Hybrid Heizung - Heizleistung berechnen...

[markm]

Hallo zusammen,

wir möchten unsere alte Gastherme (21 Jahre alt) durch eine Luft/Wasser-Wärmepumpe in Kombination mit einer neuen Gastherme austauschen.
Die WP soll hauptsächlich über die vorhandene Photovoltaik Anlage (14 kWp SSO 37° Frankfurt a. M.) betrieben werden.

Es ist ein Altbau (vor 1950) mit 160 qm² Wohnfläche.
Die Außenwände sind aus Ziegelstein (40cm - U-Wert 1,7 W/(m²K) bewertet durch einen Energieberater vor 10 J.) und ist ungedämmt, die oberste Geschossdecke aber komplett (U-Wert unbekannt Steinwolle ca. 25cm).

Natürlich werden wir das Ganze dann von einem Fachbetrieb/Energieberater korrekt berechnen lassen. Ich möchte es aber vorher ungefähr wissen. Bis ein Fachmann verfügbar ist, kann es noch dauern...

Folgendes habe ich für die Berechnung angenommen:
- Außentemperatur -15° Grad (Gastherme) / 5° Grad (WP)
- Wände der Wohnung: U-Wert 1,7 W/(m²K)
- Raumgröße u. Temp.: 60 qm² - 20° / 100 qm² - 16°

5° Grad für die WP habe ich deshalb genommen, weil ich davon ausgehen, dass in den Monaten in denen es normalerweise unter 5 Grad ist, die PV-Anlage nicht genügend Energie für die WP liefert um die benötigte Heizleistung alleine zu erbringen und die Effizienz von WP stark nachlässt.

Folgende Formel habe ich genommen: Q = Wohnfläche in m² x U-Wert in W/(m²·K) x Temperaturdifferenz in K = Heizleistung in Watt

Ergibt für die Gastherme 6,8 KW und die WP 3,6 KW.

Ist die Berechnung so OK, oder habe ich was falsch hergeleitet?

vG Markus

 

[KarlZei]

Steht das Haus tatsächlich in der Region Frankfurt a. M.? Dann gehst Du von einer zu niedrigen Temperatur aus (-15°C) und ein Bivalenzpunkt von 5°C wäre wohl auch zu hoch.

In diesem Fall würde ich sogar die Idee Hybrid-Anlage in Frage stellen wollen. Ja, natürlich hängt das von den zukünftigen Energiekosten ab. Aber eine LWWP wird in der Gegend selbst bei hohen Vorlauftemperaturen (55°C) recht effizient laufen können. Die zusätzlichen Investitionskosten für ein Gas-Gerät sowie die Kosten für dessen Betrieb dürften sich nie amortisieren. Und Du machst Dich von Gas abhängig, weil eine LWWP mit der geringen Leistung Dein Haus nicht alleine beheizen kann.

Die Rechnung ist ziemlich grob. Wie hoch war denn bisher der jährliche Gasverbrauch für Heizen und Warmwasser?

 

[markm]

ja, ich habe aber erstmal eher negativ gerechnet. Minus 15,8° Grad war glaube ich die tiefste je gemessene Temperatur.

Natürlich würden wir am liebsten eine reine LWWP betreiben, aber dafür habe ich echt zu wenig Ahnung ob bei Schlechtwetter die Energie von der PV-Anlage ausreicht um die wahrscheinlich ebenfalls sehr hohen Stromkosten auszugleichen.
Denn bei Minusgraden und Schlechtwetter wird die WP wohl zu 100% den Strom vom Versorger beziehen.

So 20.000 - 21.000 kWh waren es die letzten 3 Jahre.

 

[KarlZei]

Minus 15,8° Grad war glaube ich die tiefste je gemessene Temperatur.

Üblicherweise legt man nach Normaußentemperatur aus. Die tritt per definitionem nur sehr selten auf. Sie liegt für die Region Frankfurt irgendwo um -9° bis -11°C. Siehe Klimakarte | Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V.

So 20.000 - 21.000 kWh waren es die letzten 3 Jahre.

Das läuft auf eine Heizlast von unter 10kW hinaus; ich schätze mal so um 8kW.

Natürlich würden wir am liebsten eine reine LWWP betreiben, aber dafür habe ich echt zu wenig Ahnung ob bei Schlechtwetter die Energie von der PV-Anlage ausreicht um die wahrscheinlich ebenfalls sehr hohen Stromkosten auszugleichen.
Denn bei Minusgraden und Schlechtwetter wird die WP wohl zu 100% den Strom vom Versorger beziehen.

Hier verstehe ich Dich nicht ganz. Die PV wird die Wärmepumpe doch sowieso nie zu 100% versorgen können. Sie nimmt sich aber immer einen Anteil des verfügbaren PV-Stroms, mal weniger und mal mehr. Sie wird sicherlich den Eigenverbrauch deutlich erhöhen, sodass weniger aus dem Netz bezogen werden muss. Und deswegen sollte man auch immer das ganze Jahr bilanzierend betrachten: Was braucht die WP an Strom, was liefert die PV-Anlage, wie hoch ist der Eigenverbrauch...? Moderne WPs bieten zudem die Möglichkeit, PV-Überschuss gezielt zu nutzen, indem sie bei viel Überschuss mehr heizen oder das Warmwasser wärmer machen. Und natürlich kann man die Sache auch mit einem PV-Speicher verbessern, so es denn wirtschaftlich genug ist.

