Beratung Heizungsanlage EFH

Üblicherweise wird ein Kollektor in einer Tiefe um 1,50m verlegt, je nach Konzept auch etwas tiefer. Dieser Kollektor bezieht seine Energie aus dem umgebenden Erdreich, also von den Seiten, und vor allen Dingen durch Wärmeeintrag von oben. Wenn ich diesen Kollektor nun überbaue, beispielweise durch den großflächigen Teich, dann kriegt der von oben keinen Wärmeeintrag mehr. Ihm fehlt somit die wichtigste Quelle (Sonne und Regen) um zu regenerieren.
Als Ergebnis wird die Temperatur des Kollektors rapide sinken und irgendwann für die Nutzung durch eine WP unbrauchbar.

Achtung: Es ist ein Denkfehler zu glauben, dass ein Flächenkollektor "Erdwärme" nutzt, im Sinne von Wärme die aus tiefen Schichten kommt. Diese Wärme ist im Vergleich zum Wärmeeintrag durch Sonne und Regen sehr gering, wenn nicht gar vernachlässigbar.

Gruß
Ralf

 

1. Ebend! Du brauchst nen Puffer, das heißt, Du brauchst ja 2 Puffer. Haste nämlich ein Kompaktgerät, und Dir haut da das Kaminwasser mit 80° rein, was meinste, was da die Regelung der WP macht?

Und bei 110 qm Ebenerder, da wird der HWR eh schon knapp sein, da ist für soo viel Technik kein Platz drin

 

Hallo Ralf,

danke für die Erläuterung. Dass bei Flächenkollektoren der Energieeintrag primär über die Sonne und den Regen erfolgt, habe ich nicht gewusst. Ich habe die beiden Varianten Erwärme per Tiefenbohrung und Erdwärme über Flächenkollektoren bislang als äquivalent angesehen.

Erstere kostspielig aber das Nonplusultra (gerade bei kleinen Grundstücken) und die Bauherren, die große Flächen zru Verfügung haben, können sichd ie Bohrung sparen und in die Fläche gehen (bei gleicher/vergleichbarer Effizienz). Bin ich da falsch gewickelt?

Ich habe nämlich ein 1000m² Grundstück vor Augen und spekuliere auf eine Flächenkollektor EWP. Über welche Fläche reden wir denn so bei einem EFH (SD / 1 geschossig / 160m² WFL / kein Keller / mind. KfW 70).

Kann man sagen: Je tiefer ich die Kollektoren vergrabe, desto effizienter ist die Anlage zu betreiben?

Peter

 

Bei einem EFH und 1.000m2 Grundstück ist das gar kein Problem. Da würde ich über eine Bohrung nicht einmal im Traum nachdenken. Für einen Kollektor gilt, je größer desto besser. Es gibt natürlich eine Grenze ab der eine weitere Vergrößerung wirtschaftlich kaum noch zu vertreten ist.

Grundlage für die Dimensionierung ist die Heizlast des Gebäudes. Diese muss vorab berechnet werden. Bei einem EFH mit 160m2, min. KFW70, wird die Heizlast irgendwo um 5kW liegen. Jetzt kommt es darauf an, aus was der Boden besteht (Sand, Kies, Lehm usw.). Daraus lässt sich dann die Kollektorgröße ermitteln. Bei guten Bodenverhältnissen reichen vielleicht 200m2, bei schlechtem Boden benötigt man evtl. das Doppelte. Man kann dann auch entscheiden, wie man den Kollektor im Detail gestaltet. Man muss ja nicht unbedingt die ganze Fläche ausbaggern.

Nein, denn je nach Bodenaufbau dauert es sonst sehr lange, bis die Energie von der Erdoberfläche an den Kollektor kommt. Tiefen zwischen 1,5m und 2m haben sich bewährt, das kann man auch rechnerisch nachweisen.

Nebenbei bemerkt, eine Tiefenbohrung verhält sich wieder völlig anders. Möchte man hier eine ordentliche Berechnung machen, dann muss man die Länge der Sonde in einzelne Abschnitte unterteilen, und für jeden Abschnitt die Temperatur und Bodenverhältnisse berücksichtigen. Eine Lehmschicht in 100m Tiefe verhält sich anders als eine Sandschicht in 10m Tiefe.

Was die Effizienz betrifft, so hängt diese erst einmal von der Quelle ab. Man kann nicht pauschal sagen, dass eine Bohrung besser ist, denn aufgrund der höheren Kosten werden Bohrungen gerne mal etwas knapp kalkuliert. Dann ist ein üppig dimensionierter Flächenkollektor im Vorteil. Werden Bohrungen üppig dimensioniert, dann erreicht man damit über das Jahr gesehen höhere Quellentemperaturen als mit einem Flächenkollektor. Dazu muss man die Bohrungen aber deutlich überdimensionieren, und das will niemand bezahlen (bei 60,- €/Bohrmeter ist das auch kein Wunder).

