivalent heizen

  • Hallo liebe Community

    Ich bin neu hier und suche Hilfe bei der Umgestaltung meiner Gas Heizung, welche ich mit einer oder 2 zusätzlichen, gebrauchten Wärmepumpen samt Boiler (für Warmwasseraufbereitung) einen Bivalenten Betrieb umbauen möchte.


    Ich bin kein Fachmann, sondern habe etwas Kenntnisse von allgemeinen Sachen. Darum bitte Nachsicht bei meinen nicht fachmännischen Ausdrücken. Habe meine Idee im Internet recherchiert.


    Ich habe eine GAS Zentralheizung mit einer Brennwert Therme. Das Haus ist BJ.1970 – ohne thermischer Isolierung. Der Einrohr-Umlauf Heizkreis mit Gussglieder Heizkörper ist dazumal für einen Holz- Kohlenofen berechnet und zu Hoch dimensioniert. Die Heiz- und Vorlauftemperatur ist daher großteils nur von ca. 35 bis 45° da die Therme modulierend nur so hoch heizt wie das Raumthermostat die Vorlauftemperatur anfordert. Bei sehr kalten Außentemperaturen aber bis ca. 65°.


    Da mein Haus in den nächsten Jahren doch mal einen neuen Besitzer bekommen wird, möchte ich keine großen Isolierungs- und Heizungs Umbauten machen. Diese werden beim Haus Verkauf nicht bezahlt.


    Ich möchte zu meiner Gasheizung eine oder zwei gebrauchte Luft Wasser Wärmepumpen für Warmwasseraufbereitung samt 300 oder 500 Lt. Boiler installieren und VOR die Gastherme einbinden. (Bivalent-Betriebsweise)

    Ich denke dass der Heizungs Rücklauf zuerst den Boiler der Wärmepumpe durchlaufen soll, dann in die Heiztherme und anschließend wieder in den Vorlauf.

    Solange der Rücklauf niedriger als die Wärmepumpe ist, wird die notwendige Temperatur kontinuierlich von der Wärmepumpe erzeugt.

    Wird eine höhere Temperatur als die der Wärmepumpe notwendig, erfolgt die Heizung durch die Gas Therme, das Wasser im Boiler wird natürlich höher und die Wärmepumpe schaltet ab.

    Die Heizungs Therme steuert mit dem Mischerventil und der Umwälzpumpe sowieso die von Raumthermostat angeforderte Vorlauftemperatur. Dh. Die Therme bringt die von der Wärmepumpe erzeugte Wärme in den Vorlauf ohne dass sie selbst heizt.

    Morgens, bei der Raum Aufheizung wird natürlich eine höhere Wärme angefordert und die Therme schaltet ein.


    Die Therme ist im Betrieb modulierend und heizt tagsüber sehr oft sehr lange Zeit kontinuierlich mit einer Temperatur ab 35° bis ca. 45° manchmal leicht darüber. Nur an ganz kalten Tage mit bis zu 60°.


    Meine Fragen.


    A) Ich habe im Jahr ca. 23 000 kWh Gasverbrauch – ist eine Wärmepumpe daher für die Unterstützung in den milderen Tage im Jahr sinnvoll?

    Meine neue Preise: Strom = ca. 30 Cent/kWh GAS= ca. 15 Cent/kWh. Dh. Bei COP 3 würde ich preislich sparen?


    B) Eine Beobachtung des Gas Verbrauch eines Tages im März bei ca. 6° Außentemperatur ergab 11 m3 mal Umrechnung = 125 kWh.

    C) Eine weitere Beobachtung des Gas Verbrauches 24 Tage im März waren es nur 143 m³, = 1.582 kWh, Dh. pro Tag im Durchschnitt ca. 66 kWh.


    C) Frage - Bringen 2 gebrauchte Luft/Wasser Wärmepumpen mit je einer Wärmeleistung von 1850 Watt Wärmeleistung (COP 3) und 300 lt. Boilern die notwendige Leistung für die nicht so kalten Tage im Frühjahr und Herbst ?

    Nach meiner Meinung sollten diese 2 Wärmepumpen in 24 Std. bei optimaler Temperatur max. ca. 88 kWh erzeugen.


    Die Berechnung dass zum erhitzen von 1.000 Liter Wasser um 1° ca. 1,2 kWh notwendig sind ist meiner Meinung nicht möglich. Ich denke es wäre kWh GAS im Zeitraum zb. eines Tages wirklichkeitsnäher.


    Danke für eure Antworten

  • Vorab, rücklauf zu vorheizen mit Wärmepumpe ist kontraproduktiv. Du verlierst dabei den Brennwert effect und die Wärme geht über dein Kamin verloren.


    Also, bei deiner stelle würde ich versuchen großteils mit Wärmepumpe zu heizen und dann bei einer bestimmte Temperatur (z.B -5°C) auf monovalent Gas umstellen.


    A. Ja, die Frage ist nur wie viel Zeit du vor dem Verkauf hast.

    B. Ist keine Frage

    C. Ist keine Frage

    D. 1,85kW Stromleistung => 5,55 kW Thermische Leistung (cop 3). Das sollte in mildere Temperatur für ein EFH aus 1970 reichen. Eventuell brauchst du keine zweite WP.

