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Energiesparende Wärmepumpen: Wie Sie CO2-Emissionen in Ihrem Zuhause reduzieren können

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Die Verantwortung für den Klimaschutz liegt bei uns allen. Ein wesentlicher Schritt auf dem Weg zu einem klimafreundlicheren Leben ist die Reduzierung von CO2-Emissionen in unserem eigenen Zuhause. Sie fragen sich vielleicht: Wie kann ich das erreichen? Eine effektive Antwort darauf sind energiesparende Wärmepumpen. Diese erstaunlichen Geräte bieten eine umweltfreundliche Möglichkeit zur Heizung und Kühlung Ihres Hauses, während gleichzeitig Ihr CO2-Fußabdruck minimiert wird. Im Folgenden werden wir die Funktionsweise von Wärmepumpentechnologie erläutern und herausfinden, welche Modelle am energieeffizientesten und CO2-sparendsten sind. Darüber hinaus werden wir Ihnen praktische Tipps geben, wie Sie Ihre Wärmepumpe optimal nutzen können, um Energieeinsparungen zu maximieren und CO2-Emissionen zu minimieren. Machen Sie sich bereit, den Weg zu einem umweltfreundlicheren Zuhause zu beschreiten.

Verstehen der Wärmepumpentechnologie: Wie funktioniert es und warum ist es so effizient?

Nun, da Sie sich entschlossen haben, den Weg zu einem umweltfreundlicheren Zuhause zu beschreiten, ist es wichtig, die Werkzeuge, die Ihnen dabei helfen, genau zu verstehen. Insbesondere die Wärmepumpentechnologie verdient Ihre Aufmerksamkeit.

Warum? Wärmepumpen nutzen eine erstaunliche Technologie, die Energie aus der Umgebung – sei es aus der Luft, dem Boden oder dem Wasser – aufnimmt und sie zur Heizung oder Kühlung Ihres Hauses nutzt. Aber wie funktioniert das genau?

  • Energieaufnahme: Wärmepumpen entziehen der Umgebung Wärme und wandeln diese in eine Form um, die für die Heizung Ihres Hauses nutzbar ist.
  • Energietransfer: Diese gewonnene Energie wird dann ins Haus transportiert, um Räume zu beheizen oder Warmwasser zu erzeugen.
  • Energieeffizienz: Da Wärmepumpen mehr Energie liefern, als sie verbrauchen, sind sie eine äußerst energieeffiziente Lösung für Ihr Zuhause.

Durch diese Funktionsweise können Wärmepumpen dazu beitragen, CO2 im Haushalt zu sparen. Sie ermöglichen es Ihnen, den Energieverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig den Komfort in Ihrem Zuhause zu erhöhen. Das macht sie zu einer idealen Lösung für jeden, der sich um das Klima sorgt und einen aktiven Beitrag leisten möchte.

Vergleich von Wärmepumpen: Welche Modelle sind am energieeffizientesten und CO2-sparendsten?

Es ist entscheidend zu wissen, dass nicht alle Wärmepumpen gleich sind. Unterschiedliche Modelle bieten variierende Effizienzgrade und CO2-Einsparungen. So wird die Wahl der richtigen Wärmepumpe zu einer wichtigen Entscheidung auf Ihrem Weg zu einem klimafreundlicheren Zuhause.

Die drei gängigsten Arten von Wärmepumpen sind:

  • Luft-Wasser-Wärmepumpen: Diese Wärmepumpen extrahieren Wärme aus der Außenluft. Sie sind relativ einfach zu installieren und eignen sich besonders für bestehende Gebäude.
  • Erdwärmepumpen: Diese Wärmepumpen entnehmen Wärme aus dem Boden. Sie sind sehr effizient und bieten hohe CO2-Einsparungen, benötigen jedoch eine größere Installationsfläche.
  • Wasser-Wasser-Wärmepumpen: Diese Wärmepumpen nutzen die Wärme aus Grundwasser. Sie sind effizient, erfordern aber den Zugang zu einem geeigneten Wasserreservoir.

