LWWP mit Heizkamin oder WWWP?

[Madman0815]

hm, so langsam kommen mir immer mehr Ideen, heim und handwerksmesse sei Dank

Ich bin von der Luft WP nicht so überzeugt, sie ist bei uns blöd aufzustellen und im Winter, wenn wir richtig heizen, müssen wir den Strom kaufen... das Haus das wir umbauen hat einen Kamin... das mögen wir auch sehr, an Holz kommen wir vermutlich recht günstig ran... daher folgende Überlegung mit der Bitte um kritische Kommentare oder tosenden Beifall

Umbau auf Fußbodenheizung und Deckenkühlung unter dem Dach. (wir machen Aufsparrendämmung, sonst reicht der Platz nicht innen für Ausbau) innen ist rohes Holz, muss eh verkleidet werden, dann gleich mit wasserführenden Regipsplatten. PV drauf, (perfekte Südausrichtung und auf das Gartenhaus knall ich noch 2-3 Panele je Ost und West).

Dann entweder Grundwasser WP (sind nur ca. 8 m, aber die wollen 15-25T€ für die Bohrung (???)) oder LWP und dann unterstützen bei Schmuddelwetter und blöden COP Werten mit einen wasserführenden Kamin der einen größeren Schichtspeicher (750l) heizt? Die LWP muss zwar immer noch irgendwo platziert werden, aber immerhin wäre ich auf 2 Energieträger gestützt und kann, wenn Strom weiter so teuer bleibt mit Holz puffern. (dann ist zwar bald die letzte Industrie auch weg bei uns...aber das ist eine politische Diskussion) Schätze, die Wasserführung am Kamin kostet so 5-10 extra... )
Fragen:
Kommt die LWP dann in blödes Takten? Wie problematisch ist das? (ich werde ja nicht 24/7 Holz nachlegen können und wollen.
Wie lange hält so ein Schichtspeicher dann die Wärme? geht das, dass wir abends den Kamin anhaben und das hält bis zumindest nach dem Duschen morgens?

 

[Austro-Diesel]

Als Halbwissender meine Meinung, Expertise würde ich das jetzt nicht nennen:

1. Solange der fehlende "grüne" Strom mit fossiler Energie erzeugt werden muss kann man auch gleich was anderes verfeuern.
2. Holz ist zwar auch endenwollend verfügbar, aber eher noch als irgendetwas anderes (und wenn es der Wohnzimmerparkett ist).
3. Ein einfacher Holzofen zählt zu den Dingen, die auch mal ganz ohne Strom funktionieren.
4. Holz macht Arbeit und das nicht zu knapp. Je nachdem wie man gewickelt ist, ist das mehr oder weniger akzeptabel. Aber es gibt auch Tage wo der beste Wille nichts nützt (Krankheit, Abwesenheit, Zeitmangel).
5. Die Abgasqualität einfacher Stückholzöfen ist so, dass man sich nicht wünscht, dass alle Nachbarn auch einen nutzen.
6. Eine Wärmepumpe bringt Komfort und in Verbindung mit einer großzügig angelegten Solaranlage zumindest in der Übergangszeit eine CO2-neutrale und ist im Betrieb günstig.
7. Die Luft-Wasser-Wärmepumpe punktet bei den Investitionskosten, die Wasser-Wasser-Wärmepumpen glänzen bei tiefsten Außentemperaturen mit gutem COP.
8. Ein Schichtpufferspeicher ist Pflicht, um die unterschiedlichen Bedürfnisse der gänzlich verschiedenen Techniken abzufedern.
9. Der Energieinhalt (also die "Reichweite") des Puffers hängt sehr stark vom Temperaturniveau und dem Wärmebedarf des Hauses ab. Wo ein Kessel oder wasserführender Ofen Ladetemperaturen bis 75° C und mehr erreichen ist bei der Wärmepumpe sinnvollerweise bei rund 50° C Schluss. Wenn man nun eine Heizungsvorlauftemperatur von 35° braucht ist die nutzbare Temperaturdifferenz mal 40° und einmal 15° ... das macht einen gewaltigen Unterschied.
10. Dazu kommt, dass die Modulierbarkeit der Wärmepumpen doch recht unterschiedlich ausfällt. Taktung der Wärmepumpe tritt nur bei Unterschreitung der Wärmepumpen-Mindestleistung auf.
11. Wenn man die Wärmepumpe so klein auslegt, dass bei Minusgraden zwingend mit Holz (oder im schlimmsten Fall direkt elektrisch) dazugeheizt werden muss, dann bleibt auch die Pufferspeichergröße kleiner.
12. Wie bekommt man die beiden Systeme im Betriebsübergang geregelt, manuell oder automatisch?

