Die Heizkurve unserer Wärmepumpe ist seit vielen Monaten auf 0,25 eingestellt. Und das passt. Die Steigung 0,25 heißt, dass die Vorlaufsolltemperatur um etwa 1 Grad steigt, wenn die Außentemperatur um 4 Grad sinkt. Je schlechter das Haus gedämmt ist, desto steiler muss die Heizkurve laufen. Bei modernen Häusern mit Fußbodenheizungen sind Heizkurven 0,1 bis 0,3 meist passend. Wenn es bei sinkenden Außentemperaturen im Haus kälter wird, braucht man eine steilere Heizkurve und andersrum. Ein bisschen Experimentieren lohnt sich. Eine flachere Heizkurve bedeutet weniger Vorlauftemperatur, d.h. weniger Energiebedarf und höhere Effizienz der Wärmepumpe.

Über die Einstellung der Raumsolltemperatur kann man die Heizkurve parallel verschieben. Hier gilt es eine komfortable Temperatur im Haus zu finden. Dabei beeinflusst die RaumSOLLtemperatur die RaumISTtemperatur nur mittels der berechneten Vorlaufsolltemperatur. Wie warm es im Raum tatsächlich ist, davon erfährt die VWS Wärmepumpe nichts. Raumtemperaturfühler hat sie nicht. Die Raumsolltemperatur kann man in Vaillant Geotherm VWS auch im Zeitablauf programmieren. Z.B. 1-2 Grad kälter nachts (Absenkung) oder gleich 15°C wenn man über Tage im Urlaub ist (Ferienzeiten).

21°C Raumsolltemperatur fühlen sich bei uns recht komfortabel, d.h. wir bekommen wirklich ca. 21° tatsächliche Raumtemperatur. Mit 22°C ist es noch besser. Bis 15 Uhr und ab 21 Uhr reicht jedoch auch 20°, sonst ist es nachts und vormittags unnötig warm im Haus. Dabei weiß ich noch nicht, ob diese kleine Absenkung die Raumtemperaturen wirklich beeinflusst. Nach dem subjektiven Gefühl passt das aber.

Bei neueren Versionen der Vaillant Steuerung kann man die Heizkurve auch um weniger als 1 Grad verschieben. Dafür ändert man einfach die Kalibrierung des Außensensors oder des VF2-Fühlers um 0,5K. Ansonsten ist die Vaillant Heizkurve relativ grob (siehe Bild) und macht immer die Sprünge um einen ganzen Grad. Es gibt auch Meldungen von den Nutzern der Vaillant VWS, die die Heizkurvensteuerung zugunsten einer konstanten Vorlaufsolltemperatur ganz abgestellt haben. Das scheint auch gut zu funktionieren.

Heizkurve 0,25 von Vaillant Geotherm VWS

Also mache ich eine neue Berechnung für den hydraulischen Abgleich auf 5K Spreizung, wie es sich für Wärmepumpen gehört. Das kann man z.B. mit der Software OVPlan von Oventrop gut und einfach machen. Man braucht im Grunde nur eine Heizlastberechnung und die Raummaße. Man muss auch wissen welches Rohr (und noch besser wie viel) in der FBH verlegt wurde. Ich stelle die Ventile der FBH-Kreise auf die neue Berechnung um und komme auf einen Gesamtvolumenstrom von ca. 1,15 m³/h. Die Spreizung liegt in der Wärmepumpe bei den optimalen 5-6K. Mit meinem eigenen Tool zeichne ich die Strom- und Wärmemengenzähler auf und kann die Arbeitszeiten der Wärmepumpe überwachen und die COP (Arbeitszahlen) genau berechnen. Am gestrigen milden Freitag lag die Tagesarbeitzahl mit zweimal Warmwasserzubereitung und Raumsolltemperatur von 21°C bei 4,89 – das kann sich echt sehen lassen! Wesentlich besser als mit der Spreizung von 7-8K oder 6-7K, die ich vorher ausprobiert haben. Also es lohnt sich, den Volumenstrom und die Spreizung der eigenen Anlage zu überprüfen. Ich bin mit der Umstellung der Hydraulik soweit sehr zufrieden.