In jedem Fall ist es wichtig, dass Sie die spezifischen Bedürfnisse und Möglichkeiten Ihres Hauses berücksichtigen. Es ist ratsam, sich von einem Fachmann beraten zu lassen, um die beste Wahl für Ihr Zuhause und Ihre CO2-Einsparziele zu treffen.

Praktische Tipps zur Optimierung Ihrer Wärmepumpe: So maximieren Sie Energieeinsparungen und minimieren CO2-Emissionen

Jetzt, wo Sie einen Überblick über die verschiedenen Arten von Wärmepumpen und deren Effizienz haben, lassen Sie uns einige praktische Tipps zur Optimierung Ihrer Wärmepumpe durchgehen. Diese Strategien helfen Ihnen, Ihre Energieeinsparungen zu maximieren und Ihre CO2-Emissionen zu minimieren.

  • Regelmäßige Wartung: Stellen Sie sicher, dass Ihre Wärmepumpe regelmäßig gewartet wird. Eine gut gewartete Wärmepumpe arbeitet effizienter und spart mehr Energie und CO2.
  • Optimale Einstellungen: Lernen Sie, wie Sie Ihre Wärmepumpe richtig einstellen. Kleinere Anpassungen können einen großen Unterschied in Bezug auf Effizienz und CO2-Einsparungen machen.
  • Effiziente Isolierung: Eine gute Isolierung Ihres Hauses kann den Wärmebedarf erheblich reduzieren, was zu geringerem Energieverbrauch und weniger CO2-Emissionen führt.

Mit diesen Tipps sind Sie gut gerüstet, um das volle Potenzial Ihrer Wärmepumpe auszuschöpfen und einen wesentlichen Beitrag zur Verringerung von CO2 im Haushalt zu leisten. Erinnern Sie sich daran, dass jeder kleine Schritt zählt, wenn es darum geht, unseren Planeten zu schützen.

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Stromzähler für Wärmepumpe wird ausgebaut

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Der Wärmepumpenstrom war einmal richtig günstig. Heute ziehen die Preise immer weiter an und die kleine Differenz im Arbeitspreis reicht nicht mehr aus, um die Fixkosten für den zweiten Zähler zu rechtfertigen. Mit anderen Worten: es lohnt sich einfach nicht mehr, einen separaten Stromzähler für die Wärmepumpe zu haben. Schon gar nicht bei unserem Mini-Stromverbrauch von unter 2500 kWh im Jahr. Der Grundpreis für den Zähler plus Unterbrechungseinrichtung machen je nach Stromanbieter ca. 80 bis 100 EUR im Jahr aus. Dazu kommen noch die lästigen Sperrzeiten, wann die Wärmepumpe nicht laufen darf. Zumal die Arbeitspreisunterschiede zwischen Wärmepumpen- und Haushaltsstrom in den nächsten Jahren (hoffentlich zugunsten von lastvariablen Tarifen) voraussichtlich ganz wegfallen werden, war es für mich die höchste Zeit, sich denjenigen anzuschließen, die dem zweiten Stromzähler ade sagen.

Wie macht man das nur? Einbauen kennt jeder Bauherr, Ausbauen ist noch ziemlich selten. Erstens muss man mit dem Netzbetreiber klären, ob man das überhaupt darf. Bei unserem Netzbetreiber RNG steht in den Anschlussbedingungen, dass die Wärmepumpe an einem separaten Zähler mit dem Unterbrechungsdingsbums zu hängen hat. Ausnahmen sind jedoch auf Genehmigung möglich. Diese ging per E-Mail recht einfach. Im Telefongespräch schien das RNG sogar relativ egal zu sein, ob die kleine Wärmepumpe am separaten Zähler hängt oder nicht. Verständlich, denn ein Herd mit allen Kochplatten zieht mehr Strom als der Kompressor unserer Wärmepumpe. Dann habe ich meinem Stromlieferanten (Naturenergie) gekündigt mit dem Hinweis, dass der Anschluss wegfallen wird und der Zähler beim Netzbetreiber zu kündigen ist. Dann war der Elektriker des Vertrauens damit beauftragt, den Zähler, die Zeitschaltuhr und alles Unnötige auszubauen und an den Netzbetreiber zurückschicken. Anschließend musste einer von RNG (oder besser gesagt von evd kommen – so richtig funktioniert das Unbundling hier irgendwie nicht) kommen, um den Zählerkasten wieder zu verplomben.