Für unseren Haushalt habe ich eine ähnliche Idee verfolgt und im ersten Schritt eine Pelletheizung so ausführen lassen, dass wir jederzeit um eine kleine Luft-Wasser-Wärmepumpe erweitern können. Das "zentrale Teil" davon sind die beiden 600-l-Schichtpufferspeicher, die für die reine Pelletheizung völlig überdimensioniert sind. Wenn die Puffer geladen sind (oben und mittig 75° C, unten 60° C) schaltet sich der Kessel je nach Außentemperatur erst nach ein (0° draußen) bis zwei (6° draußen) Tagen das erste Mal wieder ein.

Bei dem viel geringeren Temperaturniveau einer Wärmepumpe (max. 50° C oben und mittig) in denselben Puffern muss man mit derselben Speichermasse hingegen schon froh sein, auch nur einigermaßen über die dunklen Stunden zu kommen!

Vor dem Schritt zur Wärmepumpeninvestition werden wir daher die PV-Überschüsse unserer PV-Anlage bei der jeweiligen Außentemperatur ein oder zwei Jahre lang beobachten um bewerten zu können, ob sich das zumindest annähernd rechnet.

Unser Haus ist um 1998 herum gebaut worden, L-förmig mit ausgebautem Dach (Zimmer ohne Spitzboden, gehen bis in den First), 150 m2 vollunterkellerte Wohnnutzfläche mit 8 cm Vollwärmeschutz, ca. 20 cm Dachisolierung, mittelprächtige zweifachverglaste Kunststofffenster und auch zwei Dachflächenfenster, ein typischer guter, aber auch kostenoptimierter Bau dieser Zeit. Unser Klima hier in der Thermenregion 25 km südlich von Wien ist ein wenig milder (Weinbauregion!) mit recht wenig Schnee. Großteils liegen die Wintertemperaturen zwischen wenigen Minusgraden und ebensowenigen Plusgraden, Auslegungstemperatur ist –14° C, letzten Winter hatten wir aber gar nur zweimal –6° C.

Am verwinkelten Dach sind in alle Himmelsrichtungen 35 Solarmodule mit 415 Wp montiert, nach Süden und Osten jeweils 6, nach Westen 7, nach Norden 15, mit 4 Strings an zwei Wechselrichtern. Theoretisch ergibt das 14 kWp, praktisch vermutlich eher die Hälfte. Wichtig ist zu bedenken, dass an bedeckten und richtig schlechten Tagen die Nordseite pro Modul genauso liefert wie die gute Südseite. Nur die Ergebnisse an sonnigen Tagen sind (durchaus viel) schlechter, besonders wenn es die Sonne jahreszeitlich bedingt "nicht über den First schafft".

Im Dezember sah ich bisher Erträge von 2 (ärgstes Grau mit Nieselregen) bis 12 kWh/Tag, also da bleibt nichts zum Heizen übrig. Im Jänner und noch im halben Februar wird's auch nicht viel anders sein, aber die Sonnenstunden werden zumindest schon wieder fühlbar mehr.