 

[markm]

Hier verstehe ich Dich nicht ganz.

Ich habe eben (noch) zu wenig Daten um zu beurteilen bzw. zu berechnen ob eine reine LWWP Lösung mit z.B. 8 KW + Strom vom Versorger oder eine Hybrid-Lösung mit zusätzlicher Gastherme (und sonstiger Bauteile/Steuerelemente) die bessere Wahl ist.

Und ungefähr beurteilen muss ich das leider selbst, da ich die Erfahrung gemacht habe, dass viele vermeintliche "Experten/Fachleute" eben selbst nur raten oder vielleicht sogar bewusst (aus welchen Gründen auch immer...) ein falsches Angebot machen.
Habe die letzte Zeit schon alle möglichen Variationen gehört oder gelesen.

Zum Glück gibt es Foren wie dieses! Da bekommt man, entgegen der allgemeinen Meinung, oft die hilfreichsten Infos.

auch mit einem PV-Speicher verbessern

ja, das irgendwann auch. Aber momentan ist mir Amortisationsdauer eines zusätzlichen PV-Speicher (+ Hybrid Wechselrichter) zu lang...

 

[KarlZei]

Ich habe eben (noch) zu wenig Daten um zu beurteilen bzw. zu berechnen ob eine reine LWWP Lösung mit z.B. 8 KW + Strom vom Versorger oder eine Hybrid-Lösung mit zusätzlicher Gastherme (und sonstiger Bauteile/Steuerelemente) die bessere Wahl ist.

Darauf gibt es leider keine Antwort, weil man dazu die zukünftigen Energiekosten kennen müsste. Die kennt aber keiner. Man kann nur abschätzen, was derzeit günstiger ist und hoffen, dass sich das in der Zukunft nicht zu sehr ändert.

Mal spaßeshalber mit 18.000kWh, heutigen Energiekosten (Verivox-Index Gas 20 Cent, Strom 50 Cent je kWh) und einer realistischen JAZ von 3,5 gerechnet:
Gas kostet 3.600 Euro/a. Die Wärmepumpe braucht 18.000 / 3,5 = 5.000kWh und damit 2.500 Euro/a. Davon könnte vielleicht ein Fünftel durch die PV gedeckt sein => 2.000 Euro/a. Die Zahlen verschieben sich bei einer Hybridlösung natürlich. Vielleicht wirst Du bei Deinen geplanten Werten den Gas-Anteil auf 60% runterbringen können (ca. 2.000 Euro/a). Die WP muss den Rest von nur noch ca. 8.000kWh decken, wird dabei zudem mit einer deutlich besseren JAZ laufen (z.B. 4,5). Macht dann vielleicht 1.000 Euro und mit PV rund 800 Euro. Insgesamt sind das dann ca. 2.800 Euro.
Tja, gegenüber einer reinen WP-Lösung ist das nicht günstiger. Und Du hast ja auch noch die Investitions- und festen Kosten für Gas (Vertrag, Wartung, Schornsteinfeger). Nur die Therme dürfte Dich wohl in Richtung 6.000 Euro kosten und die jährlichen Fixkosten für Gas dürften im Bereich 200 bis 400 Euro liegen. Eine größere WP (z.B. 12 statt 5kW) dürfte gefördert in etwa in der gleichen preislichen Größenordnung wie die Therme liegen.

 

[markm]

Danke für die Ausführung!

Hört sich erstmal logisch an. Gehst du von einer Vorlauftemperatur von 55° Grad aus?

 

[socko]

Habt ihr das Gebäude gerade erst bezogen?

Wenn nicht, keine zweifelhaften Schätzungen mit "Temperaturen und U(k)-Werten)

Wie waren denn die Verbräuche der LETZTEN JAHRE?

 

[KarlZei]

Hört sich erstmal logisch an. Gehst du von einer Vorlauftemperatur von 55° Grad aus?

Zunächst mal ja.

Wie waren denn die Verbräuche der LETZTEN JAHRE?

So 20.000 - 21.000 kWh waren es die letzten 3 Jahre.

 

[markm]

Falls ich gerade richtig gerechnet habe, erreicht die Vorlauftemperatur bei unserer jetzigen Gastherme bei -10 Grad ungefähr 68° Grad...
Momentan steht der Außenfühler bei 13° Grad und die VT bei 37° Grad...

zweifelhaften Schätzungen mit "Temperaturen und U(k)-Werten)

Ich nehme an du meinst die Werte der Gebäudehülle? Die wurde nicht geschätzt, sondern bei einer Energieberatung durch einen zertifizierten Experten ermittelt...

