Welche Wärmepumpe (evtl. BWWP) wäre sinnvoll?

  • (…möglichst weg vom Gas …)


    Liebe wärmepumpenerfahrene BHKW-Betreiber,


    auch ich stehe nun vor der Entscheidung, die Heizungsanlage u.a. um eine Wärmepumpe zu ergänzen, um zukünftig soweit wie möglich ohne (teures) Gas auszukommen.

    Bisheriger Gasverbrauch inkl. BHKW Ecopower 4.7: ca. 135.000 kWh jährlich (Heizung für ca. 620 m² Altbau und Warmwasser für 23 Personen).

    Ich ziehe in Erwägung, die Wärmeversorgung zukünftig über einen Holzvergaserkessel Bavaria HDG Euro 40 zu bewerkstelligen (Platz für die Holzlagerung ist vorhanden und „Kraft und Ausdauer“ zum Holzspalten wahrscheinlich langfristig auch. 😉 )

    Grund für vorgenannten Kessel sind u.a.: Langlebigkeit, Robustheit, verschiedene Brennstoffe möglich, derzeit noch relativ günstige Stammholzpreise.

    Eine PV-Anlage wurde installiert und wird evtl. noch erweitert von 6,8 kWp auf evtl. 10,8 kWp.

    Stromspeicher ist auch vorhanden - bisheriger Stromverbrauch des Objekts: ca. 15.000 kWh/Jahr, der mit BHKW, PV-Anlage und Stromspeicher zu 97% (wegen Lastwechseln nicht zu 100%) inzwischen selbst gedeckt werden kann.

    Das Haus steht unter Denkmalschutz, kann von außen nicht gedämmt werden (von innen evtl. zum Teil möglich) und bei Deckenhöhen von 3,40 m kommt auch keine Fußbodenheizung in Frage.

    Somit ist es kaum möglich, im Winter niedrige Vorlauftemperaturen zu fahren. Bei ca. -5°C Außentemperatur werden 55°C bis 60 °C als VL-Temperatur benötigt.

    U.a. deshalb erscheint es wenig sinnvoll, das Haus komplett mittels Wärmepumpe beheizen zu wollen, zumal im Winter kaum kostengünstiger PV-Strom dafür zur Verfügung steht.

    Was aber in Frage käme, wäre eine kleine Luft-Wasser-Wärmepumpe oder eine (oder ggf. auch zwei) Brauchwasserwärmepumpen, die ausschließlich im Sommer das Warmwasser erzeugen würden.

    Dafür würden täglich zwischen 40 und 50 kWh Wärme benötigt und bei einem COP von größer 3 könnte diese Wärme im Sommer auch ausschließlich mit PV-Strom tagsüber erzeugt werden.

    Ein großer Pufferspeicher mit 2.200 l Fassungsvermögen ist durch das BHKW bereits vorhanden. Daran könnte eine Wärmepumpe dann angeschlossen werden. Durch den Stromspeicher könnte die WP auch tagsüber mit konstanter Leistung arbeiten.

    Also ist nun die Frage an die erfahrenen Forumsnutzer, welche WP oder Brauchwasserwärmepumpe sinnvoll wäre.


    Ich dachte evtl. an folgende Geräte:

    - Evenes Wärmepumpe Gelbi D 4.2 oder

    - Sunex Luft-Wasser-Wärmepumpe DROPS4.2 oder

    - ZUP STORMY 2 .


    Die BWWP könnte im gleichen Raum aufgestellt werden, wo im Sommer die beiden Wechselrichter und im Winter das BHKW Abwärme erzeugen. Die Raumtemperatur liegt eigentlich ganzjährig um die 20 °C , zum Teil auch noch darüber.

    Der evtl. neu zu installierende Holzvergaserkessel würde in einem anderen Raum installiert werden, aber auch da könnte eine BWWP installiert werden.

    Wären oben genannte Geräte sinnvoll ? Oder was würdet ihr empfehlen ?


