In diesem Beitrag was kosten ca. 3000l Heizöl aktuell? (12) hatte ich bereits geschrieben, dass ich beabsichtige, mein Firmengebäude an Stelle von Gas mit einer Wärmepumpe zu beheizen.
Ich hatte versprochen, über dieses Projekt weiter zu berichten.
Der Ausgangspunkt, war die Verdreifachung meines bisherigen Gaspreises. Vorher hatte ich knapp über 5 Cent pro kWh Gas bezahl. Somit gab es wirtschaftlich keinen Grund, daran etwas zu ändern. Nun ist es anders. Bei rund 16 Cent pro kWh lohnt es sich über Alternativen nachzudenken. Schnell geriet eine Wärmepumpe in mein Visier. Die unkomplizierteste Lösung ist eine Klimaanlage, die auch als Heizung fungieren kann. Der Wirkungsgrad ist dabei nicht so hoch, wie bei einer großen Luft/Wasser-Wärmepumpe, aber die Anschaffungskosten sind deutlich niedriger. Sehr gut nutzbare Geräte bekommt man bereits für 800 bis 1000 Euro. Das Problem ist allerdings, dass ich für einen sinnvollen Einsatz für jeden zu beheizenden Raum ein separates Gerät benötigen würde. Das bedeutet ich müsste 4 oder besser 5 Geräte anschaffen. Damit erhöhen sich die Investitionskosten auf ca. 4000 Euro. Auf keinen Fall wollte ich rund ums Haus 4 oder 5 Außenanlagen platzieren und damit die Fassade verschandeln. Auch da gibt es eine Lösung und zwar eine Multisplit-Klimaanlage. Hier werden mehrere Innenteile mit einem Außengerät verbunden. Das Problem hierbei war, dass eine solche Anlage mit 5 Innengeräten teurer ist als 5 separate Klimaanlagen und auch die Installation wird aufwändiger. Recht lange habe ich darüber nachgedacht, aber diese Variante dann doch verworfen. Investitionskosten, erforderliche Installationsmaßnahmen und die Tatsache, dass ein wirtschaftlicher Betrieb nur an Tagen mit Mindesttemperaturen rund um den Gefrierpunkt sinnvoll ist, passten mir nicht sich richtig.
Somit rückte das Thema Wärmepumpe in mein Blickfeld.
Darüber werde ich in meinem nächsten Beitrag berichten.
Ausgangspunkt für meine Entscheidung war die Tatsache, dass aktuell die Kilowattstunde Gas 16 Cent kostet. Eine durchschnittliche Wärmepumpe schafft es, aus einer Kilowattstunde Strom mindestens drei Kilowattstunden Wärmeenergie zu erzeugen. Bei meinem gegenwärtigen Strompreis würde also die Kilowattstunde Wärme im Vergleich zum Gas nur knapp unter 10 Cent kosten. Ich könnte also 720 Euro sparen. Da ich noch eine Solaranlage auf dem Dach habe, könnte ein Teil des von der Wärmepumpe verbrauchten Stromes selbst produziert werden. Das habe ich aber nicht berechnet, mir war nur klar, es kommt zur bereits genannten Einsparung etwas hinzu.
Nun habe ich versucht herauszubekommen, was der Einbau einer Wärmepumpe kostet. Das ist mir zunächst nur Teilweise gelungen. Im Internet fand ich nur vage Angaben die meist zwischen 20.000 und 30.000 Euro schwankten. Einerseits konnte ich nicht so richtig glauben, wie ein solcher Betrag zu Stande kommt. Ich wollte ja nicht mein gesamtes Haus umbauen, sondern lediglich eine Wärmepumpe in mein bereits bestehendes Heizsystem integrieren. Andrerseits wäre ein solcher Preis, wenn er denn zuträfe, das Aus für diese Investition. Diese hätte sich dann nämlich erst frühestens nach knapp 30 Jahren amortisiert.
Also bemühte ich mich weiter, einen Preis herauszufinden und fragte umliegende Heizungsbauer an. Mit dem Ergebnis hätte ich allerdings nicht gerechnet, ich erhielt nämlich von keinem einzigen eine Antwort!
