Wärmepumpe und Speicherung

Diskutiere Wärmepumpe und Speicherung im Heizung 2 Forum im Bereich Haustechnik; Hallo zusammen, Wahrscheinlich bin ich noch etwas zu früh dran, aber wir sind aktuell am Suchen nach der "idealen" Heizung. Grundstück liegt...

  1. Mauerfall

    Mauerfall

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    Hallo zusammen,

    Wahrscheinlich bin ich noch etwas zu früh dran, aber wir sind aktuell am Suchen nach der "idealen" Heizung. Grundstück liegt stark am Hang, Heizkeller völlig im Hang und auf der der Strasse abgewandten Seite. Entfernung zur Strasse ca. 15m.

    Gas möchten wir nicht, für Pellets haben wir eigentlich keinen vernünftigen Platz für den Bunker. Also Wärmepumpe. Wobei wir noch offen sind ob Luft-Wasser oder Sole-Wasser... kommt auch auf die Kosten an.

    Jetzt hatte ein Berater für Solaranlagen folgenden Vorschlag:
    Die Wärmepumpe mit einem größeren Pufferspeicher ausrüsten und über eine Steuerung so an die Solaranlage anbinden, dass die Wärmepumpe tagsüber autark mit dem Solarstrom betrieben werden kann und nachts nur der Pufferspeicher entladen wird. An sonnigen Tagen könnte so die gesamte Heizung ohne Fremdstrom betrieben werden, was gerade an den besonders kalten Tagen (diese sind ja meistens nicht bewölkt) die Effektivität der WP enorm erhöhen würde.

    Was meint Ihr dazu?

    Gruß
    Mauerfall
     
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  3. alex2008

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    ja und wieviel Wärme kann de Puffer denn so speichern, wieviel Wärme verliert das Haus und muß deswegen von der Heizung nachgeschoben werden?
    Im Winter bringt die PV-Anlage über wieviel Std. wieviel Watt? Wieviel Wärme kann die WP damit in den Puffer schieben?

    Damit die WP noch mit halbwegs ordentlichen COPs läuft wird man kaum mehr als 10-15KWh an Wärme pro 1.000 Liter Puffervolumen speichern können.
    Unser Haus benötigt an kalten Tagen so ca. 60-80KWh Wärme (im ges. Jahr ca. 4-5 Tsd.)
    So und nu überleg mal was das notwendige Speicherbrimbamborium so kostet

    Für wirtschaftlichkeitsvergleiche von div. Konzepten sollte mal die ungefähre Heizlast bekannt sein. Dann kann man nährer Überlegungen anstellen ob bspw. ein Flach/Grabenkollektor realisierbar ist oder Sondenbohrung für eine Erd-WP. Selbst Sondenbohrung dürfte im Vollkostenvergleich oft genug noch günstiger sein als eine LWP.
    LWP bei Heizlasten unter 5kw könnten noch mit ner EWP mit Erdsonde konkurieren können
     
  4. #3 gunther1948, 22. Februar 2014
    gunther1948

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    hallo
    einfach mal in den videotext der ard, zdf, hr3 gehen und schauen wieviel die photovoltaik zur zeit so an solargewinn bringt. kosten nutzen berechnung anstellen lassen und die funktion mit dem solaren deckungsgrad vom berater schriftlich bestätigen lassen unter übernahme der differenzkosten.
    husch und weg isser.
    nicht, dass die heizspirale im puffer purzelbaum schlägt und dein stromzähler amok läuft.

    gruss aus de pfalz
     
  5. R.B.

    R.B.

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    Zuerst mal Ordnung in Dein "System" bringen. Einerseits ist von Pufferspeicher die Rede, andererseits von Solarstrom. Das lässt vermuten, dass hier als Pufferspeicher nicht ein mit wassergefüllter Eimer gemeint ist, sondern das was man landläufig unter "Batterien" versteht, also Akkus. Unter "Solaranlage" verstehst Du dann eine PV Anlage und nicht eine Anlage für Solarthermie. Liege ich damit richtig?

    Oder ist mit Pufferspeicher doch ein Wasserspeicher gemeint der über einen Heizstab aus der PV Anlage geladen werden soll? Oder soll mit PV Strom die WP betrieben werden die dann das Wasser tagsüber auf Temperatur bringt?

    Es gibt so viele Möglichkeiten, da muss man schon genauer formulieren. Sonst meint jeder was Anderes, und dementsprechend fallen auch die Ergebnisse aus.

    Die Variante PV mit Akkus wäre natürlich viel besser als die direkte Versorgung der WP aus der PV Anlage, mit Einspeisung der Überschüsse in´s öffentliche Netz. ABER so eine Anlage wird richtig aufwendig und somit richtig teuer. Das liegt allein schon daran, dass ein Haus für´s Heizen viel mehr Energie braucht wie für den normalen Haushaltsstrom.