Die Wärmepumpe hängt jetzt direkt am gelben Haushaltsstromzähler und brummt fleißig weiter. Nur der Strom ist vielleicht nicht mehr so grün wie früher. Bei der Aktion habe ich ein bisschen das Innenleben unseres Zählerschranks kennengelernt und weiß nun ungefähr, wie alles miteinander verbunden ist. Die Wärmepumpe ist übrigens nach wie vor nicht durch den FI-Schalter geschützt (wie ich mal dachte), das wäre laut dem neuen Eli auch korrekt so.

Der schwarze Stromzähler für Wärmepumpenstrom wird ausgebaut
Wärmepumpenzähler wird ausgebaut

Jetzt bleibt nur noch ein Haushaltszähler
Jetzt bleibt nur noch ein Haushaltszähler

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Zählerstände und Arbeitszahlen fürs zweite Jahr

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Schon wieder müssen wir die Zählerstände für Strom (an den Netzbetreiber RNG) und Wasser (an evd) übermitteln. Passende Zeit, um auch im Baublog einen Bericht über unsere Verbräuche der ersten beiden Jahre zu erstatten (jeweils vom 01.11. bis 31.10.).

2009/10 2010/11
Wasserverbrauch, m³ 129 135
davon im Garten, m³ 42 56
Stromverbrauch Haushalt, kWh 2207 1940
Stromverbrauch Wärmepumpe, kWh 2719 2158
Wärmeertrag (nach Vaillant), kWh 8966 7499
Jahresarbeitszahl (ohne Heizpumpe) 4,30 4,47

Wegen der Trockenheit vor allem im Mai haben wir wieder sehr viel Wasser im Garten gebraucht. Im Haushalt haben wir den Stromverbrauch etwas reduziert. Ein Teil dieser Ersparnis geht aufs Konto der ausgebauten externen Heizungpumpe. Am erfreulichsten ist die Verbesserung der Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe, die sich sicherlich auch wegen der ausgebauten hydraulischen Weiche eingestellt hat. Trotz weniger Heizen im zweiten Jahr (bedeutet einen größeren Anteil der Wärme fürs Warmwasser, wo die COPs deutlich niedriger sind), hat sich die Jahresarbeitszahl deutlich verbessert. Dazu kommt noch, dass wir im ersten Jahr über einen Monat lang (bis zum Einzug am 09.12.2009) so gut wie keinen Warmwasserverbrauch hatten. Sonst wäre die Jahresarbeitszahl unserer Vaillant Geotherm VWS Wärmepumpe im ersten Jahr noch schlechter. Zu dieser sehr guten Jahresarbeitszahl muss man sagen, dass sie nach dem internen Wärmezähler von Vaillant VWS berechnet wurde. Nach den externen Wärmemengenzählern für Heizung und Warmwasser beträgt diese nur 4,09. Die Abweichung von rund 10% bei den Messungen des Wärmeertrags kann ich mir schlecht erklären, sie ist aber im Internet schon bekannt.

Auch nach Vaillant gut sichtbar: wir habe weniger geheizt in 2011
Auch nach Vaillant: weniger geheizt in 2011

 

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Erdwärmepumpe startet in die Heizsaison

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Im Oktober beginnt bei uns die Heizsaison. Die Wärmepumpe läuft nicht mehr 1-2 mal am Tag nur fürs Warmwasser, sondern brummt auch in der Nacht ein paarmal. Die Abschalttemperatur setze ich in den Einstellungen von meiner Vaillant VWS für den Winter von 12° auf 15°C hoch. Sonst wird es irgendwann zu kalt im Haus, wenn die Tagestemperatur knapp unter 15 Grad pendelt und die Wärmepumpe nicht heizt.

