Rechnung zu Warmwasser-Wärmepumpe vs Gas richtig?

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  1. malcadon

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    Hallo zusammen,

    mir wurde gesagt mal einen Blick auf Warmwasser-Wärmepumpen (also rein den Warmwasserspeicher und Erzeuger) zu liefern. Wenn ich mir das Teil von Viessmann Vitocal 161 ansehen steht im Datenblatt:

    Nenn Wärmeleistung 1,67 bei 45 Grad - reicht das Ding wenn man mit 4 Personen aber komfortable und "Legionellensichere" 60 Grad haben möchte?

    Dann steht unter den Leistungsdaten einmal: elektrische Leistungsaufnahme 0,51 und einmal unter Elektrische Werte: elektrische Leistungsaufnahme 0,85

    Hmm was brauch das Ding nun im Wärmebetrieb 0,51 oder 0,85 ???

    Als Leistungszahl steht drin: COP 3,7

    wenn ich das richtig verstehe brauch das Ding 1KW Strom um 3,7 KW Wärme zu erzeugen. Wenn ich nun die Rechnung aufmache Strom kostet 25 Cent im Einkauf - Gas 6,4 (lokaler Anbieter bietet keinen Wärmepumpenstrom) dann heist das ich bekomme für 25 Cent 3,7 KW Wärme - Mit Gasbrennwertkessel der einen Wirkungsgrad von rund 98 % hat würde das rund 3,7* 6,4 Cent sein = 23,68

    Also ein Nullsummenspiel

    Dazu kommen:

    Bereitschafts-Wärmeaufwand kWh/24 h 2,3
    Wärmeverlust nach EnV kWh/24 h 2,5

    Den Wärmeverlust werde ich auch in einem Speicher mit Gas haben, aber die Bereitschaftspauschale von rund 60 Cent pro Tag?



    Weiter unten steht : Leistungskennzahl N L bei max. Trinkwassertemperatur (in Anlehnung an DIN 4708)

    Ohne Elektro-Heizeinsatz
    1,5

    Heisst das bei der angegebenen max Trinkw Temp von 65 Grad hab ich statt 3,7 nur noch 1,5? Dann lohnt es sich ja schon gar nicht?

    Danke für Hints
     
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  3. alex2008

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    den COP von 3.7 hat sie bei welchen Bedingungen?
    Für 60° Wassertemp. fällt der auf nen Wert mit ner 1 vorm Komma.
    Dementsprechend sieht dann auch die JAZ für die WP aus.
    Optimistisch wird man sich mit JAZ zwischen 3 und 3.3 zufrieden geben müssen.

    Weitere Infos zu Testverfahren und Testberichten hier:
    http://institute.ntb.ch/ies/kompetenzen/waermepumpen-testzentrum-wpz.html
     
  4. Julius

    Julius

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    Wenn ich so einen Nicht-Satz lese, bin ich geliefert...!
    Im Ernst:
    Wer hat Dir was geraten und warum (nähere Umstände Deiner Einsatz-Situation)?

    Da kommt es vor allem auf die Vorratswassermenge an.
    Erst in zweiter Linie auf die Leistung.

    Na, was schon: Äpfel, Birnen oder Orangen...

    Will sagen:
    Zahlenwert ohne Einheit ist sinnlos.

    Es könnte der kleinere Wert die Wirkleistung und der größere die Scheinleistung sein.
    Dazwischen liegt der Leistungsfaktor.
    Achtung: Bei Elektromotoren wird NICHT die elektrische Leistung angegeben, sondern die mechanische. Dazwischen liegt der Wirkungsgrad.

    Auch dieser Wert ist (obwohl von Hause aus dimensionslos) ohne Abgabe der Rahmenbedingungen (vor allem der Quellen- und Senken-Temperaturen) bar jeder Aussagekraft.

    Im Prinzip, ja. Allerdings ist diese Pumpe dafür zu schwach. Werden wohl eher kWh sein!

    Nein, Du bekommst 3,7kWh. Das ist ein wesentlicher Unterschied (kW ist Einheit der Leistung, kWh die der Energie - Privatkunde zahlt nur für die Energie).

    Ungefähr.

    So ist es. Im Moment.