Inzwischen hatte ich zum Thema Wärmepumpen schon so viel gelesen, dass mich langsam das Gefühl beschlich, dass so ein Einbau nicht so schlimm sein kann. Also schaute ich aus diesem Blickwinkel auf das Thema. Hauptbestandteil des Projektes ist logischerweise die Wärmepumpe. Kaufen kann man diese im Internet zu Preisen, die bei knapp über 1000 Euro beginnen und sich dann natürlich auch weit über 10.000 Euro emporschrauben. Die teuren Geräte haben allerdings Funktionen, die ich nicht benötigte. Auf der anderen Seite stellte ich aber auch fest, dass die billigsten Dinger meist nur bei höheren Außentemperaturen einen brauchbaren Wirkungsgrad haben. Das macht bei einer Heizung, die gerade im Winter Wärme liefern soll, wenig Sinn.
Ich wühlte mich also durch Berge von Parametern, Beschreibungen und Rezensionen. Langsam kristallisierten sich Geräte heraus, die für mich wohl eine gute Wahl zu sein schienen. Die Preislage lag da überwiegend bei knapp unter 4.000 bis 5.000 Euro. Das gefiel mir schon ganz gut. Nun kam der nächste Schreck. Die Lieferzeiten lagen bei diesen Geräten bei mindestens 6 Monaten und mehr. Einige waren gegenwärtig gar nicht lieferbar. Der Winter wäre also schon vorbei, wenn ich frühestens eine Wärmepumpe hätte. Das war also keine brauchbare Option. Ich suchte also weiter und fand schließlich eine Firma, die in Deutschland exklusiv italienische Wärmepumpen vertreibt. Im Gespräch mit dieser Firma fand ich ein Gerät, welches meinen Vorstellungen und Erfordernissen entsprach. Ich bestellte und die Wärmepumpe wurde bereits geliefert.
Weiter geht´s im nächsten Beitrag.
Anmerkung: Ich bin bei meinen Erläuterungen bewusst nicht zu sehr auf technische Details eingegangen, da ich befürchte, dass dieses für die meisten Leser zu speziell sein dürfte. Sollte jedoch die eine oder andere Frage auftauchen, bitte ich diese zu stellen. Ich werde dann versuchen, diese zu beantworten.
Was ist denn bei den billigen Wärmepumpen anders, so dass sie bei tiefen Temperaturen einen wesentlich schlechteren Wirkungsgrad haben als die teueren?
Was im Inneren der Wärmepumpe anders ist, kann ich dir auch nicht sagen. Ein auch für den Laien leicht erkennbarer Unterschied ist die Tatsache, ob es sich bei der jeweiligen Wärmepumpe um eine Inverterpumpe handelt. Hierbei wird die Leistung automatisch von Gerät an den erforderlichen Wärmebedarf angepasst. Die Wärmepumpe lauf dann langsamer oder schneller. Ist es keine Inverterpumpe gibt es nur an und aus. Diese Methode ist nicht so effizient. Es gibt aber für die Wärmepumpen Diagramme in denen man ablesen kann, wieviel Strom die Wärmepumpe verbrauch, um eine Kilowattstunde Heizenergie zu erzeugen. Das ist der sog. COP-Wert. Dabei wird Außentemperatur und die jeweils erzeugte Wasserwärme verglichen. Als Faustformel gilt, je wärmer es draußen ist, um so weniger Strom brauche ich, um Wasser zu erwärmen und je niedriger ich die Wassertemperatur in meiner Heizung wähle, um so weniger Strom verbrauche ich. Die Außentemperatur kann man sich nicht aussuchen. Wenn es draußen -7°C sind, dann ist das so. Darüber hinaus, benötigt man eine gewisse Heizwassertemperatur, um die Räume warm zu bekommen.