    Ziel wäre es, im Sommer den kompletten Warmwasserbedarf (mit ca. 1.500 kWh Wärmebedarf pro Monat) über die BWWP und PV-Strom decken zu können. Damit könnte sich eine kleine BWWP sehr schnell amortisieren. Der Holzvergaserkessel würde sich auch relativ schnell amortisieren, sollte aber nur in der Heizperiode zum Einsatz kommen. Für das warme „Duschwasser“ sollte im Sommer eine BWWP mit PV-Strom genügen.


    Vielen Dank schon mal im Voraus

    und viele Grüße

    deuba

  • und bei Deckenhöhen von 3,40 m kommt auch keine Fußbodenheizung in Frage.

    Gerade deswegen wäre eine Fbh empfehlenswert.

    Werkstatt:

    PV 4,8 kWp BHKW Senertec Dachs HR AltölumbauHolzvergaser Atmos DC30GSE

    Haus:

    PV 5,4 kWp Inselwechselrichter 5,0 kW26 kWh Batteriespeicher BHKW Senertec Dachs HR NE Holzvergaser Buderus Logano S161 ● Windrad Makemu Domus 0,0 kW ● Autarkie: 100%

  • Was hat die Raumhöhe mit FBH zu tun ?

    Radiatoren heizen hauptsächlich die Luft durch Konvektion - warme Luft wird von oben nach unten in den Raum geschichtet, was schlecht bei hohen Räumen ist


    Flächen(fußboden)heizungen heizen hauptsächlich durch Strahlungsenergie in dem Bereich, wo die Wärme gebraucht wird.

    Werkstatt:

    PV 4,8 kWp BHKW Senertec Dachs HR AltölumbauHolzvergaser Atmos DC30GSE

    Haus:

    PV 5,4 kWp Inselwechselrichter 5,0 kW26 kWh Batteriespeicher BHKW Senertec Dachs HR NE Holzvergaser Buderus Logano S161 ● Windrad Makemu Domus 0,0 kW ● Autarkie: 100%

  • Ok, interessant. So habe ich das nicht auf dem Schirm gehabt.

    Wir wollen unser Dachgeschoss dieses Jahr ausbauen und da gibt es noch einen Zwischenboden im Gebälk,

    das heißt die Raumhöhe von der Betondecke bis zum First sind ca 5 Meter hoch.

    Durch den Zwischenboden dann "unten" 3 meter hohe Räume und oben dann die restlichen 2 Meter mit leichter Dachschräge.

    Und die Räume oben auf dem Zwischenboden sollen als Art Galerie eine offene Verbindung zu den unteren Räumen haben.

    Und ich habe mich eben gefragt wenn ich unten FBH mache, ob es dann so ausreicht daß es oben noch warm genug wird,

    bzw. ob nicht die ganze Wärme nach "oben" abhaut und es unten "zu kalt" wird.

    Dämmstandard insgesamt relativ gut, BJ 2018 mit KFW55 Standard

    50kw elektrisch Erdgas BHKW von Yados

    25kw Absorptionskältemaschine aus BHKW-Abwärme

    Photovoltaikanlage 99,9 kwp

  • Eine PV-Anlage wurde installiert und wird evtl. noch erweitert von 6,8 kWp auf evtl. 10,8 kWp.

    10,8 kWp erscheint mir wenig. Wenn Du schon erweiterst, solltest Du das Dach (soweit geeignet) mit PV voll machen. Das Ecopower wird nicht mehr ewig leben, und spätestens dann kannst Du den Strom brauchen – insbesondere wenn auch noch eine WP hinzukommen soll.


    Je nachdem wie viel PV Du installieren kannst wäre es aus meiner Sicht überlegenswert, die WP nicht nur für die TWW-Bereitung einzusetzen, sondern auch für die Heizung in der Übergangszeit auszulegen. Der Holzvergaser könnte dann womöglich von April bis Oktober aus bleiben.


    Fußbodenheizung wäre für ein Gebäude mit so hohen Räumen natürlich ideal. Eine FBH in einem Bestandsgebäude nachzurüsten ist allerdings ziemlich aufwändig. Aber auch angesichts der genannten VLT von 55-60°C bei -5°C sollte es möglich sein, oberhalb von beispielsweise +5°C (mit VLT dann unter 45°C) eine WP mit einem brauchbaren COP zu betreiben. Dementsprechend sollte so eine WP eine Leistung haben, die etwa einem Drittel der Nennheizlast des Hauses entspricht.

