Philipp Nordmann - Wärmepumpe in Gütersloh

Heizlastberechnung bzw. Heizungsdimensionierung ist sehr wichtig für die bestmögliche Auslegung der Wärmepumpe

Bis vor gar nicht so langer Zeit wurden Heizkörper sehr häufig nach Optik ausgesucht und installiert, häufig unterhalb des Fensters eben in der Breite des Fensters. So kommt es vor, dass die Heizkörperdimensionierung in jedem Raum völlig verschieden, aber in so gut wie keinem Raum richtig durchgeführt und umgesetzt worden ist!

Dies sind dann die Wärmepumpen-Anlagen, die am Stammtisch, im Sportverein und bei der Geburtstagsfeier intensiv besprochen werden, weil sie im schlimmsten Fall mehr Stromkosten verursachen als zuvor die Gasheizung oder der Ölkessel. Jeder kennt jemandem, dem genau dies angeblich schon passiert ist, und so bleibt das Gerücht gegenwärtig, dass man in einem Altbau keine moderne Luft-Wärmepumpe einbauen kann.
Ich habe diese Erfahrung noch bei keiner meiner Wärmepumpen-Anlagen gemacht, und die meisten sind monovalent installiert, d.h. die einzige Wärmequelle im Gebäude (>> Referenzen)

Alles entscheidend für den Einsatz einer Luft-Wärmepumpe im Altbau ist die Anpassung der Heizflächen (z.B. Fußbodenheizung) und Heizkörper aufeinander. Insbesondere alle Heizkörper müssen hinsichtlich ihrer Heizleistung gleich groß dimensioniert sein !
Ist nur 1 Heizkörper im Gebäude zu klein ausgelegt, muss wegen diesem die Vorlauftemperatur unnötig hoch eingestellt werden, was langfristig betrachtet mehr kostet als ein neuer größerer Heizkörper. Aus diesem Grund werden ja auch im Zuge eines Umbaus der Heizungsanlage auf Wärmepumpe die Optimierung der Heizflächen und Heizkörper voll mit bezuschusst!

Beispiel:

 
In der Graphik sehen Sie ganz oben (durchgezogene Linie) die Heizkennlinie einer Wärmepumpe bei einer Heizkurve für 35° Vorlauftemperatur (z.B. Fußbodenheizung) sowie als dritte Linie von oben (durchgezogene Linie) die Heizkennlinie derselben Wärmepumpe bei einer Heizkurve für 55°C Vorlauftemperatur (z.B. Heizkörper).
Das angenommene Gebäude benötigt eine Heizleistung von ca. 16,5 kw, darum habe ich auf der Höhe von 16,5 einen waagerechten Strich durch die zwei Heizkennlinien gezogen.
Vergleicht man nun die zwei Punkte, in denen die zwei Heizkennlinien von diesem waagerechten Strich durchzogen werden, sieht man, dass die Wärmepumpe die 55°C-Kurve bei ca. 10°C Lufteintrittstemperatur (= Außentemperatur) schneidet, die 35°C-Kurve bei ca. 3°C Lufteintrittstemperatur.

Dies bedeutet für den Endkunden effektiv, dass diese Wärmepumpe sein Gebäude bei gleicher Heizleistung (also auch bei gleichem Stromverbrauch) und bei 20° niedriger Vorlauftemperatur (55° zu 35°) im Heizungsystem um ca. 7°C tiefer beheizt (Differenz 10°C zu 3°C).
Sie sehen: Jedes Grad niedriger im Vorlauf spart über die Jahre eine große Menge an Energie in Form von Strom.
Wäre nur 1 Heizkörper im Gebäude nicht bestmöglich dimensioniert, und müßte wegen ihm die Vorlauftemperatur im gesamten System nur um ein paar Grad erhöht werden, wird dies Ihre Heizkosten über viele Jahre völlig unnötig deutlich erhöhen.

nächstes Beispiel
Beschränken wir uns nun auf den typischen Altbau mit Heizkörpern:
Hier wird eine Wärmepumpe mit einer maximalen Vorlauftemperatur von 55°C im Vorlauf bei -10°C Außentemperatur angesetzt. Das Wohnhaus benötigt in diesem Beispiel 14 kw Heizleistung.
Es ergibt sich ein Auslegungspunkt bei 14 und -10 auf der Zeichnung unten, von diesem zieht man einen Strich nach unten auf die -10°C und einen zweiten auf die +20°C, es ergibt sich der Arbeitsbereich der Wärmepumpe für dieses Objekt:


Wichtig ist nun wieder die obere durchgezogene Linie ("maximal") in der Graphik: Die Kennlinie der Wärmepumpe.
Es ergibt sich der sogenannte Bivalenzpunkt bei ca. -3°C Außentemperatur. (Der Bivalenzpunkt ist der Punkt, ab dem die Wärmepumpe rein rechnerisch nicht mehr die Beheizung des Gebäudes alleine schafft, also eine zweite Wärmequelle hinzugeschaltet werden muss.)
In der Praxis hat es sich herauskristallisiert, dass der Bivalenzpunkt häufig 1 - 3 Grad tiefer liegt als rechnerisch ermittelt aufgrund des Nutzverhaltens. Darum schalten gute Wärmepumpen nicht sofort bei Erreichen des Bivalenzpunktes den zweiten Wärmeerzeuger hinzu, sondern warten noch 30 - 60 Minuten, ob tatsächlich der energetische Bedarf für die Zuschaltung besteht.
Die wichtigste Erkenntnis aus der Graphik oben ist aber, dass nur in dem kleinen dick schraffierten Dreieck eine zweiter Wärmeerzeuger notwendig sein könnte, denn selbstverständlich läuft die Wärmepumpe in diesem Bereich noch weiter mit, aber eben nicht mehr so effizient.
Im gesamten unteren dünn schraffierten Bereich ist die Wärmepumpe die alleinige Wärmequelle für das Gebäude.
Nun können Sie sich überlegen, ob sich für dieses kleine Feld oberhalb des Bivalenzpunktes eine Hybridheizung mit zusätzlichem Gaskessel rentiert, oder ob für diese wenigen Tage im Jahr (wenn überhaupt in Gütersloh) nicht 1 oder 2 zusätzliche Heizstäbe völlig ausreichend sind. (>> Preis- und Systemvergleich)
Die Erfahrung hat gezeigt, dass an diesen wenigen Tagen im Jahr die Stromkosten steigen, aber eben nur verhältnismäßig: Mehrere Kunden von mir haben an den kalten Februartagen 2021 mit bis zu -19°C in Gütersloh mitgeschrieben und Strommehrkosten von statistisch ca. EU 8 / Tag festgestellt, also ca. EU 60-70 mehr als in heute üblichen Jahren. Davon könnte man mal gerade den Schornsteinfegerbesuch an der Gasheizung bezahlen, aber niemals die Gasheizung selbst, die jährliche Wartung, die Gaszählergrundgebühr, die CO2-Steuer, etc. ...

Aus diesem Grund berechne ich IMMER Ihre Heizflächen möglichst exakt, um Ihnen auf Basis dieses Ergebnisses eine bestmögliche und möglichst effiziente Wärmepumpen-Lösung vorzuschlagen und mit Ihnen zu besprechen.

siehe auch " http://www.handwerk.pngt.de/?Heizungsbau_Guetersloh___Waermepumpe___Waermepumpe_in_Altbau_bzw._Bestandsgebaeude " und andere Info-Seiten hier.

Nehmen Sie mit mir Kontakt auf !

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