    Nur mal als Beispiel. Ein Haus mit einer Heizlast von 6kW (typ. für die heutigen EFH) benötigt bei Auslegungs-AT logischerweise 24h x 6kW = 144kWh thermisch pro Tag. Die WW Erzeugung lassen wir mal unter den Tisch fallen, da gehen auch noch einmal grob 10kWh pro Tag drauf.
    Bei einem Puffer als Wasserspeicher müsste ich also die 144kWh einlagern.
    Sollen die 144kWh mit einer Sole-WP erzeugt werden, dann bedeutet das bei einer AZ von 4 eine Bedarf von 36kWh el. pro Tag. Um diese aus Akkus zu versorgen, müsste man etwa 70kWh an Akkukapazität vorhalten. Als einfache Bleiakkus mit 48V oder 80V Technik legt man dafür ca. 7,5-8T€ auf den Tisch. Wohlgemerkt, nur für die Akkus. Lebensdauer min. 5 Jahre, typ. 7-8 Jahre, maximal um die 10 Jahre.
    Noch so nebenbei bemerkt, alleine diese Akkus wiegen etwa 2 TONNEN !

    Tja, und damit kannst Du nur einen einzigen kalten Wintertag überbrücken an dem mal nicht die Sonne scheint.

    So, und weil man mit "Batterien" im Keller alleine nichts anfangen kann, braucht man natürlich auch noch die entsprechenden Laderegler die bei solchen Bedingungen nicht gerade billig sind, und natürlich Wechselrichter um später den Strom wieder in das Hausnetz einspeisen zu können bzw. um die WP damit zu versorgen. Je nach WP ist hier auch noch ein WR nötig der Drehstrom zur Verfügung stellt.

    Der nächste Knackpunkt ist die Dimensionierung der PV Module. Diese sollten natürlich so dimensioniert werden, dass sie auch im Winter ausreichend Ertrag liefern um die Akkus zu laden. Das wird aber schlichtweg nicht möglich sein. Schaut man sich der Tagesverläufe von PV Anlagen an, insbesondere die Monate Anfang Nov. bis Ende Februar, dann wird man feststellen, dass dort viele Tage dabei sind an denen gar keine Erträge geliefert werden oder vielleicht mal 500Wh oder 1kWh, aber niemals so viel, dass man damit die notwendigen 35kWh Tagesbedarf für die Akkus bereitstellen könnte.

    Da hat man dann PRO MONAT gerade mal 30kWh/kWp, im Dez. oder Januar können es auch nur 15kWh/kWp oder gar nur 7kWh/kWp sein, erst im Februar ist man wieder auf dem Niveau vom Nov. und ab März wird´s dann besser. Schauen wir uns mal einen der kritischen Monate an, das wäre der Januar. Hier liegt der Heizbedarf normalerweise am höchsten, eine PV Anlage mit 10kWp bringt aber gerade mal 70kWh an Ertrag im ganzen Monat. Selbst wenn ich diese komplett speichern und verwerten könnte, was mache ich die restlichen 29 Tage?

    Man darf bei solchen Konzepten niemals den Fehler machen und von Jahreserträgen der PV Anlagen ausgehen. Die fallen dummerweise größtenteils im Sommer an wo man sowieso nicht heizen muss.
     
  6. Julius

    Julius

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    Vermutlich um die 50 bis 100 Jahre zu früh...
     
  7. #6 Mauerfall, 7. März 2014
    Mauerfall

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    Hallo R.B.,

    Erstmal vielen Dank für die Antwort. Es war eigentlich ein Wasserspeicher gemeint, der über den Heizstab unter Tage über die PV geladen werden sollte. Wenn ich Deine Ausführungen richtig deute, dann macht das nicht viel Sinn.

    Wir waren jetzt diese Woche für eine Beratung beim Heizungsbauer - logischerweise eher unverbindlich, da wir noch keine Heizlastberechnung vorliegen haben. Es ging daher auch nur um die grundsätzlich bei uns sinnvollen Technologien. Also wie oben beschrieben Luft-Wasser-WP oder Sole-Wasser-WP.
    Der Heizungsbauer hat uns die Vor- und Nachteile aus seiner Sicht recht deutlich aufgezeigt, wobei er uns wegen der Bohrrisiken von einer Sole-Wasser-WP abrät. Allerdings hält er eine reine Luft-Wärmepumpe wegen der geringen realen JAZ ebenfalls nicht für ideal. Stattdessen schlägt er uns als Alternative eine Anlage mit Massivabsorbern der Firma Busch**k vor. Leider finde ich nichts zu diesem System außer der Homepage des Herstellers. Ist wohl eine absolute Nische...