    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)

  • Und ich habe mich eben gefragt wenn ich unten FBH mache, ob es dann so ausreicht daß es oben noch warm genug wird,

    bzw. ob nicht die ganze Wärme nach "oben" abhaut und es unten "zu kalt" wird.

    Ich denke, da kann ich dich beruhigen. Ich habe in meiner Autowerkstatt 4,50m Deckenhöhe und Fbh, hier wohl die Rohre mit 5cm Abstand gelegt, um genug Leistung in die Fläche zu bekommen. Der Raum hat recht gleichmäßige 18 Grad von unten bis oben.


    Wichtig wäre halt, die Heizlast deines Raumes genau zu bestimmen, dann das Verhältnis zwischen nicht beheizter Wandfläche und beheizter Bodenfläche zu betrachten und eventuell die Rohrmenge im Fußboden nach oben zu korrigieren.

    Werkstatt:

    PV 4,8 kWp BHKW Senertec Dachs HR AltölumbauHolzvergaser Atmos DC30GSE

    Haus:

    PV 5,4 kWp Inselwechselrichter 5,0 kW26 kWh Batteriespeicher BHKW Senertec Dachs HR NE Holzvergaser Buderus Logano S161 ● Windrad Makemu Domus 0,0 kW ● Autarkie: 100%

  • Zunächst einmal vielen Dank für eure Rückmeldungen. Eure Äußerungen zum Thema Fußbodenheizung haben mich etwas ins Grübeln gebracht.


    Das Objekt ist ein Vereinsgebäude, wo 23 Studenten wohnen (männlichen und weiblichen Geschlechts 😉).

    Da ein Studentenzimmer einem etwas speziellen Nutzungsverhalten unterliegt (Wohn- und Schlafraum zugleich) ist das mit der Heizung „so eine Sache“.


    Ich habe keine Erfahrung, wie sich in so einem Fall eine Fußbodenheizung auswirken würde. 18°C Raumtemperatur reichen aber für ein „Wohnzimmer“ nicht aus. Auch sollte die Temperatur evtl. ein „klein wenig“ schneller ansteigen können, als es mit sehr trägen Heizungssystemen der Fall ist. In der Übergangszeit ist bereits die Vorlauftemperatur soweit wie möglich gedrosselt. Im Mai und Oktober könnte auch eine kleine BWWP die Heizungsunterstützung noch leisten, da diese ja in den gemeinsamen Pufferspeicher arbeitet. Im „Winter“ fehlt aber dann einfach der PV-Strom.


    Ich hätte die Befürchtung, dass bei einer Fußbodenheizung die Wärme tatsächlich an die Decke steigt und die Bewohner „frieren“ würden.


    Auch ist ein wesentlicher Aspekt, dass für das Verlegen einer Fußbodenheizung sicherlich das komplette Heizungssystem umgebaut werden müsste und außerdem ein alter (wahrscheinlich ca. 120 Jahre alter Fußboden) so einige Überraschungen noch bereit halten könnte.


    Ich würde hier eine riesige Baustelle befürchten, wo dann auch für eine gewisse Zeit 23 Hausbewohner ausziehen müssten (und damit auch die Mieteinnahmen fehlen würden).


    Oder ist das schnell und einfach zu bewerkstelligen auf 3 x ca. 210 m² Wohnfläche (3 Etagen mit jeweils 8 Zimmern, 1 Flur, 2 Bäder u. 1 Küche) eine Fußbodenheizung im Altbau (denkmalgeschützt) zu installieren? Auch würden dabei doch sicherlich erhebliche Zusatzkosten anfallen.


    Weiterhin gibt es Zimmer, die einen Parkettboden haben, wo man sicherlich nicht so einfach eine Fußbodenheizung „drüber“ installieren sollte (oder nicht „kann“ oder aus Denkmalschutzgründen evtl. gar nicht darf).


    Dagegen stünden aus meiner Sicht bei der Holzheizung folgende Vorteile: kein Heizungsumbau, Brennstoffkosten ca. 3-4 Ct/kWh, „hohe“ Vorlauftemperaturen unproblematisch je nach Bedarf zu bewerkstelligen, unabhängig von Strom- und Gaspreisen.


