BHKW Wirtschaftlichkeitsprognose

  • Guten Tag zusammen,


    mein Name ist Stefan und ich bin Haustechniker in einem Ärztehaus. Ich habe hier im Forum in den letzten Wochen schon viel gelesen, brauche jedoch jetzt einmal eine Expertise konkret auf unser Vorhaben zugeschnitten, da ich neu in der Materie bin. Ich würde mich daher über Ihre verschiedenen Meinungen sehr freuen.


    Da die Gasheizung (reiner Heizkessel ohne Brennwerttechnik, 78 kw) aus dem Jahre 1986 stammt und vermutlich auch überdimensioniert ist, habe ich das Thema BHKW einmal angestoßen und bin auf großes Interesse gestoßen.


    Hier ein paar Daten:



    Verbrauchsdaten

    Jährlicher Stromverbrauch: 21 000 kwh

    Jährlicher Brennstoffverbrauch: 125 000 kwh




    Derzeitige Heizung

    Energieträger der Heizung: Erdgas

    Alter und Typ der der Heiztechnik: Heizkessel ohne Brennwerttechnik

    Ist bereits eine Solarthermie vorhanden: nein, auch nicht geplant

    Vorhandener Heizungspufferspeicher und Größe: keiner

    Art der Warmwasserbereitung und Vorratsvolumen: 300l Viessmann Edelstahlspeicher

    Gibt es ein besonderes Strom-/Wärmeverbrauchsverhalten: Stromverbrauch nur zu Öffnungszeiten hoch, ansonsten Grundlast und "Nachtabsenkung"

    Hydraulischer Abgleich durchgeführt: nein

    Temperaturen der Heizkreise: bis 65 Grad; Drosselung der VT auf 50 Grad max zur Prüfung, ob eine Wärmepumpe in Frage käme ist fehlgeschlagen, Gebäude wird nicht mehr ausreichend warm

    Art der Heizkörper: z.T. Plattenheizkörper, z.T. Fußbodenheizung, z.T. Konvektoren aus den 70er Jahren (wenn ich das so richtig erkannt haben sollte)




    Immobilie und Rahmendaten

    Beheizte Fläche, Anzahl Bewohner: reine Gewerbeimmobilie, 560 qm, keine Bewohner

    Art und Baujahr der Immobilie: ca. 1975, keine zusätzliche Isolation, Fenster sind noch die Ersten (Doppelverglasung mit Aluprofil)

    Erfolgte Modernisierungen: keine

    Weitere geplante Modernisierungen: PV Anlage auf gesamter Dachfläche, ca. 20kw peak

    Zweiter Abgasstrang für BHKW frei: ja

    Erdgasanschluss vorhanden oder möglich: vorhanden

    Zusammenschluss von Nachbarhäusern möglich: nein


    Öffnungszeiten Ärztehaus:

    Mo bis Fr 07:30 Uhr bis 13:00 Uhr

    Mo, Di und Do 14:00 bis 19:30 Uhr

    Mi und Fr. Nachmittags geschlossen


    Es ist ein Anbau in den nächsten 2 Jahren von ca. 200 qm geplant (Fußbodenheizung, Niedrigenergiestandart). Soll ebenfalls über das BHKW mit beheizt werden. Evtl. werden in diesem Rahmen die Fenster mit erneuert, weitere Modernisierungen sind jedoch nicht beabsichtigt.


    In der Immobilie war ein Schwimmbad installiert, welches entfernt wurde. Daher meine Befürchtung, dass die derzeit installierte Heizung stark überdimensioniert ist.


    Wir interessieren uns für einen Dachs 5,5 (wobei ich glaube, dass dieser für die Bestandsimmobilie inkl. Anbau zu klein wäre (die Therme also zu viel zuheizen müsste) und einen Smartblock 7,5 von KW Energie (welcher derzeit nach meiner Einschätzung tendenziell zu groß wäre, aber mit Anbau gut passen würde). Die Wirtschaftlichkeitsberechnungen der Anbieter sind aus meiner Sicht immer nur eine Seite der Medaille. Diese sagen natürlich eine sehr schnelle Amortisation voraus, bin hier aber immer etwas skeptisch.


    Was meinen Sie dazu? Ist ein BHKW hier überhaupt zielführend?


  • Moin Stefan,


    rein technisch käme hier ein BHKW durchaus in Frage. Wirtschaftlichkeitsrechnungen haben natürlich angesichts der Unsicherheit auf dem Gasmarkt eine höhere "Glaskugel"-Komponente als sonst. Aber die technischen Gegebenheiten kann man sich immerhin mal ansehen.


    Zunächst lässt sich sagen, dass die PV-Anlage auf jeden Fall eine gute Idee ist, auch als Ergänzung zu einem BHKW – insbesondere in der Zeit von Mai bis September, wo das BHKW mangels Wärmebedarf nur wenig läuft.


    Zweitens zum Wärmeverbrauch: Ein 35 Jahre alter überdimensionierter Heizwertkessel kann unmöglich einen Wirkungsgrad (Hs) besser als 80% haben. Ich halte 75% (Hs) für wahrscheinlicher. Dann läge der tatsächliche Wärmebedarf des Gebäudes irgendwo zwischen 90 und 100 MWh/Jahr. Daraus kann man den durchschnittlichen Wärmebedarf von Dezember bis Februar grob mit mit 500 kWh/Tag abschätzen. Im März wären es immer noch 400 kWh/Tag und im April bzw. Oktober ca. 240 kWh/Tag.