Die Soletemperaturen liegen jetzt bei sehr guten 9-10°C am Ende des Heizzyklus. Ich bin gespannt wie sich das im Winter entwickelt, da bei uns in der Straße noch einige andere Erdwärmepumpen mit Erdsonden in Betrieb gehen. Eine kleine Beeinflussung durch die Wärmeentnahmen anderer Sonden ist nie auszuschließen, obwohl es nach dem Schweizer Wärmepumpenwiki ab 10 Meter Abstand keine Beeinträchtigung messbar ist. Die deutsche VDI-Richtlinie 4640 spricht sogar von nur 5-6 Meter Abstand, die mindestens eingehalten werden sollen.

Je nach Außentemperaturentwicklung und Sonneneinstrahlung läuft die Wärmepumpe in dieser Übergangszeit 1 bis 9 mal am Tag. Wenn es kälter wird, stabilisiert sich das erfahrungsgemäß auf 10-11 Starts. Wegen guter Soletemperaturen und niedriger Vorlauftemperaturen (=geringer Hub erforderlich) sind die aktuellen Tagesarbeitszahlen der Wärmepumpe sehr gut und liegen (ohne Berücksichtigung der Warmwasserzubereitung) jenseits von 5,5. Mit Warmwasser immer noch bei guten 4,5.

Sehr gute Soleeintritttemperatur im Herbst
Sehr guter Soleeintritt im Herbst

 

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Arbeitszahlen der Vaillant VWS Wärmepumpe

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Die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe ist der wichtigste Effizienzwert, den man für die eigene Anlage optimieren kann und soll. Als erstes empfehle ich, sich das Grundverständnis dieser Kennzahl sowie der vielfältigen Einflussfaktoren auf der Webseite Jahresarbeitszahlen.info zu verschaffen. Man sollte dann auch solche scheinbar kuriose Sachen verstehen, dass die Arbeitszahl im Sommer viel schlechter ist als im Winter, dass die bessere Hausdämmung die Arbeitszahl eher verschlechtert und dass ein kalter Frühling die Arbeitszahl nach oben zieht.

Sehr wichtig für die Arbeitszahl ist die eigene Effizienz der Erdwärmepumpe, sog. COP (Coefficient of Performance) in den relevanten Betriebspunkten (d.h. gegebene Soletemperatur, Vorlauftemperatur und Spreizung). Die Übersicht der COP-Werte [PDF – Link wird gesucht!] aller möglichen Wärmepumpen findet man bei BAFA. Anders als bei Luftwärmepumpen (bei denen die COPs in ganz verschiedenen Betriebspunkten wichtig sind) ist der gewählte Betriebspunkt für Erdwärmepumpen B0/W35 (Sole 0°C, Vorlauf 35°C) schon einigermaßen repräsentativ. Je nach Messnorm wird eine Spreizung von 5K oder 10K zugrunde gelegt. Bei meiner Vaillant VWS 61/2 beträgt dieser Labor-COP 4,30 (B0/W35, dT=5K). Übrigens, es gibt auch schon ein Nachfolgemodell VWS 61/3 mit COP 4,64. Diese Werte betreffen aber nur die Heizung, denn im Warmwasserbetrieb gibt’s viel niedrigere COPs, die den Durchschnitt ordentlich nach unten ziehen.

Praktisch sehr wichtig für den COP der Vaillant-Wärmepumpe ist die sog. Überhitzung im Kältekreis, die man bei laufendem Kompressor leicht im Screen D2 ablesen kann. Normal sollte diese 7-8K betragen. (Nach anderen Berichten reichen 3-4K.) Mit jedem Grad mehr sinkt der COP deutlich. Die Überhitzung kann nur von einem Kältetechniker durch die Umstellung des sog. TEV (thermisches Expansionsventil) geändert werden, was Vaillant nach Internetberichten meist verweigert.