    Mißverständnis:
    Das sind nicht zwei Sachen, sondern der Bereitschafts-Wärmeaufwand dient genau dazu, jenen Wärmeverlust zu decken. Die leicht unterschiedlichen Werte beruhen nur auf anders definierten Meßbedingungen.

    So ist es. Das gilt aber nur für den oberen Teil des Temperaturhubes.In der Praxis wird sich ein Mittelwert ergeben (nutzungsabhängig).

    Gut erkannt.

    Womit wir wieder bei der Frage wäre, warum Dir das empfohlen wurde.
    Vielleicht war es ein Verkäufer dieser Dinger...?

    Geht es um eine Bestands-Anlage?
    Wie wird das Trinkwasser derzeit erwärmt?
     
  5. Jan81

    Jan81

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    In momemt ist es noch Null Summe, wenn nächstes Jahr die Strompreis über 30 Cent steigen ... dann gewinnt sogar Gas :D und wir haben zu viel Strom in Deutschland. Für rein Warmwassererzeugung würde ich glaube eher Solar nehmen als eine Warmwasser-wärmepumpe.
     
  6. malcadon

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    Julius danke für die Erklärungen, Hammer - da muss man schon genau ins Datenblatt der Vissmänner schauen, oben steht schön die 3,7 und weiter unten die Leistungskennzahl von 1,5 wenn man die max Temperatur haben möchte.

    "Geraten" war vielleicht falsch ausgedrückt, ich bin immer offen mir was neuen anzuschauen und das war mehr so eine Aussage am Stammtisch :-) Also wollte ich mir die Dinger mal ansehen. Der Vorteil im Gegensatz zur Solarthermie ware keine aufwändige Dachmontage / Leitungen durchs ganze Haus...

    @Jan, genau scheint auch wieder eine Wette auf die Zukunft zu sein, wenn Strom stärker steigt als Gas wird es noch unrentabler....Meine Überlegung ist ja das Strom immer tendenziell teurer wird, selbst wenn immer mehr dezentral produziert wird (irgendwie müssen EEG und die Kraftwerksmoloche ja rentable finanziert werden...)
     
  7. Julius

    Julius

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    Trotzdem wäre es nett, wenn Du Deine Ist-Situation beschreiben könntest.

    Sollte es sich um eine Gasheizung handeln, die das Trinkwasser indirekt oder im Durchlauf erwärmt, ist die billigste Lösung, es dabei zu belassen.
    JEDE andere (egal ob Solar oder WP) wird TEURER (bei Betrachtung der Vollkosten).
    Denn auch die Sonne schickt eine Rechnung. Steht nur als Absender der Solarteur drauf...
     
  8. R.B.

    R.B.

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    Hier geht einiges durcheinander.

    Die Leistungskennzahl NL hat nichts mit dem COP zu tun, und somit auch nichts mit Stromverbrauch oder Wirkungsgrad der WP.

    Eine Leistungskennzahl NL von 1,5 sagt nichts anderes aus, als dass die WW-Erzeugung den Bedarf von 1,5 Einheitswohnungen abdecken kann. DIN 4708 wenn ich mich nicht irre.

    Die elektrische Leistungsaufnahme der WP mit 0,51kW bezieht sich auf den Betrieb mit A15/W45. Da erreicht sie eine thermische Leistung von 1,67kW und somit eine Leistungszahl (COP) von 3,7. Hierfür setzt sie maximal 425 m3/h an Luft durch. Für einen ordentlichen Betrieb benötigt sie min. 160-300 m3/h, wobei die Leistungszahl dann etwas schlechter ist.

    Die max. elektrische Leistungsaufnahme der WP mit 0,85kW bezieht sich dann auf den worst case Betrieb, aber noch ohne Heizstab. Das bedeutet, geringere Zulufttemperatur und höhere WW-Temperatur. Dadurch sinkt der COP.