    Der Anbau wird ja nach aktuellen Vorschriften errichtet. Daher kann der Heizwärmebedarf später kaum über 35 kWh/m2 liegen, das wären bei 200 m2 ca. 7.000 kWh im Jahr. Das ist weniger als die Schätzgenauigkeit beim Wärmebedarf des Altbaus.


    Drittens zum Stromverbrauch: Angenommen der Grundlastverbrauch steht für 1.000 kWh/Jahr, dann würden sich 20.000 kWh i.W. auf die Öffnungszeiten verteilen. Mit den genannten Öffnungszeiten (44 Stunden pro Woche) und 52 Wochen wären das 2.288 Stunden im Jahr. Die durchschnittliche abgenommene Leistung während der Öffnungszeiten liegt dann bei ca. (20.000/2.288=) 8,75 kW.


    Unter diesen Umständen würde ich ein BHKW mit 7,5 kW elektrischer Leistung nicht für überdimensioniert halten. Laut technischen Daten hat der Smartblock 22,1 kW thermische Leistung. Wenn man dieses BHKW während der Öffnungszeiten laufen lässt, so würde es den Strombedarf weitgehend abdecken und außerdem an den Tagen mit Vor- und Nachmittagsbetrieb 11*22,1= 243 kWh Wärme pro Tag erzeugen (Mi und Fr je 121 kWh). Wenn der o.g. geschätzte Wärmebedarf stimmt, so könnte dieses BHKW also von Anfang Oktober bis Ende April während der gesamten Öffnungszeiten durchlaufen und dann den Strombedarf zu einem hohen Anteil decken. In dem Fall würde ich einen Wärmespeicher empfehlen, der in der Übergangszeit ca. 150 kWh Wärme aufnehmen und außerhalb der BHKW-Laufzeit an die Hausheizung abgeben kann. In der Zeit von Mai bis September, mit dann weitaus geringerem Wärmebedarf, werden natürlich nur wesentlich kürzere Laufzeiten erreicht. Hier müsste man die BHKW-Laufzeiten auf die Leistung der PV-Anlage abstimmen.


    Ob es sich lohnt das BHKW bei größerem Wärmebedarf (i.W. von November bis März) auch außerhalb der Öffnungszeiten laufen zu lassen, hängt vom Gaspreis und von der Einspeisevergütung ab.


    Insgesamt wäre der Wärmebedarf m.E. auch nach möglichen weiteren Energiesparmaßnahmen (Fenstersanierung!) hoch genug, um auch dann noch eine solche Betriebsweise zu ermöglichen.


    Ob sich das aber rechnet, hängt vom erwarteten Gas- und Bezugsstrompreis ab und natürlich von der Höhe des Angebotes. Bei den Angeboten solltet Ihr die Kosten für einen 10-jährigen Vollwartungsvertrag mit berücksichtigen. In jedem Fall ist zusätzlich eine neue Gastherme zur Abdeckung der Spitzenlast erforderlich. Ich würde diese so auslegen, dass sie im Notfall die Beheizung der Gebäude allein übernehmen kann: Das würde nach meiner Schätzung einer Leistung von ca. 40-50 kW entsprechen.


    Gruß, Sailor


    PS - ich weiß nicht wie Ihr auf den Smartblock gekommen seid, aber wenn die o.g. Parameter stimmen könntet Ihr Euch alternativ z.B. auch das neoTower 7.2 von RMB ansehen. Das hat bei 7,2 kW(el) nur 18,1 kW thermische Leistung, könnte also in der Übergangszeit bei limitierendem Wärmebedarf ggf. längere Laufzeiten erreichen.

    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)

    2 Mal editiert, zuletzt von sailor773 () aus folgendem Grund: Ergänzung

  • Was meinen Sie dazu? Ist ein BHKW hier überhaupt zielführend?

    Ja auf jeden Fall !


    Ich würde mich daher über Ihre verschiedenen Meinungen sehr freuen.

    immer gern!


    Bei dem alten Kessel ohne Brennwert gehe ich von einem Gesamtwirkungsgrad von 75 - 80 % aus.


    Jährlicher Brennstoffverbrauch: 125 000 kwh

    Alter und Typ der der Heiztechnik: Heizkessel ohne Brennwerttechnik

    Das sind dann ca. 95 MWh Wärmebedarf /a


    Wir interessieren uns für einen Dachs 5,5 (wobei ich glaube, dass dieser für die Bestandsimmobilie inkl. Anbau zu klein wäre (die Therme also zu viel zuheizen müsste)

    Würde ich ebenfalls auswählen, jedoch mit einer Wärmepumpe z.B. Vaillant Typ aroTHERM plus VWL 125/6 A S2 kombinieren.

    Der Dachs hat eine Vorlauftemperatur von 80 Grad, die Wärmepumpe von 55 Grad.


    Ich würde den Dachs mit Biogas betreiben und die BAFA Förderung "Wärmepumpe als Einzelmaßnahme" oder auch Förderung von Energieeffizienz und erneuerbaren Energien in Gebäuden durch Einzelmaßnahmen" noch in diesem Jahr beantragen. Hier wird alles ohne die KWK Anlage gefördert, Wärmespeicher, Heizkörpererneuerung, Regler, Hydraulischer Abgleich usw.


    Mit Heizungsaustauschbonus sind das bei Antragstellung in diesem Jahr 25 + 10 % = 35 % nicht rückzahlbaren Zuschuss.

    Die neuen Förderrichtlinien sollen am 1. Januar 2023 in Kraft treten uns sind strenger.