Hier muss man genau schauen, denn gerade sehr preiswerter Wärmepumpen haben auf den ersten Blick tolle Wirkungsgrade. Aber bei Frost und steigenden Vorlauftemperaturen sieht es dann leider nicht sehr toll aus. Darüber Hinaus sollte man schauen bis zu welcher Temperatur die Wärmepumpe arbeiten kann. Das von mir gewählte Modell funktioniert bis -25°C. Die Wasseraustrittstemperatur kann ich zwischen 25 und 60°C einstellen. Die Vorlauftemperatur meiner Gasheizung habe ich bei ca. 40°C eingestellt. Somit schafft das die Wärmepumpe locker.
Das oben von mir genannte Einsparpotenzial habe ich sehr pessimistisch berechnet. Es bringt mir ja nichts, wenn ich eine Investitionsentscheidung auf der Basis geschönter Zahlen treffe. Meine oben angegebene Einsparung von 720 Euro könnten durchaus auch 1.100 Euro werden.
Bei den gegenwärtig sehr undurchsichtigen Energiepreisentwicklungen ist das aber schwer vorherzusagen. Man weiß ja nur, dass die Energiekosten steigen. Steigt der Gaspreis weiter auf beispielsweise 30 Cent / kWh dann hätte sich meine Wärmepumpe bereits nach 1,5 Jahren amortisiert. Allerdings kommt noch der Strompreis in´s Spiel. Gegenwärtig habe ich noch bis Jahresende einen Festpreis von knapp unter 30 Cent/kWh. Steigt dieser auf 50 Cent und der Gaspreis bleibt so wie er jetzt ist, sind die Energiekosten bei meiner pessimistischen Betrachtung ähnlich.
Zitat von NOX im Beitrag #7Naja eine Fußheizung ist etwas für Memmen!!!! Unter meiner Wohnng ist der unbeheizte Keller und ich laufe sehr oft barfuß herum auch im Winter!
Jetzt fehlt zur versammelten Kompetenz nur noch veli-rat. (SCNR)
Zitat von NOX im Beitrag #7Naja eine Fußheizung ist etwas für Memmen!!!! Unter meiner Wohnng ist der unbeheizte Keller und ich laufe sehr oft barfuß herum auch im Winter!
Jetzt fehlt zur versammelten Kompetenz nur noch veli-rat. (SCNR)
Der wird sicher in Kürze die technische Seite mit ein paar anschaulichen Grafiken beleuchten.
Ich habe keine Fußbodenheizung. Oft wird behauptet, nur mit einer Fußbodenheizung könne eine Wärmepumpe kombiniert werden. Das stimmt so nicht. Voraussetzung ist lediglich eine geringe Vorlauftemperatur. Ich hatte beim Bau des Hauses Glück, weil der Heizungsbauer die Heizkörper wohl etwas überdimensioniert hat. Daher kann ich mit geringer Vorlauftemperatur heizen. Die Heizung reagiert dann zwar sehr träge (was auch bei Fußbodenheizung der Fall ist). Wenn die Räume im Winter komplett ausgekühlt sind, weil ich einige Tage nicht da war und die Heizung abgeschaltet habe, dauert es rund 24 Stunden bis ich die gewünschte Raumtemperatur erreicht habe. Das ist aber überhaupt kein Problem, man muss es nur wissen. Alternativ könnte ich natürlich an der Heizung ein Rädchen drehen und die Vorlauftemperatur erhöhen.
Wenn jemand darüber nachdenkt, seine Heizung so wie ich mit einer Wärmepumpe zu ergänzen oder ganz darauf umzusteigen, ist es zunächst erforderlich mal zu testen mit welcher minimalen Vorlauftemperatur die Räume noch warm werden. Klappt das mit einer Vorlauftemperatur unter 50°C ist alles in Ordnung. Notfalls könnte man einige Heizkörper gegen größere austauschen. Das ist finanziell überschaubar. Es gib auch Heizkörper die ein Gebläse integriert haben, welches für schnellere Luftumwälzung sorgt. Diese Dinger kosten aber erheblich mehr. Alternativ kann man unter dem vorhandenen Heizkörper einen oder mehrere Computerlüfter anbauen. Das klappt dann genauso.