 

[KarlZei]

Moderne LWWP kommen auch mit hohen Temperaturen gut klar. Das wäre allerdings sehr viel und würde natürlich einiges ändern. Eine JAZ mit einer 3 vor dem Komma kann man dann wohl ausschließen. Muss halt genauer bestimmt / getestet werden. Ggf. wäre es auch sinnvoll (auch wirtschaftlich), Heizkörper zu tauschen.

 

[markm]

Heizkörper zu tauschen.

genau das kommt mir gerade auch in den Sinn. Die Leitungen sind alle gedämmt, da kann ich nicht mehr viel machen...

Da komme ich gleich zur Frage wie ich am besten bestimme welcher Heizkörper getauscht werden sollte.
Es gibt ja diese Heizkostenverteiler die in Mietswohnungen eingesetzt werden und wohl recht genau sind.
Gibt es noch eine andere Möglichkeit, und wenn nein, kann ich so ein Gerät auch selbst anbringen?

 

[KarlZei]

Ein Problem ist, dass alte Heizungsanlagen häufig nicht richtig optimiert sind (inkl. hydraulischer Abgleich). In der Folge laufen sie dann mit viel zu hoher Heizkurve bzw. Temperaturen. Eigentlich müsste man erstmal optimieren und schauen, was tatsächlich möglich ist.

Bezüglich der Heizkörper sollte eine raumweise Heizlastberechnung durchgeführt werden. Danach kann man besser abschätzen, was mit den Heizkörpern machbar ist und welche für welche Zieltemperatur besser ausgetauscht werden sollten.
Eine Erfassung der genutzten Wärmemenge über diese Verteiler bringt meiner Meinung nach nicht viel.

 

[markm]

dass alte Heizungsanlagen häufig nicht richtig optimiert sind (inkl. hydraulischer Abgleich).

das könnte tatsächlich mit einer der Gründe für die hohe Vorlauftemperatur sein.
Mir fällt gerade auch ein, dass wir vor fünf Jahren, als wir umgebaut haben, vier Zuleitungen für Heizkörper eine Zeit lang ungedämmt auf dem Dachboden liegen hatten.
In dem Zeitraum (war Winter) kam es immer wieder zu Ausfällen der Gastherme und der Monteur von der Firma hat dann irgendwas umgestellt (wahrscheinlich die Vorlauftemperatur-Berechnung). Daraufhin war Ruhe.
Ich werde mal die Rechnungen aus dem Zeitraum und davor kontrollieren. Das müsste sich ja bemerkbar gemacht haben...

edit:
Habe mir das mal mit der Heizlastberechnung durchgelesen. Ehrlich gesagt halte ich das für groben Unfug.
Wie soll das funktionieren? Man nimmt alle möglichen Schätzwerte und steckt sie in eine Formel und was rauskommt ist ein Wert der ungefähr stimmt...!?
Auf einer Site steht es würde ca. 100-150€ kosten wenn es ein Fachmann berechnet. Sollte er es ordentlich durchführen halte ich den Preis für weit untertrieben. Vielleicht 100-150€ pro Raum...

 

[Defrost]

Was kostet so eine Hybrid Heizung?

 

[KarlZei]

Habe mir das mal mit der Heizlastberechnung durchgelesen. Ehrlich gesagt halte ich das für groben Unfug.
Wie soll das funktionieren? Man nimmt alle möglichen Schätzwerte und steckt sie in eine Formel und was rauskommt ist ein Wert der ungefähr stimmt...!?

Das ist im Bestand leider so. Aber je besser die genutzten Daten sind, desto besser ist die Rechnung. Immerhin ;-)

Auf einer Site steht es würde ca. 100-150€ kosten wenn es ein Fachmann berechnet.

Es gibt unterschiedliche Verfahren zur Berechnung. Beim einfachsten, dem Verfahren A, wird mit typischen Werten für ein Haus gerechnet. Da ist der genannte Betrag realistisch. Das bessere und teurere Verfahren B kommt aber auch nicht ohne Schätzungen aus, wenn der Aufbau des Hauses nicht im Detail bekannt ist.

 

[helmut m.]

Wenn du tatsächliche Verbrauchswerte hast, kannst du mit meiner kostenlosen Anwenung gut abschätzen, welche Leistung du tatsächlich installieren solltest.
Siehe: meisl.online unter Tools.

 

[markm]

Es gibt unterschiedliche Verfahren zur Berechnung

Habe mir mittlerweile von einem Bekannten zeigen lassen wie ich es so gut wie möglich ausrechnen kann.
Und einen Energieberater habe ich auch aufgetrieben. Der kommt nächste Woche schon. Hätte ich in der momentanen allgemeinen Lage nicht für möglich gehalten.
Mal schauen was der so ausrechnet...

Siehe: meisl.online unter Tools.

Danke. Werde ich mir mal anschauen!

 

[buskrause]

Siehe: meisl.online unter Tools.

Danke für den Hinweis, habe viel dort gelesen.
grüsse an ihre Frau, schöne Bilder gemalt

 

[kolobezka]

besser ist, alte Therme lassen und WP dazuhängen.

WP sollte auch alleine die Heizlast schaffen