{"id":1085,"date":"2015-12-06T23:48:42","date_gmt":"2015-12-06T22:48:42","guid":{"rendered":"http:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/?p=1085"},"modified":"2015-12-08T07:47:33","modified_gmt":"2015-12-08T06:47:33","slug":"aufbau-einer-erdwaermeanlage","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/?p=1085","title":{"rendered":"Aufbau einer Erdw\u00e4rmeanlage"},"content":{"rendered":"

In meinem Artikel\u00a0„Erdw\u00e4rmeheizung: Verbrauchsbeispiel“<\/a>\u00a0erreichte mich ein Kommentar:<\/p>\n

Hallo.<\/p>\n

Vielen Dank f\u00fcr deinen informativen Blog, ich finde deine Beitr\u00e4ge sehr gelungen. Wir wollen 2016 ebenfalls bauen, ein KFW 70 Haus mit Erw\u00e4rmeheizung. Nun r\u00e4t uns unser Fachplaner aber pl\u00f6tzlich zu einem bivalenten Heizbetrieb mit Nano-Bhkw oder Gastherme aufgrund seiner Meinung nach enormen Stromkosten f\u00fcr Warmwasserbereitung. Wie habt ihr das gel\u00f6st, heizt ihr noch zu oder verlasst ihr euch einzig auf die W\u00e4rmepumpe und deren Heizstab?<\/p><\/blockquote>\n

Um ehrlich zu sein, ich war ein wenig geschockt. Nicht vom Kommentar, sondern von der offenbaren Unsicherheit die sein Fachplaner da verbreitet hat.<\/p>\n

Nehmen wir das Thema mal ausseinander:<\/p>\n

Nun r\u00e4t uns unser Fachplaner aber pl\u00f6tzlich zu einem bivalenten Heizbetrieb mit Nano-Bhkw oder Gastherme aufgrund seiner Meinung nach enormen Stromkosten f\u00fcr Warmwasserbereitung.<\/p><\/blockquote>\n

Vielleicht muss man hier ein wenig ausholen. Eine Erdw\u00e4rmeanlage verwendet meines wissens immer eine W\u00e4rmepumpe. D.h. mittels Kompressor bzw. Verdichter wird mit Hilfe von elektrischem Strom eine Fl\u00fcssigkeit von einer schon vorhandenen Temperaturniveau X auf eine h\u00f6here Temperatur X+Y gebracht, davon wird ein gewisser Teil f\u00fcr die Warmwasserbereitung\/Heizung abgegeben und was noch \u00fcbrig bleibt wird quasi vorne wieder reingesteckt. Damit schaukelt sich der Kreislauf St\u00fcck f\u00fcr St\u00fcck auf die Temperaturen die man zur Warmwasserbereitung und Heizung braucht.<\/p>\n

Je h\u00f6her X angesiedelt ist, desto weniger muss sich die W\u00e4rmepumpe bem\u00fchen um auf brauchbare, h\u00f6here Temperaturen zu kommen.<\/p>\n

Der klassische Fall einer W\u00e4rmepumpe ist die sogenannte Luftw\u00e4rmepumpe. Vereinfacht gesagt entspricht das eben genannte X der Au\u00dfentemperatur. Was wenn es drau\u00dfen jetzt Temperaturen unter 0\u00b0C hat? Dann muss die W\u00e4rmepumpe schon mehr k\u00e4mpfen als sie es bei sommerlichen 20\u00b0C tun muss.<\/p>\n

Moderne Luft-W\u00e4rmepumpen k\u00f6nnen, so die Hersteller, auch bei kleineren Minusgraden noch ohne Elektrozusatzheizung („Heizstab“) betrieben werden. Allerdings unter Einsatz eines vermutlich noch h\u00f6heren Drucks im System und sicherlich auch mehr Stromeinsatz. Kurzum: Je niedriger die Au\u00dfentemperatur, desto weniger gut kann die Luft-W\u00e4rmepumpe arbeiten. Und je mehr W\u00e4rme ben\u00f6tigt wird, desto niedriger ist die Temperatur die in den W\u00e4rmepumpenkreislauf zur\u00fcck gegeben wird. Das kann so weit gehen, dass die Anlage droht einzufrieden. Die W\u00e4rmepumpe kann dem aber entgegen wirken, indem sie den Kreislauf entweder mit einem Heizstab unterst\u00fctzt, oder den Kreislauf zum „auftauen“ der Anlage kurzzeitig umkehrt. Beides kostet zus\u00e4tzlich Strom.<\/p>\n

