Unsere Wärmepumpe ist da - erster Erfahrungsbericht

  • Erfahrungsbericht Balkon-Solaranlage

    Erfahrungsbericht zweiter Teil - die Vierfach-Balkon-Solaranlage


    In den Posts zu unserer Balkonanlage, die wir dann aufgrund des guten Erfolgs in eine Multi-Balkonanlage umgebaut haben, hatte ich bereits die Bestellung einer Wärmepumpe erwähnt. Diese ist nun da und ich kann von der Realisierung und den ersten Tagen Betrieb berichten.


    Ausgangssituation


    Unser Haus hat Bauantrag von 1986 und ist somit aus heutiger Sicht nicht gut gedämmt. Wir haben seit unserem Einzug 2008 die Fenster ausgetauscht sowie im Rahmen der Möglichkeiten das Dachgeschoss nachgedämmt. Von der Energieeffizienz sind wir in Stufe D, E wäre angesichts des Baujahrs zu erwarten.


    Heizung erfolgt über 25 Jahre alten Gaskessel, Fußbodenheizung über Systemtrennung (Wärmetauscher), Vorlauftemperatur max. 40 Grad. Warmwasser über Elektro-Durchlauferhitzer.


    Unsere Überlegung


    Wir hatten unsere Photovoltaikanlage vergrößert, um auch in der dunklen Jahreszeit möglichst viel unserer Grundlast decken zu können. Das ist durchaus mühsam, da die Tage im Winter kurz sind und es viel Nebel etc. gibt. Trotzdem haben wir auch im Dezember und Januar in geringem Umfang Überschuss produziert, im Februar bereits ca. 40% der Produktion.


    Da uns das durch die Simulation mit PV*SOL von vorneherein klar war, dass unsere Anlage meistens zu groß ist für unsere Grundlast, hatten wir überlegt, wie wir diese Überschussenergie nutzen können. Einen Batteriespeicher wollten wir aus Kostengründen (noch) nicht. Vielfach wird geraten dann die Energie in Form von warmem Wasser zu speichern. Dazu gibt es zum einen strombetriebene Boiler, die bei Verfügbarkeit von Sonnenstrom geladen werden, sowie sog. Brauchwasser-Wärmepumpen, die das noch effizienter machen.


    Leider können wir das warme Wasser nicht ohne größere Bauarbeiten ins Bad bringen. Daher schied diese Variante für uns aus.


    Elektroheizung mit Wärmepumpe


    Ich bin ja schon ein wenig älter und kann mich aus Kindertagen an eine Werbeveranstaltung des Energieversorgers erinnern, bei dem die Elektroheizung aus dem Kernkraftwerk angepriesen wurde. Das hat man uns inzwischen ja wieder ausgetrieben und insofern stehe ich der Elektrifizierung der Gebäudeheizung aus der historischen Erfahrung eher kritisch gegenüber.


    Die Wärmepumpe (die wurde in meinen Schulzeiten auch schon diskutiert) ist ja ein umgekehrter Kühlschrank, d.h. entzieht einem Medium Wärme und gibt Kälte ab, in unserer Variante an die Umgebung. Der Haken an der Sache ist, dass das um so besser funktioniert je höher die Außentemperatur ist. Das ist allerdings kontraproduktiv, da Heizung eher benötigt wird, wenn es kälter wird. Ferner sollte auch die Vorlauftemperatur möglichst niedrig sein. Je schlechter die Randbedingungen sind desto mehr konvergiert die Wärmepumpe hin zu einer reinen Elektroheizung.


    Das Ganze wird als Momentaufnahme über den COP-Wert beschrieben, der das Verhältnis zwischen aufgewendeter elektrischer Leistung und erzeugter Wärmeleistung bei definierten Temperaturen darstellt. Unsere wird mit 35 Grad Vorlauftemperatur angegeben bei +7 Grad mit 4,48, bei +2 mit 3,13 und bei -7 mit 2,63. Über ein ganzes Jahr ist das Verhältnis dann die Jahresarbeitszahl, hier gehen die Angaben so in den Bereich ab 3,5.