    Der Heizstab hat eine el. Leistungsaufnahme von 1,5kW und wird notwendig wenn die max. Trinkwassertemperatur (65°C) erreicht werden soll. Durch die dann höhere (thermische) Leistung von 1,67kW + 1,5kW = 3,16kW kann die WP zusätzlich mehr WW in kürzerer Zeit bereitstellen. Deswegen wird im Datenblatt dann auch eine Leistungskennzahl NL von 1,9 genannt, sprich unter diesen Bedingungen könnte sie fast 2 "Einheitswohnungen" versorgen.
    Die Leistungszahl geht in dieser Betriebsart in den Keller, weil ja in etwa die Hälfte der thermischen Energie durch den Heizstab bereitgestellt wird, der bekanntermaßen eine Leistungszahl von 1 hat. Durch den Mischbetrieb ergibt sich beispielsweise durch Einsatz von 1,5kW+ 0,51kW = 2,01kW an el. Leistung eine thermische Leistung von 3,16kW also ein COP von ca. 1,57.

    Unabhängig davon, dass die Einheiten nicht korrekt sind, hat die Rechnung noch einen anderen Fehler. Sie setzt voraus, dass bei der WW-Erzeugung mit Gas die Energie im Gas zu 100% oder gem. Normbetrieb auf das Wasser übertragen wird. Das ist natürlich nicht so. Dein Ansatz mit 98% Wirkungsgrad läuft hier also auch in´s Leere, weil das nur für den Normbetrieb gilt. In der Praxis sieht das ganz anders aus, vor allen Dingen im Sommer wenn die Therme nur WW erzeugen soll.
    Weiterhin darf man beim Gas nicht nur den Arbeitspreis ansetzen, sondern man muss auch den Grundpreis berücksichtigen, der sich vor allen Dingen bei geringem Gasbedarf deutlich bemerkbar macht.

    d.h. bei einem Jahresbedarf von beispielsweise 12.000kWh und einem Grundpreis, der bei dem von Dir genannten Arbeitspreis meist so in der 10,- €/Monat Klasse liegt, erhöhen sich die 6,4Ct./kWh schnell mal um 1Ct./kWh auf 7,4Ct./kWh. Hinzu kommt dann der Wirkungsgrad der WW-Erzeugung mit der Gastherme der im Winter im besten Fall irgendwo um die 90% liegt, im Sommer aber locker unter 50% liegen kann. Ich kenne Anlagen die schafften im Sommer gerade mal 30%. Bei der WP ist das ja schon in den COP mit eingerechnet.
    d.h. Das Einsparpotenzial hängt auch stark von der Anlagenoptimierung und Jahreszeit ab.

    ACHTUNG ! Beim Vergleich Strom- mit dem Gaspreis muss natürlich auch beim Strom die Grundgebühr mit angesetzt werden.

    Auch hier ein Denkfehler. Es handelt sich in beiden Fällen um die gleichen "Verluste", nur nach unterschiedlichen Berechnungsmethoden. Du musst also pro Tag mit etwa 2,5kWh rechnen die durch den Speicher "verloren" gehen. Zudem reden wir hier von der thermischen Energie, sprich Du kannst nicht einfach die 25Ct./kWh ansetzen. Für die Ermittlung dieser Verluste gibt es unterschiedliche Normen. Eine Variante ist, dass mit 45K Übertemperatur gearbeitet wird, anstatt Rechenmodellen sind auch Messungen der Temperaturkurve erlaubt usw. usw. Ein gut gedämmter Speicher liegt hier eher bei 1,5kWh/d.

    Was diese Normen aber nicht berücksichtigen, wäre eine Angabe zu den Zirkulationsverlusten die man im Haus hat.

    d.h. Ein einfacher Vergleich 25Ct./kWh mit 6,4Ct./kWh geht in die Hose.
     
  9. malcadon

    malcadon

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    @ RB Danke für deine ausführliche Erklärung.
    Den Gaspreis würde ich schon bei 6,4 lassen, da ich die Grundgebühr auf jeden Fall habe (die WP ist ja nur für Warmwasser) - genauso den StromGrundpreis, den zahl ich ja sowieso.

    Wenn wir jetzt mal für die Warmwassererzeugung der Gastherme über das Ganze ja einen Wirkungsgrad von 50% unterstellen sind wir wie folgt unterwegs:

    Gegenübergestellt: die WW WP: "Durch den Mischbetrieb ergibt sich beispielsweise durch Einsatz von 1,5kW+ 0,51kW = 2,01kW an el. Leistung eine thermische Leistung von 3,16kW also ein COP von ca. 1,57."