    Änderungen gelten für alle Anträge, die ab dem 1.1.2023 gestellt werden. Bereits gestellte Anträge sind davon nicht betroffen.


    Bei der Förderung von Wärmepumpen muss das Gebäude zu mindestens 65 Prozent durch erneuerbare Energien beheizt werden (bis Jahreswechsel 2022/23 = 55 Prozent).

    D.h. der Dachs muss möglicherweise einen Biogasvertrag beim Gaslieferanten bekommen, ist aber kaum teurer.


    Bei der Förderung von Wärmepumpen ( ab 1.1.23 ) werden die technischen Mindestanforderungen in den kommenden Jahren Schritt für Schritt verschärft. Wärmepumpen werden in dafür ungeeigneten Gebäuden nicht gefördert. Gebäude sind geeignet, wenn die Wärmepumpe rechnerisch eine Jahresarbeitszahl (JAZ) von mindestens 2,7 erreicht..... usw. :saint:


    Ich würde das Gebäude für Brennwerttechnik udn Wärmepumpen fitt machen, wird wie gesagt mit 35 % gefördert, wenn man den Antrag dieses Jahr stellt und zusätzlich zum "Dachs G 5.5" eine ca. 10 kW Wärmepumpe einbaut. Der Dachs selbst bleibt natürlich dabei ungefördert über das BAFA Programm Wärmepumpe, bekommt jedoch einen Zuschlag von 8 / 16 ct / kWh auf die Einspeisevergütung bzw. den Stromselbstnutzung.


    Fazit ich würde es machen, jedoch noch in diesem Jahr den BAFA Förderungsantrag stellen, kostet nix und wenn man ihn nicht nutzt hat er auch nix gekostet. Deshalb sitze ich gerade am PC und ...... :saint: im Kundenauftrag ....


    Art der Heizkörper: z.T. Plattenheizkörper, z.T. Fußbodenheizung, z.T. Konvektoren aus den 70er Jahren (wenn ich das so richtig erkannt haben sollte)

    Es wird sicherlich notwendig sein einige Radiatorheizungen gegen Dreilagige zu wechseln ( zu erneuern ) wird jedoch zu 35 % über das WP Programm gefördert. Dem ist dringend zuzuraten, da es auch für die Nutzung Brennwerttechnik z.B. des Dachs G5.5 erforderlich ist.


    Was meinen Sie dazu?


    Auf jeden Fall sehe ich hier dringenden Sanierungsbedarf !


    Um künftig den Gasverbrauch stark zu reduzieren würde ich die Kombi Dachs und WP nutzen ( so wie bei uns realisiert ). Der Gasverbrauch dürfte sich um ca. 35 % reduzieren, wobei die Wärmepumpe ausschließlich "Dachsstrom" also eigenen Strom erhält und so aus ca. 23 kW Gaseinsatz ca. 25 kW Wärme macht und noch zusätzlich ca. 2,5 kW Strom ins Hausnetz einspeist.

    Das Gas ist Energiesteuerbefreit, man bekommt vom HZA Geld zurück und selbst für den eigengenutzten Strom erhält man vom Netzbetreiber einen KWK Zuschlag ausgezahlt.


    Mein Rat daher, so schnell wie möglich machen.

  • Vielen Dank für Eure ausführlichen Expertisen!


    Als Spitzenlastkessel haben wir bereits ein Weißhaupt Brennwertgerät (60 kw spitze, modulierend), welches aus einer anderen Liegenschaft vor dem Abriss ausgebaut wurde. Das Brennwertgerät wurde tatsächlich erst kurz vor dem Abriss neu eingebaut und hat bis zum Ausbau einwandfrei funktioniert.


    Ich habe die Wirtschaftlichkeitsberechnungen mit 18 ct Einspeisevergütung und 13 ct Gas brutto rechnen lassen. Das ist zwar auch Glaskugelleserei, aber es kommt der Realität wohl etwas näher als eine Rechnung mit 37,5 ct Einspeisevergütung und den derzeitigen 20 ct für Gas brutto. Wir binden uns derzeit bzgl Gas auch nicht vertraglich, sondern haben einen Flex Tarif (Spotmarkt). Ist deutlich günstiger.

    Damit ist die Amortisation laut den Berechnungen zwar noch möglich, dauert aber schon deutlich länger (ca. 8 Jahre).


    Ob es sich lohnt das BHKW bei größerem Wärmebedarf (i.W. von November bis März) auch außerhalb der Öffnungszeiten laufen zu lassen, hängt vom Gaspreis und von der Einspeisevergütung ab.

    Das würde ich auch davon abhängig machen. Bei 37,5 ct Einspeisevergütung würde ich ggf in der Heizperiode auf die Nachtabsenkung verzichten.


    Den NeoTower 7,2 hatte ich primär im Blick, nur hatte ich leider niemanden gefunden, der ihn mir einbauen möchte. Die örtlichen Heizungsbauer raten mir ab. RMB selbst baut ja leider nicht ein und hat auch keine Einbaupartner, KW Energie hingegen schon. Hier steht das Angebot noch aus.


    Tatsächlich haben wir von Senertec bereits ein Angebot für einen Dachs 5,5 bekommen, wobei ich bei dem aufgerufenen Preis fast vom Stuhl gefallen wäre. Daher stehe ich dem Dachs eher mit gemischten Gefühlen gegenüber, zumal im Rahmen des Anbaus u.U. noch ein zweiter Dachs 2.9 installiert werden müsste, da sonst die Therme zu oft laufen würde. Allerdings glaube ich, dass eine Kaskade mit 7,9kw el widerum zu groß wäre (bitte sagt mir, wann ich mich irre). Ich denke hier ist ein wirtschaftlicher Betrieb nicht mehr gegeben.