Andererseits gab es im durchaus eher trüben November 11 Tage mit mehr als dem Tagesdurchschnittsverbrauch von 12 kWh, von 4 bis 10 kWh Tagesüberschuss.

Der Jahresverbrauch unserer auch neuen Pelletheizung wird wahrscheinlich bei 3,8 bis 4,5 Tonnen Pellets liegen, das sind um die 20.000 kWh. Von Mitte September ("Erprobungsfrühstart" der neuen Heizung) bis jetzt haben wir genau 1 Tonne Pellets verbraucht, also in 2,5 Monaten. Von März bis April wird's wohl ähnlich sein. Und in diesen Monaten wäre ein einigermaßen täglich vorhandener PV-Überschuss für den Betrieb einer Wärmepumpe in der nötigen Größenordnung zumindest denkbar.

Die in diesen 4,5 Monaten verheizten 2 t Pellets stellen eine Wärmemenge von grob 10.000 kWh dar. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe, die bei den in diesem Monaten vorherrschenden Übergangszeittemperaturen um die 4 bis 8° C einen COP von 3,5 bis 4 erreichen könnte, bräuchte also Strom im Ausmaß von knapp 3.000 kWh, was ungefähr 25 kWh pro Tag entspräche.

Und ob diese nicht ganz kleine Menge Strom-Überschuss zu realisieren ist, das ist wieder eine Frage der PV-Anlage. Bei uns wird sich das vermutlich nicht ausgehen, der Jahresertrag liegt vermutlich bei 10 bis 11.000 kWh, wovon natürlich der größte Anteil in den Sommermonaten anfällt. Ich fürchte, dass die einigermaßen verlässliche tägliche PV-Erzeugung in der Übergangszeit gerade für den Grundbedarf des Hauses ausreicht.

Klar wird es auch in der Übergangszeit gute Tage und sogar Spitzentage geben wo der PV-Ertrag so groß ist, dass die Wärmepumpe den Wärmebedarf mit selbsterzeugtem Strom decken könnte. Die Frage ist nur: wie oft? Und was kostet der "zum Auffüllen" zuzukaufende Strom, was kosten die Pellets? Wenn sich das jede Woche einmal ausgeht ist's eher zum Vergessen, wenn es 4 von 7 Tagen gelingt sieht die Sache schon viel freundlicher aus. – Wer ein großes, ideal ausgerichtetes und gut mit PV belegbares Dach hat ist hier im Vorteil. Die Erträge explodieren ja südseitig, wenn die Sonne durchbricht. Und die Überschüsse im Sommer kann man ja verkaufen, auch dieser Betrag geht in die Berechnung ein.

Das Einsparungspotenzial sind bei uns andererseits genau 2 Tonnen Pellets im Wert von 720 bis 1.200 Euro pro Jahr, je nach verrückten Preisen. Eine kleine Luft-Wasser-Wärmepumpe kostet mit Installationsarbeiten wohl an die 8 bis 10.000 Euro, hat eine anzunehmende Lebenserwartung von um die 15 Jahre und verursacht kleine zusätzliche Wartungs- und Überprüfungskosten. Das geht sich rechnerisch also durchaus aus – oder eben auch nicht. Es muss ja auch nicht immer alles ein vorteilhaftes Geschäft sein ... tut ja auch der Umwelt etwas Gutes.

Auf jeden Fall ist jedes eingesparte Pellet eines weniger, das gekauft, manipuliert und als Asche entsorgt sein muss. In deinem Fall als Stückholz auch eine Menge, die nicht mehrfach manipuliert werden muss, "bis es endlich warm wird". Also ist eine spürbare Komfortsteigerung zu erwarten. Und wenn man bereit ist auch eine bestimmte Menge Strom für die Wärmepumpe zuzukaufen, dann verschiebt sich der Komfortpunkt noch weiter deshalb ohne gleich unwirtschaftlich zu werden.