    Kosten 3,0 KWh Warmwasserwärme Gas (50% Wirkgrad) : 38,4
    Kosten 3,16 KWh WP: da ich 65 Grad haben möchte : rund 50 Cent
     
  10. R.B.

    R.B.

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    Nein, das ist ein Denkfehler. Natürlich zahlst Du die Grundgebühr sowieso, aber sie verteilt sich auf den Jahresbedarf. Dementsprechend ergibt sich ein unterschiedlicher Anteil an den Gesamtkosten (Bedarf steigt, Grundgebühr verteilt sich auf größere Abnahmemenge).


    Wenn Du tatsächlich so eine hohe WW Temperatur möchtest, wäre eine WP Konzept die schlechteste aller Lösungen, egal wie man nun den Preis für die kWh el. ansetzt.

    Aber selbst wenn man ohne die extremen Temperaturen rechnet, wird sich zwischen den beiden Varianten kaum ein signifikanter Unterschied einstellen. Die Strompreise für das nächste Jahr liegen ja größtenteils schon fest. Was die Gaspreise machen werden, da darf noch geraten werden. Die werden sehr wahrscheinlich auch steigen, nur kann noch niemand sagen, auf welches Niveau.

    Also unter den aktuellen Bedingungen wird sich eine BW-WP nicht lohnen, und selbst wenn, dann nur minimal. An eine Amortisation der Investition darf man dabei aber gar nicht denken.
     
  11. feelfree

    feelfree Gast

    Das verstehe ich nicht. Warum ist der Wirkungsgrad so niedrig und wo geht der Rest der Energie hin?
     
  12. R.B.

    R.B.

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    Da liegt unter anderem daran, dass man nur wegen ein paar Litern WW den kompletten Kessel mit allem drum und dran aufheizen muss. Die Wärme geht dann in den Aufstellraum, aber dort benötigt man sie ja nicht, schon gar nicht im Sommer.

    Mal als Beispiel. Um 100kg Stahl um 100K zu erwärmen benötigst Du 1,3kWh.

    Wenn im Sommer die WW-Erzeugung startet, dann muss ja erst einmal der kalte Kessel auf Temperatur gebracht werden, bis er überhaupt Energie in den WW-Speicher schieben kann. Ist dann der WW-Speicher geladen, dann kühlt der Kessel wieder aus. Ein Teil der Wärme geht durch den Schornstein, der Rest über die Außenhülle in den Aufstellraum. Bis dann nach sagen wir mal 10h wieder eine Anforderung kommt, und die Kiste wieder auf einen kalten Kessel arbeiten muss.

    Ältere Kessel halten sich zusätzlich noch auf einer Grundtemperatur, d.h. die paar Liter Kesselwasser werden ständig auf sagen wir mal 60°C gehalten. Ist dann der Kessel noch schlecht gedämmt, dann muss man sich nicht wundern, warum es im Heizraum immer so warm ist, obwohl es dort keinen Heizkörper gibt.;)

    Im Winter läuft die Kiste sowieso ständig und heizt das Haus. Da verteilen sich die Verluste auf WW und Heizbetrieb. Im Sommer fallen aber alle Verluste dem WW-Betrieb zu. Das knabbert ganz heftig am Wirkungsgrad.
     
  13. benben

    benben

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    Hallo,

    Nein. Da hat er schon recht in seinem Fall die Grundgebühr nicht reinzurechnen. Es sei denn, die Grundgebühr erhöht sich wegen größerem Jahresverbrauchs. Er rechnet mit Grenzkosten, weil er in der Tat Strom und Gas ohnehin benötigt.

    Ernst
     
  14. andi5783

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    Trotzdem muss man, um eine Aussage über die tatsächlichen Kosten treffen zu können, die Grundgebühr auf den Verbrauch umlegen. Den was wäre denn, wenn er in einen Gastarif wechselt, in dem es keine Grundgebühr gibt, sondern der kWh-Preis höher liegt? (so etwas gibt es zum Beispiel für Strom) Hier könnte man dann auch nicht einfach die Grundkosten vom kWh-Preis rausrechnen.
     
  15. R.B.

    R.B.