Vor einiger Zeit war die Faustregel f\u00fcr die Effizienz etwa so: Eine Luft-W\u00e4rmepumpe kann aus 1kWh Strom ca 3..3,5kWh W\u00e4rme machen. Faktor 1:3 bis 1:3,5 also. Je k\u00e4lter es ist, desto niedriger f\u00e4llt dieser Faktor aus.<\/p>\n

Kommen wir nun zur Sole\/Erdw\u00e4rme-W\u00e4rmepumpe. Hier wird die Temperatur X nicht aus der Au\u00dfenluft gewonnen, sondern aus dem Erdreich gewonnen.<\/p>\n

Je h\u00f6her die ben\u00f6tigte Leistung, desto tiefer bzw. desto mehr Sondenbohrungen m\u00fcssen gemacht werden. Man spricht von pi*Daumen 50..55W im Schnitt pro Meter Bohrung, je nach geologie des Untergrunds.<\/p>\n

Hier mal eine aktuelle Grafik die den Sole-Vorlauf und Sole-R\u00fccklauf einer realen Erdw\u00e4rmeanlage (2x160m Sondenbohrung) w\u00e4hrend des eingeschalteten Verdichters (die W\u00e4rmepumpe) zeigt:
\n\"sole-wp-vl-rl\"<\/a><\/p>\n

Wenn der Verdichter einschaltet entzieht die Heizung dem Kreislauf W\u00e4rme, weswegen\u00a0die Temperatur am Soleneintritt auf knapp 5\u00b0C sinkt. Das heisst 5\u00b0C werden in 160m tiefe gepumpt. Der geschlossene Sondenkreislauf f\u00f6rdert aber zum selben Zeitpunkt 9,8\u00b0C zutage. Zusammen mit der Au\u00dfentemperatur heisst das:<\/p>\n

Trotz nur 3,6\u00b0C Au\u00dfentemperatur und „gewinnen“ wir mit dieser Anlage ein Delta von 4,8\u00b0 Kelvin, und das VOR dem Verdichter. „Wie, VOR dem Verdichter?“. Allein durch Umw\u00e4lzen durch die\u00a0Tiefenbohrung gewinnen wir 4,8\u00b0C.<\/p>\n

Der Verdichter bekommt also an seinem Eingang 9,8\u00b0C „serviert“. Und das bei einer Au\u00dfentemperatur von 3,6\u00b0C.<\/p>\n

Eine Luftw\u00e4rmepumpe bek\u00e4me da… Ja was denn? Richtig. 3,6\u00b0C.<\/p>\n

Die Erdw\u00e4rmepumpe ist also 6,2\u00b0Kelvin besser dran als die Luftw\u00e4rmepumpe.\u00a0Und je k\u00e4lter es drau\u00dfen wird, desto besser steht die Solew\u00e4rmepumpe da. W\u00e4hrend die Luftw\u00e4rmepumpe dann mit vielleicht -5\u00b0C oder noch k\u00e4lter zu k\u00e4mpfen hat, kann sich die Erdw\u00e4rmepumpe bequem auf eine recht stabile Temperatur verlassen.<\/p>\n

Man sagt so als Faustregel: Erdw\u00e4rmepumpen machen aus 1kWh Strom ca. 4 bis max. 5kWh W\u00e4rme. Also Faktor 1:4 bis 1:5. Wir erinnern uns: Luftw\u00e4rmepumpe im Idealfall 1:3,5.<\/p>\n

Hinweis: Ich beziehe mich bei meinen „Faktor“ Angaben \u00fcbrigens nicht auf den COB-Wert der W\u00e4rmepumpe selbst, sondern auf das Gesamtsystem inklusive aller Zusatzaggregate, Pumpen und sonstiger Verbraucher. Denn nur das z\u00e4hlt im Endeffekt auf der Stromrechnung.<\/em><\/p>\n