    Die ökonomische Überlegung


    Als wir im Herbst an der PV-Anlage waren war schon absehbar, dass die Gaspreise steigen. Wir haben noch einen Vertrag bis Ende 2022 mit einem Verhältnis von 5:1 zwischen Strom und Gas. Auch wenn man für Heizungsverluste einen Abschlag macht wäre von daher ein Heizen mit Strom über die Wärmepumpe nicht wirtschaftlich. Müssten wir allerdings im Moment neu abschließen wäre das Verhältnis 3,5 bzw. 3 zu 1. Insofern erwarten wir, dass wir zumindest in eine Break-Even-Situation kommen könnten.


    PV-Eigenverbrauch als ökonomischer Booster


    In der Betrachtung war jetzt unsere eigene Stromerzeugung noch nicht berücksichtigt. Derzeit Anfang März haben wir rund 8 Stunden Überschuss über unsere Grundlast, so dass dann zumindest eine Teilabdeckung der WP erfolgt. Die letzten beiden Tage war es kalt aber sonnig, da haben wir trotz WP tagsüber noch eingespeist.


    Technische Realisierung


    Wir wollten bewusst die Gasheizung nicht ersetzen. Daher haben wir am Wärmetauscher, der die Verbindung zwischen Gasheizung und Fußbodenheizung darstellt, ein T-Stück und einen zweiten Wärmetauscher für die WP eingebaut, so dass wir beide Wärmeerzeuger alternativ nutzen können.


    Als WP haben wir uns für einen Monoblock von Panasonic entschieden, da diese recht preisgünstig sind und es eine große Community zur Unterstützung bei der Realisierung gibt. Wir haben den größten kleinen Monoblock genommen, den Panasonic Aquarea WH-MDC09J3E5. Die steht jetzt hinter dem Haus im Garten und liefert über ca. 2*5 m Rohr das warme Wasser in den Heizraum. Brauchwasser erzeugen wir damit derzeit nicht, das wäre jedoch problemlos über ein 3-Wege-Ventil nachrüstbar. Weiterer Vorteil ist, dass die WP nur zwei 230V-Anschlüsse benötigt. Die hatte unser Elektriker schon beim Anschluss der PV-Anlage vorgerüstet und die ersetzen dann im Lauf der kommenden Woche das momentane Provisorium.


    Die Inbetriebnahme stellte sich sehr einfach dar. Erst ging die WP auf Störung, da die Ventile noch zu waren bzw. Luft im System war, nach ein paar Minuten machte sie aber warmes Wasser und seit drei Tagen heizt sie jetzt allein, auch durch die Nächte mit leichtem Frost.


    Kosten


    Die WP mit den Zusatzbaugruppen, kleinem Pufferspeicher und Installationsmaterial lag bei rund 6.000 €.


    Risiken


    Die WP machen Lärm durch Gebläse und Kompressor und blasen kalte Luft. Wir wollten unsere erst an die Seite des Hauses stellen für eine einfachere Verrohrung. Dann hätte sie allerdings in Richtung der Fenster des gegenüberliegenden Hauses geblasen. Daher steht sie jetzt im Garten und bläst in Richtung Straße = Autobahnzubringer und ist durch den Solarzaun noch von den Nachbarn abgeschirmt. Auch ist das Ding recht groß was nicht jedem gefällt. Wenn man vorhat eine WP zu realisieren sollte man sich unbedingt mit den Nachbarn koordinieren.


    Erstes Fazit


    Die WP macht das, was wir erwartet haben. Auch heute läuft sie tagsüber auf der PV. Im Monitoring wird für die jetzt knapp vier Tage ein COP-Wert von > 4 trotz den Frostnächten angezeigt, d.h. wir dürften selbst mit unserem noch günstigen Gaspreis am Break-Even sein.


    Wir fahren mit einer geringeren Vorlauftemperatur als bei der Gasheizung, da der Wärmetauscher einige Grad schluckt, was ich so nicht bedacht hatte. Allerdings sagen meine Mädels, dass es trotzdem warm genug sei.


    Die Realisierung war doch recht aufwändig und hat mich seit Weihnachten beschäftigt. Die WP braucht ein Fundament mit Kondenswasserableitung bzw. -versickerung. Um aus dem Heizraum nach draußen zu kommen waren mehrere Durchbrüche erforderlich. Die eigentliche Verrohrung war dann im Grunde nicht so schwer, wie immer hilft gutes Material und Werkzeug. Wahrscheinlich optimiere ich über den Sommer die Verrohrung noch, da aktuell die Inbetriebnahme und nicht die Schönheit im Vordergrund stand.