    Wie groß müsste ein Pufferspeicher sein, um 150 kwh speichern zu können?


    @ Dachsfan: Eine interessante Konstellation, die ich zur Diskussion stellen werde. Vielen Dank!

  • Vielen Dank für Eure ausführlichen Expertisen!


    @ Dachsfan: Eine interessante Konstellation, die ich zur Diskussion stellen werde. Vielen Dank!

    Unsere Kunden fordern von uns, die Vermietbarkeit zu erhalten und Nebenkosten zu senken oder zumindest konstant zu halten.


    Eine KWK Anlage erfordert zur Stromerzeugung Brennstoff, dessen Preis aktuell leider nicht bekannt ist und schon gar nicht in den nächsten Jahrzehnten. Man muss davon ausgehen, dass die Brennstoffpreise sich auf hohem Niveau stabilisieren.


    Diese Zielsetzung vermag ich weder mit einem großen BHKW noch mit zwei Dachsen zu erfüllen. Ein Dachs macht Sinn, jedoch sollte man "auf biegen und brechen" den Gasverbrauch reduzieren. Dein Wunsch Strom aus Gas zu erzeugen, solltest Du noch mal überdenken. Ein BHKW ist immer ! ! ! ein Grundlast Wärmeerzeuger und muss in der Grundlast laufen, niemals Spitzenlastabdeckung betreiben.


    Wenn ich unsere Politiker anhöre, die verkünden, dass es Ende 2023 "besser werde", dann sehe ich darin mehr Wunsch als Tatsache. Derzeit wird Gas- und Strom gedeckelt jedoch wird das nicht so weiter gehen.


    Wie groß müsste ein Pufferspeicher sein, um 150 kwh speichern zu können?

    Das kommt auf den Temperaturhub an, wenn Du ihn z.B. mit 75 Grad auflädst und bis 50 Grad absinken läßt, also 25 Kelvin Temperaturhub nutzt kannst Du in einem 1.000 l Wärmespeicher 25 kW speichern, also etwa zwei Betriebsstunden des Dachs G 5.5.


    Alles andere ist unrealistisch und total unwirtschaftlich.

  • Ob das mit der Wärmepumpe Sinn macht habe ich Zweifel. Während der Öffnungszeiten – wenn das BHKW hauptsächlich läuft – braucht die Praxis den Strom selbst, da bleibt nichts für den Betrieb einer WP übrig. Von April bis Oktober deckt das BHKW den Wärmebedarf allein. Die WP kann also mit BHKW-Strom nur im November bis März außerhalb der Öffnungszeiten betrieben werden. Die Opportunitätskosten des WP-Stroms betragen dann – wie kalkuliert – 18 ct/kWh entgangene Einspeisevergütung, plus 8 ct/kWh entgangener KWK-Bonus während der ersten 30.000 VBh. Bei einem COP von 3 (weil die WP ausschließlich im Winter bei eher ungünstigen VLT betrieben wird) liegen die variablen Kosten für WP-Wärme dann bei ca. 9 ct/kWh. Das ist weniger als die kalkulierten Gaskosten von 13 ct/kWh, aber nicht viel. Ob sich damit die zusätzliche Investition in eine WP rechnet (auch mit Förderung) sollte man mit sehr spitzem Bleistift prüfen.

    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)

  • Ob das mit der Wärmepumpe Sinn macht habe ich Zweifel. Während der Öffnungszeiten – wenn das BHKW hauptsächlich läuft – braucht die Praxis den Strom selbst, da bleibt nichts für den Betrieb einer WP übrig.

    Das ist ein anderer Ansatz !

    Energetisch gesehen und von den Heizkosten macht ein gemeinsamer Betrieb von KWK ( BHKW) und WP Sinn, da der Gesamtwirkungsgrad der Wärmeerzeuger dann über 100 % liegt und noch Strom für das Gebäude übrig bleibt.

    Wenn man dies auseinander Dividiert und sagt, im Sommer und der Übergangszeit betreibe ich die KWK Anlage alleine und setze die WP lediglich als Spitzenlastwärmeerzeuger ein, ist dass eine andere Betriebsweise, die Brennstoff nicht in dem Maße einspart.


    Wie das künftig wirtschaftlich sich darstellt, wenn es keine AKW`s, nur wenige Kohlekraftwerke gibt ( was Politisch gewollt ist ) Gas durch die langen Lieferverträge mit LNG ( Flüssiggastarnsport ) mit hohem Anteil "normal" ist, vermag ich nicht zu sagen oder zu berechnen, weil die Grundlagen fehlen.


    .. entgangene Einspeisevergütung, plus 8 ct/kWh entgangener KWK-Bonus während der ersten 30.000 VBh.

    Wie Du zutreffend schreibst während der ersten 30 tsd Bh, nur muss man auch über diesen Zeitraum ( von max. 10 Jahren ) hinaus sehen. Dann gibt es kein KWK Zuschlag mehr und die Rechnung sieht anders aus.


    Aktuell bekommt die WP wieder etwas Abschwung, da sich ab dem 1.1.23 die Bezugspreise für Wärmepumpenstrom zum Teil verdoppelt haben. Bei uns in Bochum von ca. 20 ct / kWh auf ca. 38 ct / kWh.


    Es gibt mehrere Ansätze und Denkweisen, Betriebsweisen die letztlich von den künftigen Energiekosten abhängen.