Zur Wärmepumpe:
Ich habe eine Wärmepumpe der Firma Argo. Exakt ist das die Wärmepumpe Monoblock Argo X3 AGHP081PH 7,5 KW Heizleistung. Gegenwärtiger Preis: 4.000 Euro inkl. 19 % Mwst. Ich habe die Wärmepumpe noch für 3.900 Euro bekommen. Bis kurz vor meiner Bestellung hat sie noch 3.800 Euro gekostet.
Bei entsprechender Vorbereitung der Geräte im Inneren des Hauses, kann diese Wärmepumpe auch zum Kühlen genutzt werden. Davon habe ich allerdings keine Ahnung, denn damit habe ich mich absolut nicht beschäftigt. Ich weiß nur, dass es geht.
Noch eine Anmerkung: Es gibt bei den Wärmepumpen Splitgeräte und Monoblockgeräte. Beim Splitgerät zirkuliert das Kältemittel zwischen Außengerät und einem Innengerät. Der Anschluss darf in Deutschland nur von einen speziell geschulten Techniker gemacht werden. Diese sind gegenwärtig stark gefragt und lassen sich daher auch gut bezahlen. Bei einem Monoblockgerät ist alles in einen Gerät verbaut. Hinten kommt lediglich das warme Wasser raus, welches mit der vorhandenen Heizungsanlage verbunden werden muss. Das kann und darf man mit entsprechendem handwerklichen Geschick selbst tun.
Und noch was: Bei der Wahl einer Wärmepumpe muss noch die Geräuschemission berücksichtigt werden. Der Nachbar darf ja nicht gestört werden. Es gibt durchaus laute und leisere Wärmepumpen. Sehr umweltbewusste Anwender achten natürlich noch auf das verwendete Kältemittel. Die Argo-Wärmepumpen nutzen das Kältemittel R32. Dieses Kältemittel nur geringen Auswirkungen auf die globale Erwärmung und keine Auswirkungen auf die Ozonschicht. Es zeichnet sich durch eine hohe Energieeffizienz und eine um 30 % geringere Füllmenge als R410A aus.
Finanzielle Betrachtung: Man teilt seinen Strompreis durch 3,5. Diesen ermittelten Wert kann man dann mit dem Preis des bisher genutzten Wärmeträgers vergleichen. Liegt er höher - keine Wärmepumpe sinnvoll. Liegt er niedriger - sollte man noch die Differenz betrachten. Bei einen Unterschied von nur wenigen Cent macht eine Investition in Höhe von 4.500 bis 5.000 Euro zur Senkung der Energiekosten wenig Sinn. Die Amortisationszeiten wären dann ewig lang.
Technische Betrachtung: Wer sein vorhandenes Heizsystem mit Vorlauftemperaturen von rund 50°C oder weniger nutzt hat sehr gute Karten. Dann muss nur noch ein geeigneter Aufstellort gefunden werden und die Wärmepumpe in das bestehende System eingebunden werden. Oft ist dafür eine hydraulische Weiche oder ein kleiner Pufferspeicher erforderlich, der gleichzeitig als hydraulische Weiche dient.
Sonstige Kriterien: Hier könnte der Wunsch eine Rolle spielen, sich von einem bestimmten Energieträger, wie Gas oder Heizöl unabhängig zu machen. Auch eine sehr alte Heizanlage, die ohnehin ausgetauscht werden muss, ist ein Anlass, über eine Wärmepumpe nachzudenken.
In meinem Fall habe ich keine Warmwasserbereitung integriert. Das macht die Sache einfacher.
Geplant habe ich meine Heizanlage als sogenannte Hybridheizung zu betreiben. Das heißt meine bestehende Gasheizung und die Wärmepumpe können gemeinsam arbeiten oder auch jeweils einzeln. Das war mir wichtig, denn es könnte ja bei meinem Projekt etwas schief gehen und plötzlich stünde ich ohne Heizung da. Das wollte ich auch nicht. Die Wärmepumpe verbinde ich mit dem Rücklauf meiner Heizung. Durch das eingespeiste warme Wasser geht die Gasheizung davon aus, nicht heizen zu müssen und der Brenner bleibt aus. Geht die Wärmepumpe kaputt oder durch weitere radikale Preisänderungen im Energiemarkt ist deren Betrieb plötzlich wirtschaftlich nicht mehr sinnvoll. kann ich die Gasheizung wieder allein betreiben.