Oft sind die Betriebsbedingungen aber besser als B0/W35 – vor allem wegen wärmerer Erdsole (bei uns z.B. min. 6°C) und niedrigerer Vorlauftemperaturen – insb. in der Übergangszeit. Daher sind  im Jahresdurchschnitt auch Arbeitszahlen über dem COP zu erreichen. Mit dem JAZ-Rechner kann man die Jahresarbeitszahl unter Berücksichtigung weiterer Faktoren gemäß VDI 4650 ausrechnen. Aber auch diese Berechnung stimmt nur in der Theorie.

In der Realität fallen die Arbeitszahlen auch bei ähnlichen Anlagen sehr unterschiedlich aus. Jeder Monat und jedes Jahr ist anders, es lohnt sich daher die Entwicklung eigener Arbeitszahlen mit anderen Nutzern auf Waermepumpen-verbrauchsdatenbank.de zu vergleichen. Jahresarbeitszahl einer Erdwärmepumpe unter 4,0 deutet jedoch darauf hin, dass irgendwas im System nicht stimmt. Oft ist die Wärmequelle (Erdsonden oder Kollektor) zu klein dimensioniert, oder die Wärmepumpe zu groß, oder die Hydraulik stimmt nicht.

Wie kann man die eigene Arbeitszahl mit der Vaillant VWS ermitteln? Sehr einfach macht’s Vaillant dem Nutzer nicht. Den Stromverbrauch kann man meist auf dem separaten Stromzähler ablesen. Wenn man sehr genau sein will, addiert man dazu in der Heizsaison noch 50-100 Watt für die Heizungspumpe, die meist nicht über Wärmepumpenstrom läuft (macht pro Tag bis zu 2,4 kWh). Den aktuellen Stand des eingebauten Wärmemengenzählers kann man im zweiten Screen der Wärmepumpe (mit dem ansonsten wenig aussagefähigen Balkendiagramm) oben rechts ablesen. Aber Achtung: das ist nicht die produzierte Wärmemenge, das ist die Entzugsleistung (die Wärme, die aus der Erde entnommen wurde).  Die Arbeitszahl speziell für Vaillant errechnet sich somit wie folgt:

Arbeitszahl = (Entzugsleistung + Stromverbrauch) / Stromverbrauch

Man kann sich also die Werte der Zähler monatlich oder wöchentlich aufschreiben. Die Differenz zum letzten Wert ist der Stromverbrauch bzw. die Entzugsleistung des vergangenen Monats bzw. der Woche. Dann die obige Formel anwenden. Fertig. Excel kann es auch noch komfortabel machen.

Genauer gehen die Messungen mit externen Wärmemengenzählern. Dann kann man die Effizienzwerte auch getrennt nach Heizung und Warmwasser ausrechnen. So mache ich das auch, in dem mein Tool jede Minute die Zählerdaten ausliest und die Statistiken vorbereitet. Die Wärmemengenzähler (insb. die fernauslesbaren) sind jedoch relativ teuer, wenn man sie sich nachrüsten lassen will. Skandalös: unsere Erfahrung sowie die von einigen anderen Nutzern zeigt, dass der integrierte Vaillant-Zähler ca. 5-10% mehr Energieoutput angibt als extrem genaue externe Wärmemengenzähler. So kann man bessere Werte im Vergleich mit anderen Wärmepumpen auch bekommen. 🙂

Wie sieht’s bei uns denn aus? Unsere ehrliche Monatsarbeitszahl (nach externen WMZ, ohne Berücksichtigung der Heizungspumpe) lag z.B. im Juli 2010 bei 2,74, im Dezember 2010 bei 4,04, im Januar 2011 bei 4,21. Damit bin ich zufrieden. Die Jahreswerte folgen demnächst.