    Was Ökologisch und Ökonomisch Sinn macht, ist auf jeden Fall ein gemeinsamer Betrieb von KWK mit WP.

    Wenn man lediglich den 30 tsd Bh Anfangsbereich betrachtet wird Ökonomisch sicherlich die KWK Anlage mit Gasspitzenlast die Aufmerksamkeit auf sich ziehen. Das ist absolut unstrittig Sailor.


    Als Spitzenlastkessel haben wir bereits ein Weißhaupt Brennwertgerät (60 kw spitze, modulierend), welches aus einer anderen Liegenschaft vor dem Abriss ausgebaut wurde.

    Anmerkend liest der Endkunde das Wort "Brennwertgerät" immer so, dass allein durch den Einsatz ca. 25 % Brennstoff eingespart wird, ist jedoch enttäuscht wenn es tatsächlich nur 10 % sind.


    Die Lösung liegt in der Regel in der unveränderten Gebäudetechnik, die weiterhin mit 70/60 Grad gefahren wird, so das ein Brennwerteffekt nie eintreten kann.


    Temperaturen der Heizkreise: bis 65 Grad; Drosselung der VT auf 50 Grad max zur Prüfung, ob eine Wärmepumpe in Frage käme ist fehlgeschlagen, Gebäude wird nicht mehr ausreichend warm

    Die Kundenaussage, Heizung muss heiß gefahren werden, da es ansonsten nicht mehr richtig warm wird, ist eher normal. In der Regel sind einzelne Bereiche "auf Kante genäht" worden und haben nicht ausreichende Heizflächen.


    Oft kann man einen einlagigen oder zweilagigen Radiator gegen einen dreilagigen austauschen, mit doppelter Heizleistung, so das es dann zu einer vernünftigen Brennwertnutzung kommt.


    Fazit: Eine fachliche Planung des ganzen, möglicherweise WP Einsatz in den Fussbodenheizkreisen und Neubau, sowie in der Wärmewasserbereitung wird sicherlich Sinn machen. Aber ohne Planung und Berechnung geht es nicht.

  • Anmerkend liest der Endkunde das Wort "Brennwertgerät" immer so, dass allein durch den Einsatz ca. 25 % Brennstoff eingespart wird, ist jedoch enttäuscht wenn es tatsächlich nur 10 % sind.


    Nun, in welchem Bereich spielt sich denn die Brennwertnutzung ab?


    Die Lösung liegt in der Regel in der unveränderten Gebäudetechnik, die weiterhin mit 70/60 Grad gefahren wird, so das ein Brennwerteffekt nie eintreten kann.

    wir fahren mit einem Vorlauf von 65 Grad, haben im Rücklauf etwa 40 Grad.



    Ich habe mir den Vorschlag mit der Wärmepumpe heute nochmal durch den Kopf gehen lassen und bin nicht wirklich davon überzeugt. Aus meiner Sicht sind die Investitionskosten mit WP deutlich höher (auch mit Förderung und Gasersparnis) bei gleichzeitig weniger nutzbarem Strom für die Praxis, d.h. es müsste mehr teurer Strom zugekauft werden, insbesondere vor dem Hintergrund, dass der Dachs ohnehin nur 5,5 kw liefert und voraussichtlich auch deutlich teurer in der Anschaffung ist im Vergleich zum Smartblock 7,5 (Angebot für Smartblock steht aber noch aus).

    Meiner laienhaften Schätzung zur Folge würde sich die Kombination WP / BHKW erst deutlich später amortisieren. Wenn die Förderung nach 30000 VBH ausläuft (Ich gehe von 4000 VBH jährl. aus) sollte ich das BHKW amortisiert haben. Das sehe ich mit WP aber nicht.


    In dem Fall würde ich einen Wärmespeicher empfehlen, der in der Übergangszeit ca. 150 kWh Wärme aufnehmen und außerhalb der BHKW-Laufzeit an die Hausheizung abgeben kann.

    Das scheitert am Platz. Ich kann nur einen großen Puffer stellen. Die Frage nach der Wirtschaftlichkeit stellt sich daher gar nicht.


    Vielen Dank für Eure Meinungen!!!


    Gruß

    Stefan

  • Aber ohne Planung und Berechnung geht es nicht.

    Korrekt.


    Wir sind uns ja einig in der Schätzung, dass dieses Anwesen derzeit einen Wärmebedarf in der Größenordnung von 95 MWh/Jahr hat. Bei einer Fläche von 560 qm wären das ca. 170 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Das ist bei den aktuellen Energiepreisen (die uns wohl auch in Zukunft bleiben werden) jedenfalls zu hoch. Aus diesem Grund würde ich zumindest die 50 Jahre alten Fenster möglichst bald erneuern und prüfen ob das Dach bzw. die oberste Geschossdecke und die Kellerdecke ordentlich gedämmt sind. Das sind alles Sachen, die sich mit vertretbarem Aufwand machen lassen, und es wird mit mindestens 20% gefördert.


    Außerdem sollte man hier einen hydraulischen Abgleich machen – das ist ja anscheinend bislang nicht geschehen. Dabei kommt jedenfalls raus, welche Heizkörper (if any) zu schwach ausgelegt sind und ob es (ggf. durch Ertüchtigung einiger HK) eine Möglichkeit gibt die Vorlauftemperatur abzusenken.