Man darf jetzt aber nicht an den knapp 10\u00b0C die da aus dem Erdreich kommen festhalten. Wird es drau\u00dfen k\u00e4lter, steigt auch der W\u00e4rmebedarf der Heizung. Es muss mehr und \u00f6fter\/l\u00e4nger geheizt werden. Damit entzieht man dem Erdreich w\u00e4rme. Der Bereich um die Sonde – vereinfacht gesagt – k\u00fchlt etwas aus. Der W\u00e4rmegewinn durch das Erdreich sinkt. ABER das was die Erdw\u00e4rmepumpe an ihrem Eingang erreicht, ist nach unseren Erfahrungen (und der meiner Eltern de auch eine Erdw\u00e4rmepumpe besitzen) immer gut \u00fcber 0\u00b0C (3\u00b0C am Eingang der W\u00e4rmepumpe war glaube ich bis jetzt das niedrigste gemessene von uns). Auch wenn es drau\u00dfen -20\u00b0C hat. Da friert nichts ein und da muss auch nichts aufgetaut werden.<\/p>\n

Das beste aber ist: Das Delte-T, also die Temperaturdifferenz zwischen Soleeingang und Soleausgang ist Sommer wie Winter stabil. Die Absoluten Ein- und Ausgangstemperaturen variieren zwar, aber die oben erw\u00e4hnten 4..5\u00b0C gewinnt man Sommer wie Winter. Ein weiterer Unterschied zur Luftw\u00e4rmepumpe: Da gewinnt man im Sommer viel, und im Winter weniger.<\/p>\n

Kurzum: Eine Erdw\u00e4rmepumpe hat es einfacher als eine Luftw\u00e4rmepumpe. Aber zur\u00fcck zu den Bedenken des Fachplaners bzgl. der Warmwasserbereitung:<\/p>\n

Eine Standard Erdw\u00e4rmepumpe ist ausgelegt auf eine maximale Temperatur von knapp 60\u00b0C. Moderne H\u00e4user haben keine Heizk\u00f6rper mehr die mit 80\u00b0C betrieben werden. Hier kommt f\u00fcr gew\u00f6hnlich eine Fu\u00dfbodenheizung zum Einsatz. Und die braucht in einem modernen Haus keine 35\u00b0C Vorlauftemperatur. Die W\u00e4rmepumpe kann da also nur m\u00fcde l\u00e4cheln.<\/p>\n

Und die Warmwasserbereitung? Bei uns ist die Heizung auf 49\u00b0C Warmwasser eingestellt. D.h. unser Warmwasserspeicher wird auf 49\u00b0C angef\u00fcllt. Das reicht noch locker um das Sp\u00fclwasser so hei\u00df einzustellen dass man sich die Finger verbr\u00fcht. Wenn gerade zweimal hintereinander die Dusche lief und das letzte Nachheizen schon ein wenig her ist, dann kann es auch mal vorkommen, dass nur noch 45\u00b0C aus dem Hahn laufen. Zum Duschen immer noch ausreichend hei\u00df und zum Sp\u00fclen auch noch okay. Wen das zu Kalt wird, der stellt sein Warmwasser nicht auf 49\u00b0C sondern auf 55\u00b0C oder so. Das packt die W\u00e4rmepumpe auch noch (ohne Zusatzheizung), kostet allerdings mehr und wie ich finde, unn\u00f6tig Energie.<\/p>\n

Enorme Stromkosten sind bei einem Faktor von 1:4 nicht zu bef\u00fcrchten. Ja, es ist richtig dass solche Anlagen einen, bzw. zwei Heizst\u00e4be haben die richtig fett Strom ziehen k\u00f6nnen. Wir haben selbst zwei solcher Brummer bei uns installiert. Einen im Warmwasserspeicher und einen im Heizungspuffer. Aber da die W\u00e4rmepumpe immer mit Eingangsseitigen Temperaturen von >0\u00b0C nie in Stress Ger\u00e4t und f\u00fcr bis zu 60\u00b0C an ihrem „Heizausgang“ ausgelegt ist, kommt die Anlage eigentlich nicht in Bedr\u00e4ngnis und muss auch nicht mit den Heizst\u00e4ben „nachhelfen“.<\/p>\n

Ist jedoch die W\u00e4rmepumpe oder die Bohrung zu klein ausgelegt (bzw. passt der Energiebedarf nicht zur Auslegung der\u00a0Erdw\u00e4rmeanlage), so l\u00e4uft die W\u00e4rmepumpe an ihre Grenzen und man muss mit den Heist\u00e4ben nachheizen. Bei uns war das exakt 1x der Fall. Die Kritiker sagen jetzt sicher „Ich wusste es… da kommt noch ein ABER …“. Falsch. Das eine mal als einer der beiden Heizst\u00e4be lief, warm bei der Aufheizphase unseres frisch verlegten Estrichs. Der Estrichbauer verordnete einen Vorlauftemperaturanstieg von 5\u00b0 Kelvin pro Tag. Nach wenigen Tagen waren wir bei 55\u00b0C Vorlauftemperatur in der Fu\u00dfbodenheizung angelangt. Die Raumtemperatur lag bei >=40\u00b0C und man konnte selbst mit guten Schuhen nur wenige Minuten auf dem Boden stehen. Es war tropisch hei\u00df.<\/p>\n