2 Tonnen Pellets entsprechend 2 Tonnen Scheitholz, das sind grob 4 RM (Ster). 4 RM, die man nicht Einschlichten, in den Wohnraum abtragen und in den Ofen stellen muss ... das macht schon einen Unterschied! Wir haben einen gemauerten Wohnzimmerkamin mit Kamineinsatz und verfeuern darin "aus Spaß an der Freud'" jedes Jahr 1 bis 2 RM, also ich weiß so ungefähr, was das an Mühe, Dreck und "Kuscheleffekt" bedeutet.

Ich hoffe, dass ich dir aufzeigen konnte, wie ineinander verwoben die Zusammenhänge sind und es eben sehr auf die Details ankommt. Beschreibe daher deine Situation doch näher.

 

[Madman0815]

Wow, sehr umfangereiche Antwort, danke! Aber die Überlegungen sind schon sehr ähnlich… Das Haus wird energetisch saniert, also bekommt eine Mütze aufs Dach und neue Fenster. Wir haben 60-70 qm Dachfläche Südseite, wahrscheinlich nur durch Dachfenster unterbrochen, die Gauben werden wir wohl entfernen (ja, wird wärmer, aber auch mehr Licht morgens und tagsüber kommt der Rollo runter)

Ich sehe es so: Die Luft WP wäre wahrscheinlich alleine ok, wir kommen durch. PV deckt viel vom Strombedarf ab und wenn wir keine Lust oder Zeit für Holz haben, dass passt das. Der Kamin ist der Bonus, wir haben bei Schmuddelwetter angenehme Kaminheizung und Atmosphäre und nutzen die Wärme halbwegs. Oder die Notlösung, wenn der Strom im D sehr teuer wird und sich die finanzielle Ausgangslage bei uns verschlechtert.
Das mit dem Schichtspeicher ist richtig, die Temperatur geht na klar höher mit Kamin, dann hält der sicherlich eine Zeit und wir zehren denke ich schon 24h vom Kaminabend. Dann tritt entweder die LWP in Aktion, wenn wir am nächsten Abend nicht den Kamin anmachen, entweder war dann mal die Sonne da, oder wir kaufen eben doch Strom.

Jetzt mal sehen, was der Kaminbauer morgen so anbietet…

 

[Austro-Diesel]

Ja, das könnte so hinkommen. Aber ihr werdet, damit das gut funktioniert, euer Leben nach dem Wetter und dem Ofen richten müssen, ist ja fast wie mit einem Haustier.

Eine Wärmebedarfsberechnung des sanierten Hauses wäre halt gut als Planungsgrundlage.

Was hat der ins Auge gefasste Ofen für eine Wärmeleistung auf der Wasserseite? Unsere Pelletheizung läuft im Betrieb großteils mit 6,5 kW und braucht dann den ganzen langen Tag, um die Puffer neben dem laufenden Heizwärmebedarf zu laden. Wenn man immer in der Nähe ist, kein Problem, sind ja nur zwei, drei Handgriffe. Aber wehe dir geht während des Einkaufs/Besuchs/Arbeit das Feuer aus.

 

[Madman0815]

Ja, wie geschrieben, es geht mehr darum, die Kosten senken zu können, wenn es sein müsste, also eher als Notlösung, und wenn es bis dahin nicht kompletter Blödsinn ist, dann ist das ok.
Der Ofen steht noch nicht fest, morgen kommt der Ofenbauer, der arbeitet auch mit einem Heizungsbauer zusammen, evtl geht ein gutes Komplettpaket.

 

[Madman0815]

Also das was der Kaminbauer sagt klingt gar nicht so blöd…der Kamin, speichert ordentlich Wärme, leistet so 12 KW; davon 60% in den Wasserkreislauf. Man kann einen Teil Wärme durch eine Luftdurchführung in das Treppenhaus leiten, das Wohnzimmer wird auch warm und der Rest geht mit Wasser in den Schichtspeicher.