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Die allgemeine Aussage, dass eine Wärmepumpe mit einer Fußbodenheizung deutlich effizienter arbeitet, möchte ich so nicht stehen lassen. Das Kriterium ist die Vorlauftemperatur. Nutzt jemand bei seiner Fußbodenheizung eine Vorlauftemperatur von 40°C und jemand anderes betreibt die Wärmepumpe mit Wandheizkörpern ebenfalls mit einer Vorlauftemperatur von 40°C, dann wird es keine Unterschiede geben.
Ich kenne sogar einen Fall, da ist es genau anders herum. Da ist die Fußbodenheizung beim Einsatz der Wärmepumpe eher hinderlich. Es handelt sich um ein Gebäude, welches Anfang der 90er Jahre gebaut wurde. Fußbodenheizungen waren damals noch nicht Standard aber der letzte Schrei und teurer als Wandheizkörper. Also wurde das Untergeschoss mit Fußbodenheizung ausgestattet und das Obergeschoss mit konventionellen Heizkörpern. Das Problem dabei ist jedoch, dass beide Systeme mit unterschiedlichen Vorlauftemperaturen betrieben werden müssten. Das setzt aber wieder weitere technische Maßnahmen voraus, die wieder Geld gekostet hätten. Daher ist jemand auf die Idee gekommen, die Heizschlangen der Fußbodenheizung weiter als gewöhnlich auseinander zu legen und etwas zu isolieren. Nun läuft beides mit der hohen Vorlauftemperatur, die mit den eingestellten 60°C an der Grenze liegt, was normale Wärmepumpen schaffen. Es gibt zwar bereits Wärmepumpen, die in der Lage sind höhere Vorlauftemperaturen zu liefern. Solche Geräte sind aber deutlich teurer und es bleibt leider dabei, dass der Stromverbrauch mit höherer Vorlauftemperatur höher wird.
Hier kommen mal Fotos von Baufortschritt. Foto 1 zeigt das noch eingeschalte Fundament für die Wärmepumpe. Das Foto 2 zeigt den in den Rücklauf der bestehenden Gasheizung integrierten Anschluss für die Wärmepumpe mit dem Pufferspeicher, der gleichzeitig als hydraulische Weiche dient. Der Pufferspeicher wird noch an die Wand geschraubt und dann mit je zwei flexiblen Panzerschläuchen mit der Wärmepumpe und mit den Rücklauf der Gasheizung verbunden.
Die Anschlussmöglichkeit habe ich so konzipiert, dass ich mit Hilfe von drei Absperrhähnen entweder Wärmepumpe und Gasheizung gemeinsam oder nur die Gasheizung betreiben kann. Beim gemeinsamen Betrieb stelle ich die Vorlauftemperatur der Gasheizung niedriger ein, als die der Wärmepumpe. Somit springt der Gasbrenner der Gasheizung nicht an.
Der Pufferspeicher dient, wie bereits erwähnt, als hydraulische Weiche. Diese verhindert, dass die Umwälzpumpen in der Gasheizung und in der Wärmepumpe gegeneinander arbeiten. Darüber hinaus benötigt die Wärmepumpe bei Frost immer eine bestimmte Menge warmes Wasser, um den automatischen Abtauvorgang des Wärmetauschers durchzuführen. Normalerweise befindet sich im Heizkreislauf genügend Wasser. Sollten aber die Thermostate an den Heizköpern geschlossen sein, könnte es eng werden. Aus diesem Grund habe ich mich für das kleine Modell mit 40 l Inhalt entschieden. Er ist zwar teurer als eine kleine hydraulische Weiche und nimmt mehr Platz weg. Aber ich bewege mich auf der sicheren Seite.