    Was hältst Du (hab schon gemerkt dass Du einige Erfahrung mit WP hast) von diesem System? Schon einmal unter die Finger bekommen?

    Danke und liebe Grüße
    Mauerfall
     
  8. ultra79

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    Dein Heizstab macht aus einer kWh Strom eine kWh thermische Energie (in erster Näherung). Eine WP macht aus einer kWh vielleicht 2 oder 3 kWh. Das hängt vor allem von der Zieltemperatur ab wie effizient das geht.

    In meinem Fall ist die Rechnung so (SoleWP):

    - 1 kWh elektrisch eingespeist = 17 Cent
    - 1 kWh elektrisch eingekauft = 25 Cent
    - AZ der WP für WW (Zieltemperatur 50 °C) ca. 3.3

    => damit würde der Heizstab einen Preis von 17 Cent pro kWh thermisch haben - die WP ca. 7.5 Cent.

    Es ist also erstmal besser den Strom zu verkaufen als ihn mit Heizstab zu nutzen => das Netz ist der Speicher.

    Damit steht auch die Einspeisevergütung prinzipiell solchen Lösungen zur Eigennutzung entgegen - es sei denn die wirtschaftliche Betrachtung ist einem egal und man tut es aus Überzeugung.

    Der Heizstab hat gegenüber der WP noch den Vorteil das er auch hohe Temperaturen erzeugen kann - aber dann steigen auch ganz schnell die Speicherverluste.


    Was sind denn "Massivabsorber"? Und was ist das "Bohrrisiko"?
     
  9. #8 Mauerfall, 8. März 2014
    Mauerfall

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    Hallo Ultra,

    Massivabsorber sind soweit ich das jetzt zusammen hab im Prinzip Betonstelen, durch die das Kältemittel der WP fließt. Diese stehen im Freien und nehmen dort die Wärme auf, einschließlich eventueller solarer Anteile. In unserem Falle könnte man diese auf der Südseite des Grundstücks sogar als Zaun integrieren. Ich muss zwar auf dieser Seite Bäume pflanzen, aber das kann ich ja so dahinter, dass die Absorber gegen Abend nicht allzu viel abbekommen

    Mit "Bohrrisiko" meinte der HB das Risiko, dass man den Bohrgrund ab einer gewissen Tiefe nicht genau kennt und eventuell kritische Schichten ansticht. Dieses Risiko würde er niemals übernehmen wollen. Kann jetzt Blödsinn sein - k.A.

    Ansonsten wird es wohl auf eine LWWP hinauslaufen, eventuell mit Solar.

    Gruß
    Mauerfall
     
  10. ultra79

    ultra79

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    Also nachdem ich Wikipedia gelesen habe erschliesst sich mir nicht warum man sowas bei einem EFH Neubau machen sollte. JAZ von 3.3 ist nicht so berühmt - die Betonelemente kosten ja auch nicht wenig... und hübsch sind die auch nicht.

    Warum nochmal keine SoleWP mit Grabenkollektor? Damit solltest du eine JAZ von über 4 bekommen und brauchst wenig Platz im Garten.


    Okay - verstehe. Ja - das risiko besteht - auch das man evtl. ein paar Meter mehr bohren muss, weil die Entzugsleistung kleiner ist als erwartet oder so...

    Solar = Solarthermie macht keinen Sinn in Verbindung mit LWWP
    Solar = PV-Anlage kann konzeptionell kleine Synergien bringen - aber erwarte keine Wunder - so von wegen "autarkie"...

    LWWP würde ich nicht geschenkt nehmen heute - außer vielleicht wenn ich ein Passivhaus baue.

    Gas geht bei dir nicht?
     
  11. ultra79

    ultra79

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    Also nachdem ich Wikipedia gelesen habe erschliesst sich mir nicht warum man sowas bei einem EFH Neubau machen sollte. JAZ von 3.3 ist nicht so berühmt - die Betonelemente kosten ja auch nicht wenig... und hübsch sind die auch nicht.

    Warum nochmal keine SoleWP mit Grabenkollektor? Damit solltest du eine JAZ von über 4 bekommen und brauchst wenig Platz im Garten.


    Okay - verstehe. Ja - das risiko besteht - auch das man evtl. ein paar Meter mehr bohren muss, weil die Entzugsleistung kleiner ist als erwartet oder so...

    Solar = Solarthermie macht keinen Sinn in Verbindung mit LWWP
    Solar = PV-Anlage kann konzeptionell kleine Synergien bringen - aber erwarte keine Wunder - so von wegen "autarkie"...