    Was wir auch nicht wissen ist, ob in diesem Gebäude außerhalb der Öffnungszeiten eine Vorlauftemperatur-Absenkung stattfindet. Anders als in einem Wohnhaus ist ja hier eine Vollbeheizung nur in einem Viertel der Wochenstunden erforderlich. Im Rest der Zeit würden 16-18°C locker ausreichen. Natürlich muss man dann am frühen Morgen die Temperatur rechtzeitig hochfahren, damit zu Betriebsbeginn keiner friert. Aber trotzdem könnte ich mir vorstellen, dass durch so eine Betriebsweise 10% oder mehr an Heizenergie eingespart werden könnten. Und durch eine vergleichsweise niedrige VLT außerhalb der Öffnungszeiten würde sich auch der Wirkungsgrad einer Brennwerttherme verbessern. Ob das BHKW Brennwertnutzung hat weiß ich nicht.


    Was den Wärmespeicher betrifft: Brauchen tut man den nur in den Monaten, wo das BHKW mehr Wärme erzeugt als in dieser Zeit im Haus verbraucht wird. Ohne Wärmespeicher würde es dann während der Öffnungszeiten im Teillast- oder Taktbetrieb fahren (wodurch trotz hohem Bedarf die Stromerzeugung zurückgeht) und sich außerhalb der Öffnungszeiten einschalten (wovon niemand was hat). Der Wärmespeicher sollte also möglichst groß genug sein, um die vom BHKW während 5,5 bzw. 11 Betriebsstunden erzeugte Wärme (abzüglich dem, was in dieser Zeit das Haus verbraucht) aufzunehmen. In den Monaten mit Wärmebedarf unter 120 bzw. 240 kWh/Tag lässt sich der Takt- bzw. Teillastbetrieb während der Öffnungszeiten natürlich auch mit Wärmespeicher nicht vermeiden, aber auch dann ist der Betrieb mit Speicher günstiger.

    Das kommt auf den Temperaturhub an, wenn Du ihn z.B. mit 75 Grad auflädst und bis 50 Grad absinken läßt, also 25 Kelvin Temperaturhub nutzt kannst Du in einem 1.000 l Wärmespeicher 25 kW speichern, also etwa zwei Betriebsstunden des Dachs G 5.5.

    Die Rechenweise ist natürlich richtig, aber das mit den Temperaturen würde ich anders sehen.


    Was die obere Temperatur betrifft, so richtet sich die nach dem, was das BHKW verträgt. Dass bei solchen Temperaturen kein Brennwerteffekt mehr da ist, versteht sich von selbst. Das kann man m.E. im Interesse der Wirtschaftlichkeit hinnehmen. Aber lassen wir die 75°C mal stehen.


    Bei der unteren Temperatur ist die Rechnung meiner Meinung nach zu pessimistisch. Wenn in dem Haus bei Nennheizlast eine Vorlauftemperatur von 65°C nötig ist, entspricht das einer Heizkurve von 1,5. Das bedeutet, dass bei den üblichen Frühjahrs- und Herbsttemperaturen um +10°C die VLT nur noch ca. 40°C beträgt. So weit kann man den Speicher in dieser Zeit also in jedem Fall runterfahren. Aber außerhalb der Öffnungszeiten kann man jedenfalls die VLT absenken. Außerdem geht es ja nicht darum das Haus komplett aus dem Speicher zu beheizen, sondern nur darum, möglichst das BHKW während der Öffnungszeiten betreiben zu können und die in dieser Zeit (5,5 bzw. 11 Stunden) erzeugte überschüssige Wärme im Haus nutzbar zu machen. Wenn also der Speicher idealerweise morgens bei Betriebsbeginn komplett mit kühlem Rücklauf-Wasser gefüllt ist (25°C), so verdoppelt sich der Temperaturhub, und die Kapazität beträgt bei 1.000 Litern immerhin knapp 60 kWh. Das reicht, um an einem April- oder Oktobertag die am Vormittag erzeugte überschüssige Wärme aus einem Smartblock aufzunehmen.


    Ob es sich dann rechnet, für die drei Tage mit 11 Betriebsstunden die Speicherkapazität zu verdoppeln, ist in der Tat eine gute Frage. Man sollte das auch mit dem Heizungsbauer besprechen.

    Alles andere ist unrealistisch und total unwirtschaftlich.

    Na ja, beispielsweise in der BAfA-Liste der förderfähigen BHKW's (als es noch die Förderung gab) war für das 7.5 kW-BHKW von KW Energie beim Pufferspeicher eine Mindestgröße von 1.323 Litern vorgeschrieben. Dabei wird sich ja wohl einer was gedacht haben.


    Jedenfalls scheint mir, dass eine Pufferspeichergröße um 1.500 Litern unter den genannten Bedingungen sowohl realistisch als auch wirtschaftlich sein dürfte. Hängt natürlich auch davon ab, was für Speicher angeboten werden.

    Was Ökologisch und Ökonomisch Sinn macht, ist auf jeden Fall ein gemeinsamer Betrieb von KWK mit WP.

    Wir sollten bei dieser Diskussion eines nicht vergessen: Ziel des vorliegenden Projektes ist in erster Linie nicht möglichst viel Brennstoff zu sparen, sondern (während der Öffnungszeiten) möglichst viel Bezugsstrom – selbstverständlich unter 100% Nutzung der bei der Stromerzeugung entstehenden Abwärme.


    Würde man während der Öffnungszeiten eine WP mitlaufen lassen, so vermindert sich der Nutzen des BHKW in zweierlei Hinsicht: Erstens steht dann nicht mehr genug Strom für den Praxisbetrieb zur Verfügung, und zweitens vergrößert sich in der Übergangszeit das Problem der Wärmespeicherung.