Zumindest sehr ungewöhnlich. Aber wenn man die Fußbodenheizung mit der selben Vorlauftemperatur fahren will, wie die Heizkörper an der Wand, dann ist es eben so. Nun rächt sich der Pfusch aus der Vergangenheit. Aber das war nur ein Beispiel aus einem mir bekannten Haushalt. Für mein Projekt ist das nicht relevant. Ich habe keine Fußbodenheizung.
Vorweg, ich bin da völliger Laie. Könnte man eigentlich die Wärmepumpe ausschließlich mit Solarstrom vom eigenen Dach tagsüber betreiben? Die Pumpe würde dann Wasser in einem gut isolierten Behälter im Keller erwärmen, so wie für Warmwasser im Badezimmer, aber mehr. Dieses tagsüber erwärmte Wasser würde dann, wenn die Sonne weg ist und es richtig kalt draußen wird, durch die Fußbodenheizung gepumpt werden.
Das isolierte Fass Wasser wäre damit ein sehr billiger Energiespeicher, der die eingefangene Solarenergie verfügbar macht, wenn man sie braucht.
Grundsätzlich gilt: Je geringer die Vorlauftemperatur im Heizungssystem ist, desto effizienter arbeitet die Wärmepumpe. Durch die größere Fläche einer Fussboden/Wand/Deckenheizung (große Flächen)kann ich mit Vorlauftemperaturen ab 26 bis 40 Grad fahren. Das macht natürlich schon einen Unterschied.
Trollfahrer, das machen einige bereits so. An der Sache gibt es nur zwei Haken. Der eine sind die Kosten für einen großen Speicher und der andere ist die Tatsache, dass leider im Winter nicht mal annähernd soviel Solarstrom produziert wird, wie man benötigen würde. Es gibt Tage wie heute, an denen meine Solaranlage bis jetzt gerade mal 1,2 kWh erzeugt hat und es gibt auch Tage mit guter Sonneneinstrahlung, an denen der Ertrag aber auch nur zu rund 30 % an die Erträge im Sommerhalbjahr heranreicht. Da man ohnehin im Haushalt Strom braucht, bliebe nicht mehr sehr viel übrig, um damit noch einen großen Pufferspeicher zu erwärmen. Aber wie gesagt, an der Idee ist etwas dran und man müsste im konkreten Fall berechnen, was sich konkret lohnt.
In meinem Fall werde ich beobachten, wie das System funktioniert und gegebenenfalls die Vorlauftemperaturen etwas variieren. Nachts könnte ich etwas absenken und tagsüber etwas erhöhen. Aber das ist bisher nur Theorie. Ich muss erst mal sehen, ob das so praktiziert werden könnte und ob es dann zu weiteren Einsparungseffekten führen kann. Einen großen Speicher habe ich aber erst einmal nicht geplant. Vermutlich passt da das zusätzliche Einsparpotenzial nicht mit den Investitionskosten zusammen.
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gABOR110, grundsätzlich hast du Recht, je größer die Heizfläche ist, die Energie in den Raum abgeben kann, um so niedriger kann die Vorlauftemperatur sein. Ich möchte das nur nicht so unkommentiert stehen lassen, weil sich schnell Vorurteile in die Richtung bilden, dass Wärmepumpen nur sinnvoll im Zusammenhang mit einer Fußbodenheizung betrieben werden können. Du glaubst nicht, wie oft ich mir das bisher bereits anhören durfte.
Danke für die Antwort. Ich hab's geahnt. OK, die Kosten für den Speicher nicht. So teuer kann der doch nicht sein? Fass mit Styropor drum. Aber die fehlende Solarenergie fehlt halt.
Die Römer hatten übrigens kombinierte Fußboden-Wand-Heizungen. Die Fußböden waren hohl. Es wurde warme Luft durch einen Ofen von außen zugeführt. Diese Luft stieg dann in in vielen Kaminen in den Wänden unter das Dach. Der Rauch hatte natürlich eine sehr niedrige Vorlauftemperatur, aber über die Fläche, die Bude wurde quasi rundum geheizt, wurde es warm.
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