Montag, 2. Januar 2017

Energiekonzept

Die Frage, welcher Energieträger in unserem Haus für Wärme/ Strom sorgen soll, beschäftigte uns lange Zeit.

Die folgenden Aspekte spielten bei unserer Entscheidungsfindung eine Rolle:
- größtmögliche Unabhängigkeit (Energieautarkie)
- Wirtschaftlichkeit in der Anschaffung und im Betrieb
- Umweltfreundlichkeit
- Geringer Platzbedarf (Haus ohne Keller)

Die Fördermöglichkeiten von KFW u.a. können auch ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl des Energiekonzeptes darstellen.



Trotz des derzeitig niedrigen Ölpreises schied für uns eine Ölheizung von vornherein aus, nicht zuletzt aufgrund des fehlenden Platzes für die Öltanks. Lange Zeit hatten wir aufgrund der Wirtschaftlichkeit mit dem Energieträger Erdgas geliebäugelt.

Aufgrund unseres Autarkiebestrebens haben wir uns dann aber doch für eine Wärmepumpe entschieden. Die Wärmepumpe nutzt in erster Linie Umweltwärme - sei es in Form von Erdwärme, Grundwasser oder Luft.

Wir haben uns aufgrund der relativ ungünstigen geologischen Rahmenbedingungen (s. Hydrogeologische Standortbeurteilung) und der hohen Kosten und Risiken gegen die Energieträger Erdwärme und Grundwasser entschieden.

Die Luftwärmepumpen nutzen als Energieträger die Außenluft. Gegenüber den o.g. Wärmepumpen (Erdwärme, Grundwasser) haben Luftwärmepumpen folgende wesentliche Nachteile:
  • große Luftmengen müssen bewegt werden, was dazu führt, dass Luftwärmepumpen ein zum Teil erhebliches Geräuschpotential haben (bitte bei der Außenaufstellung auch an die Nachbarn denken !)
  • Bei extrem niedrigen Außentemperaturen - also dann, wenn im Haus der Wärmebedarf am größten ist ! - muss ein strombetriebener Heizstab zugeschaltet werden, was negative Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit und auch die Unabhängigkeit hat.
Die Vorteile von Luftwärmepumpen im Neubau sind:
  • Die Außenluft an sich ist kostenlos; auch die Investitionskosten sind überschaubar.
  • Durch die Möglichkeit der Außenaufstellung von Gerätekomponenten haben Luftwärmepumpen einen geringen Platzbedarf
  • Luft-Wärmepumpen sind gut kombinierbar mit anderen erneuerbaren Energie (z. B. Photovoltaik - s. unser Post "Kraftwerk Sonne") und einer Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung
  • Luft-Wärmepumpen eignen sich gut für eine Fußbodenheizung mit geringer Vorlauftemperatur.  
Das Wirk-Prinzip der Luft-Wärmepumpe ist einfach:
Die Außenluft wird über einen Ventilator angesaugt. Die eigentliche Wärmepumpe besteht aus einem Kreislaufsystem analog dem im Kühlschrank - nur mit dem Unterschied, dass der Kühlschrank seinem Innenraum die Wärme entzieht und die Wärmepumpe der Außenluft.

Bei den Luftwärmepumpen wird unterschieden je nach Heizmedium zwischen
  • Luft-Luft-Wärmepumpen: hier ist das Heizmedium Luft, welche durch Luftkanäle und Einströmöffnungen in die zu beheizenden Räume gelangt.
  • Luft-Wasser-Wärmepumpen: hier ist das Heizmedium Wasser. Die Wärme wird durch Wärmetauscher an einen Wasserspeicher übergeben, mit welchem dann sowohl die Fußbodenheizung betrieben werden kann als auch die Warmwasserbereitung erfolgen kann. 
Da wir Verfechter einer Fußbodenheizung sind, haben wir uns für die Luft-Wasser-Wärmepumpe entschieden.

Auf welche Parameter sollte man bei der Auswahl einer geeigneten Luft-Wasser-Wärmepumpe achten ?

Eine wichtige Kennzahl ist die Leistungszahl (COP - coefficient of performance):

Diese Zahl beschreibt bei bestimmten Betriebsbedingungen das Verhältnis zwischen nutzbarer Wärmeenergie und eingesetzter elektrischer Energie. Die genannten Betriebsbedingungen werden bei Luft-Wasserwärmepumpen wie folgt angegeben (beispielhaft):

COP für A-7/W35 von 2,5 bedeutet, dass bei einer Lufttemperatur von -7°C und einer Heizungsvorlauftemperatur von 35 °C die Nutzwärme das 2,5 fache der eingesetzten elektrischen Energie beträgt. Da die Energieeffizienz einer Luft-Wasser-Wärmepumpe bei Minusgraden deutlich schlechter ist als bei leichten Plusgraden wird in der Regel der COP für A-7/W35 deutlich niedriger sein als der für A7/W35.

Daher unbedingt beim Vergleich von COP-Werte auf das Minuszeichen achten !

Nun zu unserer Luft-Wasser-Wärmepumpe:

Fabrikat Rotex, Modell HPSU 508 compact

Ein Vorteil der Rotex Wärmepumpe ist, dass sie keine fest eingestellte Leistung hat, sondern über eine bedarfsorientierte Leistungsregelung verfügt - in Form einer sog. Inverter-Drehzahlregelung (leistungsmodulierender Betrieb). Des weiteren verfügt sie über einen 500 l (!) Wärmespeicher, wobei die Warmwasserbereitung im Durchlaufprinzip erfolgt (Wärmetauscherprinzip), was aus hygienischen Gründen besser ist (kein Legionellen Problem). Wir haben uns die Wärmepumpe mit einer Kühlfunktion ausstatten lassen. Die Wirkung ist sicherlich nicht mit der einer Klimaanlage zu vergleichen, aber wir gehen schon davon aus, dass im Hochsommer die Räume um einige wenige °C kühler sein werden (wir werden berichten).

Hier ein interessanter Link zur Homepage der Bafa:

Unter dem Stichwort "Liste der Wärmepumpen mit Prüfnachweis" kann man die meisten handelsüblichen Wärmepumpen miteinander vergleichen (z. B. auch COP-Werte). Die Liste ist vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle erstellt.

Die ganz oben angesprochene Energieautarkie werden wir vorerst nicht realisieren können. Zwar haben wir mit der Photovoltaikanlage auch einen "Stromproduzenten" am Haus. Aber gerade im Winter ist die Ausbeute zu gering, um den gesamten Strombedarf (incl. Strombedarf der Wärmepumpe) zu decken. Aber vielleicht sinken ja auf absehbare Zeit die Batteriepreise, so dass wir in einigen Jahren dann doch noch energieautark werden 😊 .....

1 Kommentar:

  1. Danke, für den informativen Beitrag. Ich habe mich bisher noch nicht mit Wärmepumpen beschäftigt, aber es ist definitiv eine Überlegung wert, sich eine in den nächsten Jahren anzuschaffen.
    Wir haben eine PV-Anlage und beziehen zusätzlich Öko-Strom von www.stw.at. Energieautark zu leben wäre natürlich ein Traum, aber wer weiß was in den nächsten Jahren noch alles möglich ist.
    LG,
    Judith

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