    Die Einsparung von Brennstoff ist natürlich (ökologisch wie ökonomisch) auch wichtig. Die erreicht man aber besser durch eine (soweit wie hier mögliche) energetische Sanierung des Gebäudes als durch eine zusätzliche Wärmepumpe.


    Ich bleibe dabei: Eine WP kann man hier nur dann sinnvoll einsetzen, wenn – ggf. auch bei geringerem Wärmebedarf nach einer Sanierung –

    a) sie sich auch dann lohnt, wenn sie ausschließlich außerhalb der Öffnungszeiten mit BHKW-Strom betrieben werden kann, und wenn

    b) bei begrenztem Wärmebedarf die Nutzung der BHKW-Abwärme aus dem Betrieb des BHKW (ohne WP!) während der Öffnungszeiten Vorrang hat.


    Davon ab bedeutet der zusätzliche Einsatz einer WP – mit den genannten Einschränkungen – neben der größeren Investition auch eine erhöhte Komplexität bei der Regelung und bei der hydraulischen Einbindung. Ich würde deshalb so etwas ausschließlich dann empfehlen, wenn die WP unterm Strich einen erheblichen wirtschaftlichen Vorteil bringt. Den sehe ich hier aber nicht.

    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)

    3 Mal editiert, zuletzt von sailor773 () aus folgendem Grund: Ergänzung

  • Wir sind uns ja einig in der Schätzung, dass dieses Anwesen derzeit einen Wärmebedarf in der Größenordnung von 95 MWh/Jahr hat. Bei einer Fläche von 560 qm wären das ca. 170 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Das ist bei den aktuellen Energiepreisen (die uns wohl auch in Zukunft bleiben werden) jedenfalls zu hoch. Aus diesem Grund würde ich zumindest die 50 Jahre alten Fenster möglichst bald erneuern und prüfen ob das Dach bzw. die oberste Geschossdecke und die Kellerdecke ordentlich gedämmt sind. Das sind alles Sachen, die sich mit vertretbarem Aufwand machen lassen, und es wird mit mindestens 20% gefördert.

    Ich erkenne zunehmend die Dringlichkeit der Erneuerung der Fenster. Ich glaube auch, dass das Dachgeschoss (nachträglich aufgesetzt ca. 1986) auch ungenügend gedämmt ist. Ich werde darauf drängen, dass dies im Rahmen der baulichen Erweiterung mit in Angriff genommen wird. Die Dämmung des Daches evtl. schon vorher.

    Was wir auch nicht wissen ist, ob in diesem Gebäude außerhalb der Öffnungszeiten eine Vorlauftemperatur-Absenkung stattfindet. Anders als in einem Wohnhaus ist ja hier eine Vollbeheizung nur in einem Viertel der Wochenstunden erforderlich. Im Rest der Zeit würden 16-18°C locker ausreichen. Natürlich muss man dann am frühen Morgen die Temperatur rechtzeitig hochfahren, damit zu Betriebsbeginn keiner friert. Aber trotzdem könnte ich mir vorstellen, dass durch so eine Betriebsweise 10% oder mehr an Heizenergie eingespart werden könnten. Und durch eine vergleichsweise niedrige VLT außerhalb der Öffnungszeiten würde sich auch der Wirkungsgrad einer Brennwerttherme verbessern. Ob das BHKW Brennwertnutzung hat weiß ich nicht.

    Ja, es findet eine "Nachtabsenkung" statt. Die Heizung ist so eingestellt, dass zur Öffnung die Raum-Solltemperatur erreicht ist.

    Wir fahren 65 Grad im Vorlauf und ca. 40 Grad im Rücklauf. Das BHKW und die Therme werden Brennwertnutzung haben.


    Wir können leider nur einen großen Pufferspeicher stellen. i.V.m. dem Frischwasserspeicher (300l) hätten wir dann ca. 1100 Liter Puffervolumen. Wäre das erheblich zu klein?

  • M.E. wäre ein 1.500l Pufferspeicher neben dem Frischwasserspeicher bei den Dimensionen nur unwesentlich (15%) größer, und der müsste ausreichen. Zwei 1000 l Speicher würden hier jedenfalls keinen Sinn machen, auch wenn dafür der Platz da wäre.


    Wenn aber aus Platzgründen tatsächlich nur 300+1000 Liter gehen, dann ist das eben so. Die damit zusammenhängenden betrieblichen Einschränkungen müsste man dann halt akzeptieren. Das Projekt würde dadurch m.E. nicht in Frage gestellt.

    Wir fahren 65 Grad im Vorlauf und ca. 40 Grad im Rücklauf.

    Aber doch hoffentlich nicht immer? Oder hat die alte Therme nicht mal eine Außentemperatur-gesteuerte Vorlauftemperaturregelung?

    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)

    2 Mal editiert, zuletzt von sailor773 ()

  • Aber doch hoffentlich nicht immer? Oder hat die alte Therme nicht mal eine Außentemperatur-gesteuerte Vorlauftemperaturregelung?

    Doch, der Kessel ist außentemperaturgesteuert.

    Leider sind die Mischer an den jeweiligen Heizkreisen nicht automatisiert, ich kann hier nur manuell eine Grundeinstellung vornehmen. D.h. wenn der Kessel aufheizt, dann steigt die VT auf 65 Grad und fällt dann ab auf ca. 45 Grad. Dann beginnt das Spiel von neuem. Bei wärmeren Außentemperaturen fällt die VT auf ca. 60 Grad, aber unter 60 Grad habe ich das noch nicht gesehen, außer ich drossel den Vorlauf via Mischer am Heizkreis manuell. Dann wird es im Haus jedoch nicht mehr warm genug.