Wärmemengenzähler von Vaillant VWS
Wärmemengenzähler von Vaillant VWS

Überhitzung im Kältekreis der Wärmepumpe
Überhitzung im Kältekreis der Wärmepumpe

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Takthäufigkeit der VWS Wärmepumpe

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Idealerweise soll die Wärmepumpe 24h durchlaufen. Dafür müsste sie ihre Wärmeleistung entsprechend der aktuell benötigten Heizlast verändern. Man spricht dann von einer Modulation. Es gibt zur Zeit jedoch nur wenige modulierende Luft-Wärmepumpen und soweit ich weiß keine einzige modulierende Erdwärmepumpe auf dem Markt. Das heißt, die Wärmepumpe gibt immer fast die gleiche Wärmeleistung ab. Bei uns sind das im Heizbetrieb je nach Temperaturhub (Differenz Vorlauftemperatur minus Soletemperatur) irgendwas zwischen 6500 und 7100 Watt. Abhängig von der Außentemperatur schwankt die Heizlast des Hauses aber gewaltig, daher muss die Wärmepumpe immer wieder ein- und ausgehen, um die berechnete  Vorlauftemperatur zu halten.

Es wird im Internet letzte Zeit viel gefragt, wie oft die Wärmepumpe eigentlich am Tag starten soll. Zu viele Starts gehen in erster Linie zu Lasten der Langlebigkeit des Kompressors. Denn dieser erlebt jeden Start sehr heftig. Auch wegen dem hohen Anlaufstrom. Es gibt verschiedene inoffizielle Zahlen darüber, wie viele Starts ein Kompressor im Schnitt überleben kann. Die Bandbreite schwankt von 70.000 bis 250.000 Kompressorstarts. Mit unseren 10-11 Starts pro Tag im Winter und 1-2 Starts im Sommer liegen wir also im Schnitt bei mind. 35 Jahren. 🙂

Es stimmt jedoch nicht, dass kurze Taktzeiten die Arbeitszahlen der Wärmepumpe stark schädigen. Mal abgesehen von häufigen Vorläufen der Solepumpe, die nutzlos Strom verbrauchen, läuft die Erdwärmepumpe am Anfang des Heiztaktes dank höherer Soletemperatur effizienter als zum Ende des Heiztaktes. Es spricht also vor allem der Kompressorverschleiß für längere Taktzeiten.

Sehr kurze Taktzeiten (etwa häufiger als 1 Start pro Stunde  – man spricht vom „Takten der Wärmepumpe“) sind aber ein Zeichen davon, dass im System etwas nicht stimmt. Die Wärmepumpe kann überdimensioniert sein oder man verwendet eine „zu eng“ eingestellte Einzelraumregelung oder man hat einen falsch ausgelegten Pufferspeicher oder eine hydraulische Weiche in der Hydraulik. Es können viele Gründe sein – alle sprechen für eine kleine oder große Verschwendung im Heizsystem.

Bei der Vaillant Geotherm VWS Wärmepumpe kann man die Taktzeiten mit der Einstellung des Energieintegrals für den Kompressorstart ein wenig steuern. Beim Startwert von -120°min hatten wir 12-13 Starts pro Tag. Jetzt haben wir die Einstellung -150°min und ca. 10-11 Starts pro Tag. Und dieser Wert ändert sich praktisch nicht in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Natürlich werden bei sinkenden Temperaturen die Pausen kürzer und die Laufzeiten länger. Ab ca. +10°C gibt’s auch weniger Starts.

Kompressor Start ab - Einstellung der VWS
Kompressor Start ab - Einstellung der VWS

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Heizkurve der Vaillant Geotherm VWS einstellen

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Die Heizkurve und die Raumsolltemperatur sind die zwei wichtigsten Einstellungen in der Wärmepumpe von Vaillant, wenn es darum geht, dass es im Haus warm wird und angenehm warm bleibt. Die Heizkurve kombiniert mit der Außentemperatur ergibt die Vorlaufsolltemperatur, die die Vaillant Geotherm versucht im Heizkreis zu halten. Wie hoch die tatsächlichen Raumtemperaturen sind, das weiß die Wärmepumpe von Vaillant nicht. Die Steuerung über die tatsächlichen Raumtemperaturen funktioniert bei der Fußbodenheizung eh nicht, dafür ist die Fußbodenheizung zu träge. Deswegen muss man der Wärmepumpe über die richtige Einstellung der Heizkurve helfen. Damit es sich dann auch in jedem Raum gut anfühlt, ist ein hydraulischer Abgleich der Fußbodenheizung unerlässlich.