Den Kamin wollen wir wohl eh, die Wasserführung meint er kostet so 4T€ extra, glaube, dass ist es uns wert, besser als 22t€ alleine für die Solebohrung, WWWP liegt das Angebot bei über 60t€, das machen wir sicher nicht.

Fazit, der Wasserkamin ist heiss im Rennen, wenn der PV Strom je nach Wetterlage/-vorhersage nicht reicht und wir lustig sind, dann werfen wir Holz in den Kamin und freuen uns abends am Feuer und morgens daran, dass die Wärmepumpe einen Tag aus bleiben kann, wenn der Kamin abends so 1-2h läuft sollte das locker gehen. Wenn wir keine Lust auf Feuer haben, dann eben LWWP.

 

[Austro-Diesel]

Kann man alles machen, klingt nicht verkehrt.

Erwarte dir von der PV-Anlage im November, Dezember und Jänner nicht zuviel. Bin selber verblüfft wie wenig da ankommt. Mit 14 kWp, teilweise nach Nord (was bei schlechtem Wetter genauso schlecht wie alles andere performt), kommen wir auf Ergebnisse zwischen 5 und 12 kWh/Tag, Ausreißer gibt nach oben wie sogar noch nach unten. 12 kWh/Tag ist ungefähr unser elektrischer Eigenbedarf. Selbst wenn das Doppelte am Dach wäre würde es oft noch immer nicht dafür reichen. Und das Offensichtliche ist in dieser Zeit: die schlechten Tage kommen nicht einzeln sondern immer im Block, vereinzelt kommen nur die guten Ergebnisse -- eine harte Realität.

Klar, wenn die Sonne mal durchbricht wird's lustig, aber eben auch nur für wenige Stunden. Das beschränkt die erntbare Energiemenge auch. Wenig x kurz = noch weniger. Ohne nennenswerten (!) Zukauf an Strom wird das also nicht gelingen, wenn die Wärmepumpe auch im finsteren, tiefen Winter arbeiten soll.

Mach auf jeden Falll den Pufferspeicher so groß wie irgendwie möglich, damit die nötige Reichweite gegeben ist. Wir haben hier 1.200 Liter, was um die Null Grad Außentemperatur gerade so bis eher nicht für einen knappen Tag reicht.

Und glaub mir, den Puffer kriesgst mit 8 kW Wärmeleistung im wasserführenden Ofen nicht in 1 bis 2 Stunden geladen, das geht sich neben der laufenden Wärmeabnahme nicht aus. Da wird man die Feuerung eher den halben Tag bei Laune halten müssen! Ein Puffer mit 1.200 l fasst bei einem Temperaturhub von 40 zu 85° schlanke 65 kWh, das entspricht nach Wirkungsgrad ca. 18 kg Brennholz nur für den Puffer.

Und nochmal knapp soviel verbrennt dann für die Luftheizung des Ofens, ca. 12 kg. Ein bisserl schwierig sehe ich die sinnvolle Abnahme mit einiegermaßen tolerablem Temperaturgefälle für diese doch nicht kleine Wärmemenge über die Luft.

Es hängt halt sehr an den eigenen Komfortbedürfnissen, ob man damit glücklich sein wird oder in ein paar Jahren dann über Änderungen nachzudenken beginnnt bzw. die Stromrechnung der Wärmepumpe akzeptiert wie sie eben ist.

Wenn von vorneherein klar sein sollte, dass Komfort einen hohen Stellenwert hat würde ich über zwei Feststoffheizstellen nachdenken. Ein (teil)automatisierbares System (Pellets- oder Holzvergaserkessel) und ein hübscher, einfacher Wohnzimmerkamin ohne Wasserführung. Den Holzvergaser macht man ein- oder zweimal am Tag voll und hat dann Ruhe, die Verbrennungsqualität und der Gesamtwirkungsgrad sind auch besser, der kleinere Wohnzimmerkamin muss nicht teuer sein und die Wärmeverteilung im Haus ist einfacher.