Die Trophäen sind irgendwann zu verkaufen

Neue FBH-Berechnung mit OVPlan

Neuen hydraulischen Abgleich einstellen

Aufzeichnung der VWS Wärmepumpe 19.11.2010

Damit es nachts aber nicht zu warm wird, habe ich werktags 0-16 Uhr und am Wocheende 0-8 Uhr eine Absenkung eingestellt, aber eine ganz kleine: Zieltemperatur 20°. Auch die Warmwassertemperaturen haben wir seit einiger Zeit runtergesetzt: min. 41°, max. 46°. Das reicht immer noch locker für eine heiße Dusche. Wenn die Sonne abends reinscheint (wir haben ja die großen Fenster zur Westseite), wird in den sonnigen Räumen schnell bis zu 25-26° grad warm. Da bleibt uns nichts anderes übrig, wie die Fenster aufzumachen. Wir warten auf die sommerlichen Temperaturen, wenn die Wärmepumpe in den Sommermodus verfällt.

Den Erdsonden scheint es nach dem harten Winter schon viel besser zu gehen. Die Quellentemperatur ist jetzt 9-10°. Im Winter warens nur noch 5-6°. Manchmal liest man, dass die Sonden fast den ganzen Sommer brauchen, um sich vom Winter zu erholen. Das können wir nicht bestätigen. Wenn die Sole schon bei 9-10° liegt, wird es ums Rohr mind. 11-12° sein. Von einer vorbelasteten Sonde kann keine Reder mehr sein oder wir haben einfach Glück, dass unser Grundwasser gut fließt und die Wärme schnell heranspült.

Der Wärmebedarf sinkt konsequent

Die Soletemperaturen im grünen Bereich

Es wird generell über den Sinn und Unsinn der Einzelraumregelung (ERR) bei hochisolierten Gebäuden viel diskutiert. Fakt ist, dass es praktisch sehr schwierig ist zu messen, ob eine zeitlich gesteuerte Absenkung der Temperatur in einzelnen Räumen energetisch vorteilhaft sein kann. Das Wideraufheizen nach der Absenkung kann u.U. mehr Energie benötigen als das durchgängige Heizen. Und die Stromkosten für den Betrieb von ERR sollte man nicht einfach außer Acht lassen.

Eine permanente Absenkung der Temperatur in einem Raum lässt sich auch ohne ERR lösen: durch die bedarfsgerechte Heizlastberechnung und hydraulischen Abgleich. Man kann auch auf dem pragmatischen Weg über die manuellen Ventile die Durchflüsse einzelner Räume Tag für Tag sehr langsam ändern, um auf die gewünschte Temperatur zu kommen.

Wir haben unsere ERR schon vor Wochen ausgeschaltet. Die Köpfe der Stellmotoren kann man durch eine 1/8-Drehung  lösen, dadurch öffnen sie die Heizkreise der Fußbodenheizung auch ohne Strom. Dieses Jahr liegt unsere Prio auf der schmmelfreien Bautrocknung, daher heizen wir durchgängig gleich einfach in jedem Raum. In Verbindung mit täglichem Lüften zahlt sich das auch aus: die permanente Luftfeuchtigkeit liegt mittlerweile bei unter 60%.

[Update 18.03.2010] Eigentlich ging’s bei diesem Thema gar nicht um HHB, aber wenn die Anwälte es sich wünschen, stelle ich gern klar: der Einbau der Einzelraumregelung war vertraglich vorgesehen. Wir sind zwar auf die Folgekosten nicht hingewiesen worden, daraus ist jedoch kein Beratungsverschulden von HHB Massivbau GmbH abzuleiten. Außerdem lässt sich die Pflicht zur Ausstattung mit ERR aus § 14 EnEV bei restriktiver Auslegung ableiten. [/Update]

7 Stromfresser an der Stange: die Stellmotoren

Folgende Vorteile des Heizsystems mit Pufferspeicher lassen sich im Internet rauslesen:

• Wenn ausreichend groß dimensioniert: Guter Wärmespeicher, z.B. um die Stromsperrzeiten zu überbrücken oder um den Nachtstrompreis besser auszunutzen, wenn die Heizung per Heizkörper geschieht. Bei einer Fußbodenheizung hat dieser Vorteil so gut wie keinen Effekt. Ein paar Hundertliter im Puffer sind nicht viel im Vergleich mit dem Estrichvolumen.
• Reduzierung der Takthäufigkeit der Wärmepumpe, da die Wärmepumpe an den Speicher kurzfristig mehr Energie abgeben kann als tatsächlich benötigt. De facto wird im Internet auch vielfach darüber berichtet, wie die falsch eingestellten Pufferspeicher die Takthäufigkeit drastisch erhöhen.
• Hydraulische Abkopplung der Heizkreise vom Wärmekreis der Wärmepumpe. Ein Mindestdurchfluss des Heizwassers durch die Wärmepumpe soll nicht extra sichergestellt werden. Die Wärmepumpe geht nicht auf Störung, selbst wenn alle Einzelraumregler zu sind. Auf der anderer Seite ist dadurch eine mangelhafte Hydraulik oder fehlender hydraulischer Abgleich der Anlage gut kaschierbar. Einzelraumregelung ist meist eh eine unnötige Dauerbremse für ein effizientes Heizsystem.
• Die Leistung der Wärmepumpe muss der benötigten Heizleistung nicht unbedingt genau entsprechen. Für eine effiziente Auslegung ist das jedoch ein Muss.
• Einbindung anderer Wärmequellen (z.B. Solarthermie oder Kaminheizung) ist möglich. Wenn man andere Wärmequellen plant, ist ein Puffer oft nicht vermeidbar.
• Ein Kombipuffer kann auch die Warmwasserzubereitung nach dem Frischwassersystem übernehmen.
• Klare Trennung der Gewerke ist möglich: bis zum Pufferspeicher – Wärmepumpenbauer, nach dem Pufferspeicher – Heizungsinstallateur.

Entsprechend nachteilig wirken sich bei einem Pufferspeicher aus:

• Wärmeverluste im Wärmespeicher. Der Aufstellraum (Keller) wird unnötig beheizt.
• Zusätzliche Verluste auch dadurch, dass zeitweise mehr Wärme produziert wird als benötigt. Daher tendenziell höhere Systemtemperatur bei der Wärmepumpe und geringere Effizienz (Leistungszahl).
• Zusätzliche Pumpe für den Heizkreislauf, die vor allem beim kleinen Pufferspeicher genau eingestellt werden muss, damit sich die Volumenströme angleichen und keine Durchmischung im Puffer stattfindet. Auch der Stromverbrauch der zweiten Pumpe.
• Hohe Investition und Platzbedarf im Heizungsraum.
• Komplexere und störanfällige Hydraulik, oft mit Mischer etc.

Unstrittig ist: technisch ist für einen Betrieb der Erdwärmepumpe mit der Fußbodenheizung kein Pufferspeicher erforderlich, da hier der Estrich als ein viel besserer Wärmespeicher gilt. Auch nach der Feldanalyse von Wärmepumpen-Anlagen des BFE ist die Effizienz einer energetisch abgestimmten Anlage ohne Pufferspeicher insgesamt besser. Genaue Planung und Einstellung der Heizung vorausgesetzt, haben wir uns deshalb auch gegen einen Pufferspeicher entschieden.

Eine gute Tippsammlung für den effizienten Betrieb einer Wärmepumpe findet sich bei Energiesparhaus.at.

[Update 10.01.2011] Die Pros und Kontras habe ich heute komplett überarbeitet. Die Entscheidung wird durch die Erfahrung bestätigt: ohne hydraulische Weiche (kleiner Puffer) läuft die Anlage noch besser. [/Update]

Ganz wichtig für den effizienten Betrieb der Wärmepumpe ist, die Vorlauftemperatur möglichst gering zu halten. Das heißt: den Verlegeabstand möglichst klein machen. Bei vielen FBH-Systemen (wie auch bei unserem Cosmoroll) kann der Verlegeabstand nicht unter 10 cm gehen, so eng kann man die Rohre nicht biegen bzw. das hält der Estrich nicht aus. Es gibt aber auch FBH-Systeme, die man auf 5 cm Verlegeabstand hinbekommen kann.

Mit der OVplan Software kann man die FBH gut überschlagen. Die genaue Berechnung muss natürlich auf das jeweilige FBH-System angepasst werden. Nach der Faustformel vieler Planer soll einfach so viel wie möglich FBH-Rohr verlegt werden. Dann schaut man, bei welcher Vorlauftemperatur die meisten Räume genug Wärme bekommen und wo ggf. noch Defizite in der Wärmeabgabe gibt. Und diese gab’s bei uns auch. Denn die Wärmeverluste im Bad und WC sind wegen obligatorischer Lüftung groß, die Verlegeflächen dagegen relativ klein. Dort muss man schauen, wie man die überstehende Heizlast abdeckt.