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 bei Raumsolltemperaturen 20°C, 21°C und 22°C
Heizkurve 0,25 von Vaillant Geotherm VWS

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Warmwasser mit Wärmepumpe Vaillant VWS

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Unsere Wärmepumpe Vaillant geoTherm VWS 61/2 macht neben der Heizung natürlich auch das Warmwasser für uns. Warmes Wasser wird bei uns auf Vorrat in einem 285 l Warmwassertank Vaillant geoStor VIH RW 300 gehalten. Wir haben die Warmwassertemperaturen in der Wärmepumpe momentan auf 40-46°C eingestellt. Da der Temperatursensor im Wassertank eher in der Mitte steckt, kommt oben sogar noch heißeres Wasser raus. Also die Einstellung 40-46°C reicht vollkommen fürs Duschen und Baden, sogar wenn zwei hintereinander duschen.

Um die Warmwassertemperaturen in der Vaillant VWS Wärmepumpe einzustellen, muss man vorher (warum auch immer) die Zusatzheizung aktivieren. Wer Angst hat, dass der Heizstab auch wirklich anspringen könnte, kann einen Vaillant-Installateur bitten, diesen ganz abzuklemmen oder einen mechanischen Schalter vorzuschalten. Heizstab ist nur für den absoluten Notfall gedacht, wenn z.B. der Kompressor ausfällt.

Eine Zirkulationsleitung haben wir nicht. Dass das Warmwasser beim ersten Einschalten morgens 30 Sekunden braucht, ist gewöhnungsbedürftig, aber ok. Dafür verschleudern wir nicht die Energie und die Legionellengefahr ist geringer. Der Legionellenschutz in der Wärmepumpe ist ausgeschaltet. Wenn es akut wird, tendiere ich dazu, später auf ein Frischwassersystem umzubauen.

Mit unseren digitalen Zählern stelle ich fest, dass die Warmwasserzubereitung genau so oft passiert, wie wir duschen. Dabei wird pro Duschgang ca. 2,5 kWh Wärme produziert, was bei einer Leistungszahl von 2,5 dem Stromverbrauch von ca. 1 kWh entspricht. Einmal duschen kostet also nach dem neuen evd-Tarif ca. 18,3 cent. Ein Wannenbad braucht übrigens das dreifache an Energie und kostet dementsprechend 55-60 cent (plus Wasserverbrauch natürlich), was auch noch ok ist.

Die gemessene Leistungszahl (COP) der Wärmepumpe beim Warmwasserzubereiten von ca. 2,5-2,6 ist natürlich alles andere als Top. Dabei ist unser typische Betriebspunkt B7/W52 (Sole 7°C, Vorlauf 52°C). Vaillant verspricht in der Bedienungsanleitung für noch ungünstigere B5/W55 eine bessere Leistungszahl von 2,9. Das dürfte in den Bereich der Labormärchen einzuordnen sein (wobei unklar bleibt, bei welcher Spreizung sie das gemessen haben). Je nachdem wie groß der Anteil von Warmwasser an Gesamtwärme ist, zieht Warmwasser die Jahresarbeitszahl der Wärmepumpe ordentlich runter. Mehr nützliche Infos dazu auf Jahresarbeitszahlen.info.

Sehr interessant fand ich auch, dass die Messungen in einem vergleichbaren Haushalt mit 2 Personen und 100 l Tank (ohne Zirkulationsleitung!) zeigen, dass fast 2/3 der Warmwasserwärme dafür verbraucht wird, die Temperaturverluste im Tank auszugleichen. Lediglich 1/3 wird für die Aufheizung des Leitungswassers gebraucht. Das heißt, ganz grob gerechnet, dass es bei einer Leistungszahl der Wärmepumpe unter 3,0 energetisch günstiger ist, das Warmwasser direkt mit einem Durchlauferhitzer (Leistungszahl = 1,0) zu erwärmen. Vielleicht nur nicht so komfortabel, dafür gibt’s aber keine Gefahr von Legionellen. Das Problem dürfte besonders die Erdwärmepumpen treffen. Die Luft-Wärmepumpen produzieren ja im Sommer fantastische Leistungszahlen fürs Warmwasser (habe ich zumindest gehört). Bei Erdwärmepumpen ist der Unterschied im Temperaturhub zwischen Sommer und Winter recht gering, die Sole bleibt ja immer bei max. 10°C. Guten Rutsch!