Die W\u00e4rmepumpe lief da quasi am Anschlag, und zwar mehrere Tage am St\u00fcck. Das Erdreich ist recht gut ausgek\u00fchlt (etwa 3\u00b0C kamen noch aus den Sonden zur\u00fcck) und es musste tats\u00e4chlich exakt 31h lang mit dem Heizstab nachgeheizt werden.<\/p>\n

Seit dem, steht der Betriebsstundenz\u00e4hler der Heizst\u00e4be unver\u00e4ndert auf 31h.<\/p>\n

Kurzum: Wir brauchen die nicht. Gleiches Spiel im \u00fcbrigen bei der Anlage meiner Eltern.<\/p>\n

„Enorme Stromkosten f\u00fcr die Warmwasserbereitung“ sind weder bei uns, noch bei meinen Eltern zu sehen. Weiter besteht absolut kein Bedarf f\u00fcr eine bivalente Installation. Die W\u00e4rmepumpe sch\u00fcttelt das locker aus dem \u00c4rmel.<\/p>\n

Bei Luftw\u00e4rmepumpen sieht die Sache ggf. anders aus: Hier kann es so kalt werden, dass die Luftw\u00e4rmepumpe nichts mehr als der Au\u00dfenluft gewinnen kann. Und hier muss dann der Heizstab her halten. F\u00fcr diese Zeitabschnitte liegt der Faktor bei 1:1. W\u00e4hrenddessen arbeitet die Erdw\u00e4rmepumpe unver\u00e4ndert mit einem Faktor von 1:4 weiter.<\/p>\n

Zur\u00fcck zum Fachplaner: Wenn ein Fachplaner bei einer Erdw\u00e4rmeanlage (die bedingt durch die Bohrung sowieso schon pi*Daumen 10k EUR \u00fcber den Kosten einer Luftw\u00e4rmeanlagel liegt) zu einem Bivalenten Betrieb r\u00e4t und Nano-BHKW oder eine Gastherme oder sonstwas noch einplant, dann hat er – meiner Meinung nach – den Schuss nicht geh\u00f6rt… Ich geb doch keine 10kEUR zus\u00e4tzlich aus um besser als eine Luftw\u00e4rmepumpe da zu stehen um dann nochmal xx tausend Euro in die Hand zu nehmen um einen bivalenten Betrieb zu sichern, der total unn\u00fctz ist?<\/p>\n

Mir erscheint der Fachplaner weder kompetent noch vertraut mit Erdw\u00e4rmeanlage f\u00fcr Einfamilienh\u00e4user. Ich w\u00fcrde in so einem Fall auf jeden Fall eine zweite Meinung einholen.<\/p>\n

Im \u00fcbrigen gibt es auch Energieberater die sich irgendwie in eine Technologie verrennen. Guckst du hier:\u00a0„Das leidige Thema Heizungstechnik“<\/a><\/p>\n

Bald wohnen wir ein ganzes Jahr in unserem Eigenheim. Dann werde ich mal eine Kostenaufschl\u00fcsselung online stellen. Dann kann der unentschlossene sich noch ein wenig weiter mit dem Thema besch\u00e4ftigen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

In meinem Artikel\u00a0„Erdw\u00e4rmeheizung: Verbrauchsbeispiel“\u00a0erreichte mich ein Kommentar: Hallo. Vielen Dank f\u00fcr deinen informativen Blog, ich finde deine Beitr\u00e4ge sehr gelungen. Wir wollen 2016 ebenfalls bauen, ein KFW 70 Haus mit Erw\u00e4rmeheizung. Nun r\u00e4t uns unser Fachplaner aber pl\u00f6tzlich zu einem … Weiterlesen →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1,4],"tags":[118,76,119,120,75],"class_list":["post-1085","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-allgemein","category-technisches","tag-bivalent","tag-erdwaerme","tag-monovalent","tag-stromkosten","tag-waermepumpe"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1085","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=1085"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1085\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1089,"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/1085\/revisions\/1089"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=1085"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=1085"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.familie-christian.com\/hausbau\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=1085"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}