Möglich sind zusätzliche Handtuchtrockner oder Heizkörper, die mit dem selben Niedertemperatur-Heizungssystem gespeist werden. Auch ihre Dimensionierung soll berechnet werden. Dummerweise müsste ein Handtuchtrockner im Bad bei unserer 33° Vorlauftemperatur riesengroß werden. Um das sowieso sehr kleine Bad nicht zu verbauen, haben wir uns für einen kleineren Handtuchtrockner und ein elektrisches Zuheizgerät – etwa Schnellheizer oder Heizstab – entschieden. Dieses kaufen und installieren wir erst, wenn wir merken, dass es morgens im Bad zu frisch ist. Eine Steckdose habe ich aber schon mal legen lassen. Auch im WC kommt ein Handtuchtrockner rein, auch wenn es da nicht so gravierend ist, wenn es bei Kälteeinbruch nach dem Lüften etwas frischer ist. Im Kellerflur kommt  ein großer Heizkörper (120x60x22 cm), um auf die berechnete Heizlast von 400 Watt zu kommen.

Kleine und ergiebige Niedertemperaturheizkörper sind anscheinend noch nicht erfunden. Manche Verkäufer werben mit besonders kompakten Alu-Heizkörpern. Ihre Aussagen über die Wärmeerträge sind jedoch genau zu prüfen. Einige verwechseln bei der Berechnung nämlich die Vorlauftemperatur mit der Übertemperatur. Sie  verkaufen für 30° Vorlauftemperatur schon mal die Wärmeleistung, die eigentlich vom Hersteller für 50° Vorlauftemperatur (+20° Raum) gerechnet war. Korrekt gerechnet bringen die Alu-Heizkörper bei dem relativ hohen Preis keine gravierende Verbesserung der Wärmeabgabe.

Fubodenheizung selbst nachgerechnet

Um sicher zu gehen, sollte man sich vorab auf einen Kaminofen festlegen (mehrere gehen auch). Das macht man am Einfachsten nach der Optik und dem Preis, wenn man keine besonderen Anforderungen hat. Von der Technik ist ab einem gewissen Preisniveau (also ab. ca. 1.500 EUR) fast dasselbe drin. Dann kann man für diesen Ofen ein paar Angaben recherchieren: Nennwärmeleistung, Leistungsbereich, Abgasmassenstrom und Abgastemperatur sowie den Rauchrohrdurchmesser. Zusammen mit Gebäudedaten wie Höhe des Schornsteins, Länge der Verbindung vom Ofen bis zum Schornstein sowie Anzahl der Bögen kann der zuständige Schornsteinfegermeister (wenn er nett ist) oder auch der Schornsteinhersteller den erforderlichen Innendurchmesser vom Schornstein berechnen. Ein breiterer Durchmesser als nötig kann ebenso schädlich sein wie ein zu kleiner, da ab einer gewissen Breite und Länge die Abgase zu stark abkühlen würden, was zu einer hartnäckigen Russbildung führt.

Im Zweifel lohnt es sich einfach den Schornsteinfeger zu fragen. Er ist quasi das Bauamt für den Schornstein. Er sagt auch, wo die Reinigungsöffnungen hingehören, ob und wie der Dachausstieg gemacht werden soll, welche Abstände beim Aufstellen des Ofens eingehalten werden sollen und welche Abnahmen mit ihm erfolgen sollen. So hat auch unser Schiedel SIH Schornstein seinen Durchmesser etc. gefunden.

Für die Planung für den Kaminofenanschluss kann man vorab klären, wie groß die Glasplatte unter dem ausgesuchten Ofen sein muss. Hier sollte man die Fußbodenheizung aussparen. Man kann auch klären, in welcher Höhe der Rauchrohranschluss zum Schornstein gemacht werden soll. Dann kann man schon im Rohbau an der Stelle ein T-Stück einbauen und das spätere Aufbohren ersparen.

Eine gute Broschüre zum Download über das Thema Schornsteintechnik gab’s früher mal von der Initiative “Pro Schornstein”.

Der Schornstein beginnt im Keller

An den Sparren vorbei geführt

Der Schornstein im Rohbau

Dachausstieg mit Trittstufen