Ein Erdkollektor ist ja nichts anderes als ein Wärmetauscher, deswegen gilt auch hier, dass man eine möglichst große Tauscherfläche realisieren sollte. Nachdem die PE Rohre relativ günstig sind, sollte es einem leicht fallen hier großzügig zu dimensionieren. Dabei gibt es natürlich einige Dinge zu beachten (Strömungsverhältnisse, Druckverluste).

Gruß
Ralf

 

Einen wasserführenden Kamin in Verbindung mit einer Wärmepumpe (sehr wahrscheinlich dann Fußbodenheizung) ist nicht sinnvoll.
Klingt zwar erst mal gut, wir haben uns das von unserem Planer aber ausreden lassen wegen folgender
Begründung:
Der Kamin macht zwar alles schön warm, aber die Raumthermostate der FBH springen wegen der bereits erreichten Lufttemperatur nicht an.
Folge Raumluft zwar warm, Fußboden ist kalt, wie ich finde ein wesentliches Komfort-Manko im Neubau.
Vielleicht einfach mal als Gedankenanstoß mitnehmen.

 

Das klingt logisch, ist aber imho nicht ganz vollständig, denn:
- Die warme Luft vom Kaminzimmer erreicht nur Räume, zu denen eine Verbindung besteht, was eine offene Treppe und offene Türen voraussetzt. Alle anderen Räume werden von der Warmluft nicht oder nur mittelbar z.B. via KWL erreicht.
- Wenn die FBH sich tatsächlich warm anfühlt, dann stimmt mit der FBH etwas nicht, denn bei typ. <<30° Vorlauftemperatur wird dir FB ohne nicht wirklich warm, bzw. die "Wärme" der FB kann man nur spüren, wenn man einen unbeheizten FB unmittelbar daneben hat zum Vergleich. Der Boden kühlt auch nicht wirklich aus, sobald die FBH abgeschaltet wird, denn der Raum wird ja dann durch Warmluft aus dem Kaminofen beheizt, so dass nur ein kleiner Temperaturgradient zwischen FB und Raumluft besteht, verbunden mit großer Trägheit des FB.
- In einer gut abgeglichenen FBH ist ein Schliessen der Raumthermostate nicht notwendig bzw. man kann sie auch gleich abbauen. Die FBH läuft dann einfach mit und hält den FB "warm". Wenn die Raumluft warm wird, dann verhindert der Selbstregeleffekt eine weitere Temperaturabgabe der FBH. Da die Energie für die FBH ja aus dem Kaminofen stammt, dient die FBH letztlich auch der Umverteilung der Ofenwärme in Räume, die von der Warmluft nicht so gut erreicht werden.
Meine praktischen Erfahrungen in dieser Hinsicht sind gut, Planung und Regelung von KWL, FBH und übrigem Heizungssystem müssen halt gut passen.

 

Das würde ich unterschreiben, bis auf:

Erfahrungsgemäß reicht eine Tür oder Treppe nicht aus um nennenswert Warmluft zu verteilen. Natürlich wird immer etwas Luft durch die Tür strömen, aber das ist marginal. Um hier eine größere Luftströmung in Gang zu setzen müssten erhebliche Temperaturunterschiede vorhanden sein. Deswegen bleibt in der Praxis nichts anderes übrig als mit einem "Ventilator" nachzuhelfen.
Man sollte also nicht zuviel Hoffnung auf diese Karte setzen.

Gruß
Ralf

 

Bei Lehmboden würde ich von Flächenkollektoren abraten. Nicht, weil sie nicht funktionieren, aber Lehm lässt sich beim Einbau nicht wieder verdichten. Das Ergebnis kann eine 1,50 -2 m tiefe Pampe auf mehreren 100 m² sein.

 

Ralf, Deine Unterschrift unter meinem Beitrag, dass ich das noch erleben darf ...
Der Ventilator für die Praxis klingt imho etwas dramatisch und angsteinflößend. Was de facto (zumindest bei mir) passiert ist, dass die KWL größere Teile der Warmluft aus der Umgebung des Kaminofens abzieht und die Wärme an Frischluft tauscht, die dann in die entfernt liegenden Zimmer oder die Zimmer mit geschlossener Tür geleitet wird, d.h. streiche Ventilator, setze KWL. Damit wird die Wärme des Ofens schön gleichmässig über das ganze Haus verteilt, was zusätzlich zur Zwischenspeicherung der Wärme aus dem Ofen-Wärmetauscher und deren gemächlicher Abgabe über die FBH einer Überhitzung des Hauses recht effektiv entgegenwirkt.

 

So alt biste jetzt auch wieder nicht.

Die KWL kann für die Wärmeverteilung sinnvoll eingesetzt werden. Hier ist halt entscheidend, welche Luftmengen bewegt werden. Liefert der Ofen zuviel Energie in den Raum, dann kriege ich die mit der KWL nicht weg ohne dass ich einen Sturm in der Bude erzeuge.
Ist das Anlagenkonzept gut geplant, und alles aufeinander abgestimmt, dann kann das schon klappen. Ich muss halt immer im Hinterkopf haben, Luft 1kJ/kg*K. Schaut man dann noch nach dem Volumenstrom der KWL und den Strömungsgeschwindigkeiten, dann kann fast nichts mehr schief gehen.

Gruß
Ralf