    Da im Winter nicht genug PV-Strom vorhanden ist, erscheint mir aus wirtschaftlichen Gründen eine Holzheizung sinnvoller, als für 12 Ct/kWh (gedeckelter Gaspreis) aus Gas Strom zu erzeugen (sagen wir dann kostet eine kWh Strom ca. je nach Wartungskosten und ggf. Abschreibung / Ersatzrücklagen für das BHKW vielleicht 25 Ct/kWh oder evtl. sogar wesentlich mehr).


    Mit COP 3 würde dann 1 kWh Wärme aus einer Wärmepumpe vielleicht 8 Ct unter Verwendung von kostengünstigem BHKW-Strom (oder noch viel mehr) kosten. Dem gegenüber stünde ein Holzpreis von ca. 3-4 Ct/kWh. Die Wärmepumpe hat vielleicht eine Lebensdauer von 15 Jahren (oder wovon kann man da ausgehen? ) und der Holzvergaserkessel dürfte sicherlich 30 Jahre halten.

    Unter dem Aspekt: „weg vom teuren Gas“ und dass Holz ein nachwachsender Rohstoff ist, fühle ich mich mit einer „Abhängigkeit“ von Holz wesentlich wohler, als wenn jederzeit zum Heizen (mit WP) Strom benötigt wird.


    Die Heizlast des Gebäudes liegt bei ca. 45 kW.


    Das BHKW hat vor einem Jahr u.a. einen neuen Motor erhalten und sollte damit noch weitere 10 Jahre (oder 40.000 Bh) laufen können. Dennoch soll das BHKW aus mehreren Gründen „geschont“ werden (nur bei notwendiger Stromproduktion laufen) – vor allem aber, damit es noch lange seinen Dienst verrichten kann.


    Sollte das BHKW aber dennoch irgendwann ausfallen, so müsste für die WP viel Strom für vielleicht 40 Ct/kWh (oder mehr) zugekauft werden, was dann im Winter Heizkosten bei COP3 von ca. 13 Ct/kWh (oder viel mehr) bedeuten würde. Davor hätte ich etwas Angst und würde auch deshalb Holz zur Wärmeversorgung bevorzugen.

    Soviel wie möglich Fläche mit PV zu belegen, wird natürlich gemacht – aber auch das ist in Verbindung mit dem Denkmalschutz und einem „etwas ungünstigen Dach“ (trotz Einsatz von Optimieren wegen sehr unterschiedlicher Verschattung) nicht so ganz einfach und hilft im Winter nur wenig.


    Viele Grüße,

    deuba

  • Ich hätte die Befürchtung, dass bei einer Fußbodenheizung die Wärme tatsächlich an die Decke steigt und die Bewohner „frieren“ würden.

    Definitiv nicht. Bei einer FBH ist die vertikale Wärmeverteilung gleichmäßiger als bei jeder anderen Heizung. Insbesondere bei Konvektoren findest Du viel mehr warme Luft unter der Decke.


    Aber natürlich ist eine FBH träge. Und den Aufwand für eine FBH schätzt Du zu Recht als sehr hoch ein. In einem Bestandsgebäude würde ich deshalb von so einem Umbau eher abraten.


    Dass eine PV-Anlage (egal wie groß sie ist) in den Wintermonaten kaum zum Betrieb einer WP beiträgt, sind wir uns einig. Mein Vorschlag, die PV so groß wie möglich zu bauen, bezog sich mehr auf die Übergangszeit und die WW-Bereitung im Sommerhalbjahr. 23 Personen dürften (wenn sie sparsam duschen) kaum weniger als 1000 Liter Warmwasser am Tag verbrauchen. Rechnet man nur 30 K Temperaturhub, so sind das allein schon 35 kWh pro Tag, bei COP=3,5 also ca. 10 kWh WP-Strom. Es kann auch leicht bis zum Doppelten kommen. Und der Strom, der tagsüber im Haus verbraucht wird, sollte ja möglichst auch noch von der PV gedeckt werden.


    Wenn natürlich aus architektonischen Gründen nicht mehr PV geht als 10,8 kWp, ist das halt so.

    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)