    LWWP würde ich nicht geschenkt nehmen heute - außer vielleicht wenn ich ein Passivhaus baue.

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  12. R.B.

    R.B.

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    Google mal nach "Energiezaun", da findest Du ähnliche Konstruktionen.

    Nachteil, Dir steht an sich auch nur die Außenluft als Quelle zur Verfügung. Solare Erträge sind mangels Fläche nicht so berauschend. Im Winter wird sich die Soletemperatur also ganz schnell der Außentemperatur annähern. Kein großer Vorteil gegenüber einer LWP. Die paar kg Beton als "Speicher" helfen hier auch nicht weiter, weil sie zwar tagsüber Energie aufnehmen könnten, diese aber am Abend wieder abgeben, selbst wenn die WP keine Energie entziehen würde.

    Ich würde bei einer SWP nicht gleich an eine Bohrung denken. Flächenkollektoren sind preisgünstiger zu erstellen. Wie man diesen Kollektor dann genau gestaltet, dazu muss man sich das Grundstück anschauen. Ein Vorteil bei diesen Solekollektoren liegt ja darin, dass man diese fast schon beliebig auf dem Grundstück "verteilen" kann. Ob in der Fläche, in Form von breiten Gräben, oder schmalen Gräben, usw.
    Liegen die Rohre in der Erde, dann nutzt man einen sehr großen Wärmeübertrager, denn die Sonne erwärmt ja auch den Boden. Regen ebenso. Zudem hat man einen großen Speicher, denn in 1,5m Tiefe ist der Boden normalerweise frostfrei.

    Wie gesagt, LWP ist aufgrund der hohen Strompreise nicht so der Bringer. Selbst wenn man versucht über PV Module zusätzlich Energie zu generieren, sind die Kosten zu hoch. Die niedrigeren Investitionskosten können sich dann positiv bemerkbar machen, wenn man ein Haus hat, das extrem wenig Heizenergie benötigt. Dann spielen die reinen Energiekosten keine so große Rolle mehr.
     
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  14. #12 Mauerfall, 8. März 2014
    Mauerfall

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    Hallo zusammen,

    Nochmals ein richtig großes DANKE! für die ganzen Infos. Das Problem ist halt, dass einen die Information praktisch erschlägt, fragt man 5 Leute bekommt man 7 Antworten :mauer

    Erstmal zum Thema Gas:
    Bei uns sprechen mehrere Dinge dagegen. Wir haben keine Leitung auf dem Grundstück, meine Frau ist Gas gegenüber skeptisch, spätestens nachdem bei meinen Eltern mal die Leitung undicht wurde und ich bin mir unsicher, weil der Heizraum wegen der Hanglage komplett im Hang liegen wird (auf Kellerniveau, Erdoberfläche ist aber im 1. OG). Daher ist Wärmepumpe erste Wahl.

    Ich könnte mir aufgrund der Hanglage auch noch andere Lösungen vorstellen, zum Beispiel, dass man einen Flächenkollektor auf der Hangseite direkt an der Hauswand einbringt. Wegen des Hangs stecken wir dort auf 15m Breite ca. 3,5m (Garage) bis 7m (Haus) tief im Boden. Ausheben müssen wir sowieso, auf den Meter kommt es dann auch net mehr wirklich an. Wäre das eine sinnvolle Möglichkeit?

    Alternative wäre eine Eisheizung. Auch hier wieder ein Synergieeffekt, da wir im BPlan eine größere Zisterne brauchen, und der Eisspeicher als Zisterne verwendet werden kann. Eine reine LWP ist von der Effektivität nicht der Bringer, daher versuche ich diese ja sinnvoll zu ergänzen...

    Wo bekommt man eine sinnvolle und unvoreingenommene Beratung?

    Gruß
    Mauerfall
     
  15. R.B.

    R.B.

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    Der Kollektor muss mit Abstand zum Haus verlegt werden. Er holt sich seine Energie ja aus dem umgebenden Erdreich, und soll nicht den Hauswänden Energie entziehen. ;)

    Eisspeicher könnte man überlegen. Muss aber sorgfältig geplant werden, denn man sollte an sich nur die Energie im Wasser sowie die Energie durch den Phasenwechsel (Eisbildung) nutzen. Reicht das nicht aus, dann hat man schnell ein Problem. Dieses Problem wird gerne gelöst indem man solare Erträge in den Eisspeicher leitet. Das erhöht aber den Aufwand und muss anders geplant werden als eine "normale" Solarthermieanlage. Man möchte ja bereits Erträge nutzen die knapp über dem Gefrierpunkt verfügbar sind.

    Eine Solekollektor würde ich nicht zu tief verlegen, denn er braucht die Regeneration "von oben", sprich Sonne und Regen.
     
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