  • Vorab, rücklauf zu vorheizen mit Wärmepumpe ist kontraproduktiv. Du verlierst dabei den Brennwert effect und die Wärme geht über dein Kamin verloren.

    Dass eine Rücklauf-Vorheizung den Brennwerteffekt beeinträchtigt, stimmt. Aber dieser Effekt macht maximal 10% aus, und das erst bei einer Kessel-Rücklauftemperatur von ca. 58°C. Bei den genannten Vorlauftemperaturen liegt der mögliche Verlust durch eine Rücklaufanhebung eher bei 5%. Von weit größerer Bedeutung ist der COP der Wärmepumpe.


    Im vorliegenden Fall kostet der Strom 30 ct/kWh und das Gas 15 ct/kWh. Mit angenommenen 95% Wirkungsgrad der Brennwerttherme kommt man auf Gaskosten von 15,8 ct/kWh. Demzufolge liegt der Break-Even Punkt (wo man die WP ausschalten sollte) bei derjenigen Kombination von AT und WP-VLT, wo der COP unter (30/15,8=) 1,9 fällt. Bei angenommener VLT von 55°C könnte das zwischen -5°C und -10°C sein – in der Praxis eher bei noch niedrigeren AT, weil eine bivalente WP ja diese VLT gar nicht erreicht.


    Zu den Fragen:

    A) Ich habe im Jahr ca. 23 000 kWh Gasverbrauch – ist eine Wärmepumpe daher für die Unterstützung in den milderen Tage im Jahr sinnvoll?

    Meine neue Preise: Strom = ca. 30 Cent/kWh GAS= ca. 15 Cent/kWh. Dh. Bei COP 3 würde ich preislich sparen?

    Ja und ja. Ich würde dabei die thermische Leistung der WP so auslegen, dass sich ungefähr bei 0°C (vielleicht auch etwas höher) die Gastherme zuschaltet.

    Bringen 2 gebrauchte Luft/Wasser Wärmepumpen mit je einer Wärmeleistung von 1850 Watt Wärmeleistung (COP 3) und 300 lt. Boilern die notwendige Leistung für die nicht so kalten Tage im Frühjahr und Herbst ?

    Warum es zwei WP sein müssen verstehe ich nicht. Jedenfalls: Zweimal 1,85 kW Wärmeleistung wären 3,7 kW, das dürfte bei einer abschätzbaren Nennheizlast von 10 kW gerade mal den Heizbedarf oberhalb +5°C abdecken. Dafür wären mir zwei WP zuviel Gedöns, oder kriegst Du die Dinger geschenkt? Wenn das mein Haus wäre, würde ich eine WP mit etwa 5 kW thermischer Leistung nehmen.


    Oder meinst Du 1,85 kW Stromaufnahme? In dem Fall bin ich bei at450hz , d.h. für eine Hybridlösung würde eine dieser WP's reichen. Die würde dann tatsächlich den Wärmebedarf bis etwa 0°C allein abdecken.

    Die Berechnung dass zum erhitzen von 1.000 Liter Wasser um 1° ca. 1,2 kWh notwendig sind ist meiner Meinung nicht möglich.

    Warum soll das nicht möglich sein? Das ist Physik.

    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 Viessmann Vitosol 300 Vakuumröhren 13,8 qm (Vorgänger Flachkollektoren 14 qm 2004-2021, davor 8 qm 1979-2003)

  • Die Berechnung dass zum erhitzen von 1.000 Liter Wasser um 1° ca. 1,2 kWh notwendig sind ist meiner Meinung nicht möglich. Ich denke es wäre kWh GAS im Zeitraum zb. eines Tages wirklichkeitsnäher.

    kWh hat zunächst nichts mit Strom zu tun. 1 kWh ist eine Energiemenge, da ist es egal, wo die herkommt und in welcher Zeit die Zugeführt wird. Man kann 1 Stunde lang 1kW oder 0,5Std 2kW oder 6min 10kW zuführen. Nebenbei wird Gas zwar in m³ bzw. in dm³ am Zähler abgelesen, aber verrechnet werden dann kWh und wenn man Wärme einkauft, dann geht das auch in kWh. Wie gesagt, das hat nur insofern mit Strom zu tun, als auch Strom in kWh verrechnet wird.


    Was den Wert 1,2 betrifft, dann sollte das genauer 1,16 sein. Man kann da ins Tabellenbuch schauen und findet, dass Wasser eine Wärmekapazität von 4,18 kJ /liter und K hat. Nun ist ein J = 1 Nm oder 1Ws und wenn man die Ws in kWh umrechnet, dann kommt man mit 4,18/3,6 auf 1,16kWh Das bedeutet, dass man 1,16 kWh braucht, um einen m³ Wasser um ein K zu erwärmen. (1 K entspricht umgangssprachlich 1°C)

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Der geistige Horizont mancher Menschen hat einen Radius von NULL. Das nennen sie dann Standpunkt.

  • Danke für eure Hoch technischen Angaben und Erläuterungen. Werde mal alles wegen Machbarkeit überlegen. Ich freue mich auch weiter für etwaige Vorschläge. Ich bin nicht Unhöflich, aber ich möchte nicht auf alle Vorschläge antworten, werde mir aber alles anschauen. Lg