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    Nein, er hat nicht Recht. Er betrachtet den Preis pro kWh und dieser ist bestimmt durch den Arbeitspreis zzgl. dem anteiligen Grundpreis. Es macht auch einen Unterschied ob er die Grundgebühr auf beispielsweise 3.000kWh oder 6.000kWh umlegt. Deswegen muss er die Gesamtkosten betrachten.
     
  16. benben

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    Hallo,

    Natürlich muss er dann neu rechnen, wenn er den Gastarif wechselt. Dann ändern sich ja die Grenzkosten, weil die Grundgebühr wegfällt.
    Aber so lange er noch eine Grundgebühr hat, sind seine Grenzkosten eben niedriger als seine Vollkosten.

    In diesem Fall berechnet man eben zwei verschiedene Kosten:
    Einmal die Vollkosten, das ist das was ihr macht. Das beantwortet die Frage, wieviel kostet eine kWh durchschnittlich.
    Und zum anderen die Grenzkosten. So wie er das macht. Die Grenzkosten beantworten die Frage, was kostet eine ZUSÄTZLICHE kWh mehr.
    Für solche Überlegunge wie der TE das angestellt hat, ist das genau richtig.

    Vielleicht ein anschaulicheres Beispiel:
    Ein Bäcker kauft sich einen Ofen für 1000 EUR pro Jahr und bäckt damit 10000 Semmeln.
    Die Rohstoffe kosten auch noch 10 Cent pro Semmel, also hat er 20 Cent Vollkosten. Also verkauft er die Semmel um 30 Cent.
    Jetzt wird er von jemandem gefragt, ob er ihm denn nicht auch 10000 Semmeln pro Jahr backen kann, er könne ihm aber nur 15 Cent dafür geben.

    Nach der Vollkostenrechnung (Eure Rechnung) würde der Bäcker sagen: Nein, die Semmel kostet mich ja 20 Cent.
    10000 Semmeln * 0,30 EUR Erlös - 10000 Semmeln * 0,10 EUR Materialkosten - 1000 EUR Ofen = 1000 EUR Gewinn

    Nach der Grenzkostenrechnung muss er aber sagen: Ja, das mache ich, den Ofen habe ich ja sowieso und jede weitere Semmel erhöht meinen Gewinn um 5 Cent, weil mich das Material nur 10 Cent kostet.
    10000 Semmeln * 0,30 EUR Erlös + 10000 Semmeln * 0,15 EUR - 20000 Semmeln * 0,10 EUR Materialkosten - 1000 EUR Ofen = 1500 EUR Gewinn

    Das Argument, dass ja die Grundgebühr beim Strom wegfallen könnte ist das selbe als wenn er plötzlich die 10000 Semmeln nicht mehr selber verkauft sondern nur mehr die 10000 aus dem Zusatzauftrag. Das geht dann natürlich nicht.



    Er betrachtet die Grenzkosten pro kWh und nicht die Vollkosten, um zu Entscheiden, welche Variante er wählt. Siehe oben.

    Ernst
     
  17. R.B.

    R.B.

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    Dann soll er halt einfach mal Beispiele mit seinen Zahlen rechnen, dann sieht er was ich meine. Grundgebühren sind im Gegensatz zu Investitionskosten keine Fixkosten, da Grundgebühren auch von der abgenommenen Energiemenge abhängen können. Setzt man voraus, dass sich hier keine Änderungen ergeben können, dann wäre Dein Ansatz korrekt.

    Aber egal wie, er wird die Investition in eine BW-WP bei den aktuellen Preisen nicht amortisieren können.

    Unterstellen wir mal 10.000kWh Heizbedarf, 3.000kWh für WW mit Gas erzeugt (Jahreswirkungsgrad mit 80% angesetzt), Strombedarf 4.000kWh p.a. für den Haushalt. Gaspreis 6,4Ct./kWh + 10,- €/Monat GG, Strompreis 25,5Ct./kWh + 8,- €/Monat GG.