  • Hallo @KaterKa,


    vielen Dank für den Erfahrungsbericht. Da ich auch um das Problem herumschleiche, habe ich ihn mit großem Interesse gelesen. Drei Fragen dazu:


    Sie haben eine Fußbodenheizung. Hat der Bauherr bereits 1986 so weitblickend gehandelt oder wurde später einmal nachgerüstet? Wir sind uns hoffentlich einig, dass eine WP bei Wandheizkörpern unsinnig ist.

    Hat Ihr Smartmeter eine Ferneinwirk (= Abschalt) – Möglichkeit? Falls ja, ist Ihre Gesamtanlage, Heizung mit Eigenstrom, inselfähig oder wird doch die Netzfrequenz gebraucht?

    Und zu guter Letzt, haben Sie einmal eine Gesamtkostenbetrachtung gemacht, in wieviel Jahren ist beim Gaspreis X die WP amortisiert?


    Gruß Pumphut

  • Hallo Pumphut , vielen Dank für das Interesse.


    Die FBH stammt aus dem Baujahr. Im Gegensatz zu den Nachbarhäusern ist diese bis ins Dachgeschoss verlegt. Bei der Frage nach den Wandheizkörpern kommt es wie immer auf den Wärmebedarf und die Dimensionierung an. Im direkten Nachbarhaus laufen die Heizkörper im DG mit der gleichen Temperatur wie die FBH, allerdings ist diese etwas höher als bei uns, im nächsten wurde ein separater Strang ins DG nachgerüstet, der dann mit höherer Temperatur gefahren wird. Es ist also eine Einzelfallprüfung notwendig, ob das mit Wandheizkörpern geht. Panasonic hat spezielle aktive Heizkörper wenn es mit normalen nicht geht, auf den ersten Blick auf die Daten könnte man bei ähnlichen Abmessungen von 55 auf 35 Grad VLT kommen.


    Der JAZ-Rechner wirft bei unserer WP mit 50 Grad noch 4,64 und bei 45 Grad 4,9 aus. Je nach Verhältnis Gaspreis zu Strompreis kann das trotzdem interessant sein. https://www.waermepumpe.de/jazrechner/


    Wir haben einen digitalen Zähler aber kein Smartmeter. Der Netzbetreiber weiß nichts von der WP, mit einer bestellten aber noch nicht gelieferten Zusatzplatine kann sie ferngeschaltet werden. Wir sind nicht inselfähig, wäre mMn ohne Speicher auch nicht sinnvoll. Wir waren ja vor der Frage gestanden, hatten uns aber bewusst für die Netzkopplung entschieden (und noch einen Holzkamin samt Vorrat in der Hinterhand).


    Die Wirtschaftllichkeitsrechnung kann man mMn derzeit seriös nicht machen. Wir rechneten schon damals mit einem anstehenden Verbot von Gasheizungen analog zu den Ölheizungen, daher war der Plan die bestehende Gasheizung so lange wie möglich am Leben zu erhalten aber eben in der Übergangszeit wenn sie wirtschaftlich ist und PV dazu kommt die WP laufen zu lassen. Das hat sich jetzt ja ein wenig verschoben.


    Wir haben einen Verbrauch von ca. 20.000 kWh p.a., daraus kann man auf einen Wärmebedarf von rund 17.000 kWh schließen. Bei einer JAZ von 4 wären das rund 4.250 kWh Bedarf für die WP, mit der PV abgerundet auf 4.000 kWh.


    Der Grundversorger will aktuell 11,7 bzw. 40,4 Cent pro kWh (Neukundentarif). das wären dann 2.340 zu 1.616 € p.a., und ca. 8 Jahre Amortisation.

    Günstigstes Angebot lt. Finanztip 13 zu 35,3 Cent pro kWh, das wären 2.600 zu 1412 € p.a. und dann stark 5 Jahre Amortisation.


    Mit Handwerker wäre es deutlich teuer, allerdings gäbe es dann 35% Zuschuss.