    Der Kessel hat einen internen Mischer, dieser wird von der (Ersatz-) Steuerung auch angesteuert. Aber ob das so noch richtig funktioniert, kann ich leider nicht beurteilen. Die ursprüngliche Steuerung ist vor vielen Jahren kaputt gegangen und es wurde vom HB eine Universalsteuerung angeschlossen, mit dem Hinweis, dass es sich um ein Provisorium handelt und man die Heizung zeitnah modernisieren sollte. Dies geschah jedoch vor meiner Zeit, bin erst seit September dabei.


    M.E. wäre ein 1.500l Pufferspeicher neben dem Frischwasserspeicher nur unwesentlich größer, und der müsste ausreichen. Zwei 1000 l Speicher würden hier jedenfalls keinen Sinn machen, auch wenn dafür der Platz da wäre.

    Wenn es den Puffer auch in 1500l gibt, dann ist das eine Option. Nur zwei Puffer ließen sich aus Platzgründen nicht stellen.

  • Leider sind die Mischer an den jeweiligen Heizkreisen nicht automatisiert, (etc. etc.)

    Das ist eben ein System aus der Steinzeit der Heiztechnik. Sorgen sollte Dir das im Hinblick auf Dein Projekt nicht machen, weil dieses ganze Zeug im Wege der Heizungserneuerung sowieso rausfliegt und durch moderne (vernünftig funktionierende) Komponenten ersetzt wird. Es könnte höchstens sein, dass die Schätzung mit 75% Gesamtwirkungsgrad unter diesen Umständen noch optimistisch war: Das hieße, der tatsächliche Wärmebedarf des Gebäudes ist womöglich geringer als die angenommenen ca. 95 MWh/Jahr.

    Ich glaube auch, dass das Dachgeschoss (nachträglich aufgesetzt ca. 1986) auch ungenügend gedämmt ist. Ich werde darauf drängen, dass dies im Rahmen der baulichen Erweiterung mit in Angriff genommen wird. Die Dämmung des Daches evtl. schon vorher.

    Was Du auf alle Fälle schon mal machen kannst, wäre mit Hilfe eines Energieberaters die notwendigen Maßnahmen auszuarbeiten und auch den Wärmebedarf des Gebäudes im sanierten Zustand abzuschätzen. Je nachdem was geplant ist, würde sich das auch auf die Dimensionierung der Heizkörper auswirken. Wenn die auf den Wärmebedarf im unsanierten Zustand mit 65° VLT ausgelegt sind, halte ich es für möglich, dass im sanierten Zustand ohne Komfortverlust weit niedrigere Vorlauftemperaturen möglich sind, ohne dass man viel an den Heizkörpern machen muss. Jedenfalls hast Du dann schon mal harte Daten für die Auslegung des zukünftigen Heizungssystems. Unterm Strich glaube ich aber nicht, dass der Wärmebedarf soweit abgesenkt werden kann, dass dadurch der Betrieb eines BHKW gefährdet wird. Es könnte höchstens sein, dass es dann doch besser ist einen Dachs 5.5 mit lediglich 14,8 kW(th) zu nehmen.


    Bei der von Dir beschriebenen Betriebsweise des Anwesens würde ich übrigens (mit der möglichen Ausnahme der Duschräume, falls es solche gibt) von trägen Systemen wie Fußbodenheizungen abraten. Von den hohen Kosten für den Einbau in ein Bestandsgebäude abgesehen: Was Ihr braucht sind leistungsfähige "flinke" Heizkörper, die es schaffen insbesondere am Morgen die Räume (mit vertretbar niedrigen Vorlauftemperaturen) schnell aufzuheizen. Dass die Räume dann im Reduziert-Betrieb auch schnell wieder abkühlen macht nichts, sondern spart im Gegenteil sogar Energie.

    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)

  • Guten Tag zusammen,


    bitte entschuldigen Sie meine verspätete Rückmeldung.

    Nach langem Hin und Her haben wir uns letztendlich gegen die Anschaffung eines BHKW entschieden. Wir installieren das vorhandene Brennwertgerät und automatisieren die Steuerung der Heizkreise, sodass das Brennwertgerät auch möglichst effizient laufen kann.

    Wir werden anschließend die Dämmung des OG angehen und die Fenster im Rahmen des Umbaus ersetzen und sämtliche Dachflächen des Gebäudes inkl. Garage mit Photovoltaik versehen.

    Es ist uns sehr wohl bewusst, dass bzgl. der Heizanlage mittel- bis langfristiger Handlungsbedarf besteht. Allerdings sind uns das zu viele Variablen, was Energieeinsparung durch Modernisierung und Ertrag der Photovoltaik in den jeweiligen Jahreszeiten angeht.

    Wenn BHKW auch in Zukunft noch eingebaut werden dürfen, werden wir die Anschaffung eines BHKW zukünftig erneut Prüfen, jedoch auch andere Lösungen wie Wärmepumpe, Brennstoffzelle o.ä. auch im Hinblick auf Förderungsmöglichkeiten, Je nach dem, wie hoch die jeweiligen Verbräuche/Erträge liegen. Dies wird jedoch erst in einigen Jahren der Fall sein.


    Ich bedanke mich ganz herzlich für Ihre guten Tipps und Ihre Expertise!!! Ein ganz tolles Forum!!!


    Mit freundlichem Gruß


    Stefan Schweiger