    Heiz- und WW-Kosten mit Gas:
    10.000kWh * 6,4Ct./kWh + (12*10,- €) = 760,- € (= 7,6Ct./kWh)
    13.000kWh * 6,4Ct./kWh + (12*10,- €) = 952,- € (= 7,32Ct./kWh)

    Stromkosten ohne WW:

    4.000kWh * 25,5Ct./kWh + (12*8,- €) = 1.140,- €

    Jahreskosten gesamt für Strom, Heizen und WW:

    952,- € + 1.140, -€ = 2.092,- €

    Heiz- und WW-Kosten mit Gas und BW-WP:

    10.000kWh * 6,4Ct./kWh + (12*10,- €) = 760,- € (= 7,6Ct./kWh)
    (4.000kWh * 25,5Ct./kWh) + (3.000kWh/1,25/3,0 * 25,5Ct./kWh) + (12*8,- €) = 1.320,- €

    Jahreskosten gesamt für Strom, Heizen und WW:

    760,- € + 1.320,- € = 2.080,- €.

    Die Variante mit BW-WP würde also unter´m Strich 12,- € p.a. einsparen. Bei Investitionskosten die sich schnell mal in der Klasse 2T€ aufwärts bewegen, muss man wohl nicht weiter nachdenken. Selbst wenn die BW-WP eine JAZ von 3,5 erreichen würde, wäre das Einsparpotenzial nur etwa 42,- € p.a.
     
  18. Zellstoff

    Zellstoff

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    Also....
    Bei aktuellen GBWT im Neubau mit Flächenheizungen darf man schon von einem Jahresnutzungsgrad von 90% ausgehen bzw. damit rechnen. Das zeigen auch einige Felduntersuchungen, selbst für Anlagen ab 1995.
    Der Nutzungsgrad im Sommer sinkt, aber die absoluten Verluste sind natürlich deutlich geringer als in der Heizperiode, daher hat das nur einen geringen Einfluß auf die Gesamtbilanz.
    Eine zusätzliche ST für WW senkt sogar den Jahresnutzunggrad leicht, weil der über Gas erzeugte WW Anteil im Sommer drastisch sinkt, dafür reduzieren sich aber die Gesamtverbräuche von Gas.

    Zu den Gaspreisen. Das muß jeder bei sich vor Ort rechnen, aber aktuell sollte es quasi überall in D möglich sein, Gas inkl. GG bei 10.000kWh für 7,2 Cent/kWh zu bekommen. Hatten wir erst vor Kurzem.
    Ich hier z.b. bekomme die kWh für 6,2 Cent, wenn ich die Bonus konsequent ausnutzen würde, auch für deutlich unter 6 Cent. inkl. GG.

    mMn muss man zudem Bedenken, dass man ohne WP wesentlich mehr Möglichkeiten hat den Stromanbieter zu wechseln. Klar das macht nicht jeder, aber bei den aktuell geringen Verbräuche im Neubau, machen diese jährlichen Wechselgeschichten gern mal 15-20% der Gesamtenergiekosten aus. Wie kann man einfacher 15% Energiekosten sparen?

    Unterm Strich heißt das: eine BWWP zusätzlich zu GBWT rechnet sich sicher nicht. Allg. muss aktuell in manchen Gegenden eine WP eine JAZ von knapp 4 erreichen, um die kWh thermisch zum gleichen Preis erzeugen zu können, erst darüber beginnt die Amortisation.
     
  19. R.B.

    R.B.

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    Wie gut, dass die meisten Leute gar nicht wissen wie (in)"effizient" ihre Anlagen laufen.
     
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  21. Zellstoff

    Zellstoff

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    hat mal was vernünftiges gelernt
    Das ist wohl wahr...waren erst gestern Abend bei Bekannten. Sind total zufrieden mit Ihrer Erdwärme WP (Tiefenbohrung). JAZ 3,28....:yikes
    Und wennste dann fragst:" hast dir da nicht mehr erwartet " kommt: "Keine Ahnung, ich zahl 900€ für Heizung und WW im Jahr, is doch super. Vorher in der Mietwohnung hatten wir 150€ pro Monat, also das doppelte"
    Dafür erntet man vollkommenes Unverständnis, dass ich im Neubau mit Gas heize: "echt? Gas? Ist doch total ineffizient"

    So kann man das auch sehen :-)
     
  22. R.B.

    R.B.

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    Jepp. Noch besser, "unsere Heizung ist so sparsam, wir haben 100,- € Rückzahlung vom Vermieter/Gasversroger bekommen" :mega_lol:
     
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