Hier wird das Warmwasser aufbewahrt
Hier wird das Warmwasser aufbewahrt

Was hier in der Mitte angezeigt wird...
Was hier in der Mitte angezeigt wird…

Unsere Einstellungen für Warmwasser
Unsere Einstellungen für Warmwasser

Keine effiziente Vorlauftemperatur im WW-Betrieb
Keine gute VL-Temperatur im WW-Betrieb

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Die Wärmepumpe schlägt sich durch den Winteranfang

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Unsere Vaillant VWS Wärmepumpe schlägt sich erfolgreich durch den heftigen Winteranfang. Die genauen Statistiken der letzten zwei Wochen zeigen viel Interessantes. Es ist klar, dass die tägliche Betriebsdauer und die Menge der Heizwärme direkt von der durchschnittlichen Außentemperatur abhängt, während die Wärmemenge fürs Warmwasser relativ konstant um 4 kWh täglich pendelt (je nach Anzahl der Aufladungen). Aber auch die Arbeitszahl (Energieoutput durch -einsatz) im Heizbetrieb sinkt deutlich mit den fallenden Außentemperaturen wegen steigenden Vorlauftemperaturen. Bei Warmwasserzubereitung liegt die Arbeitszahl bei bescheidenen ca. 2,5. Unser Soleeintritt liegt am Ende des Heiztaktes bei 6°C, was nach einer Kältewoche gar nicht schlecht ist.

Eine weitere Erkenntnis: Die Anzahl der Starts des Kompressors verändert sich mit der Außentemperatur kaum und pendelt um 12 Starts pro Tag (je nachdem wie die EVU-Sperrzeiten einschneiden). Darauf hat wohl nur die Einstellung des Energieintegrals (EI) für den Kompressorstart von -120°min den Einfluss.  Man könnte den Kompressor etwas schonen, wenn man das EI z.B. auf -150°min verändert. Dann startet der Kompressor etwas seltener. Ich weiß jedoch nicht, ob und wie sich das auf die Arbeitszahlen auswirkt.

Es war beruhigend festzustellen, dass am bisher kältesten Tag (2. Dezember 2010 mit  -6,2°C im Schnitt) unsere Wärmepumpe nur 13 Stunden und 7 Minuten gelaufen ist. Das heißt, wir haben noch fast 9 Stunden Reserve (2 Stunden pro Tag sind Sperrzeiten). Ich vermute, auch bei ganztägig -10°C ist noch mehr als genug drin. Die Dimensionierung unserer Wärmepumpe ist daher auf keinen Fall zu groß. Gut, dass wir die kleine 5,9 kW Wärmepumpe genommen haben.

Vaillant VWS bei fallenden Temperaturen
Vaillant VWS bei fallenden Temperaturen

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Hydraulische Weiche ausbauen (Teil 4)

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Die erste Woche mit rapide sinkenden Außentemperaturen zeigt, dass der neue hydraulische Abgleich funktioniert. Mit eingestellter Raumsolltemperatur von 22°C und Heizkurve 0,25 macht die Vaillant VWS Wärmepumpe unser Haus gleichmäßig und schön mollig warm. Bei uns zu Hause herrscht selbstverständlich auch im Winter Barfußgebot. Ich experimentiere noch mit der Nachtabsenkung auf 20°C vs. generell etwas kleinere Ventileinstellungen fürs Schlafzimmer. Es wird sonst etwas zu warm nachts.

Wie schon erwähnt, hat unser Heizsystem mit Fußbodenheizung keine zuverlässige automatische Entlüftung. Deswegen hat’s die ersten Wochen ordentlich geblubbert in der Heizung. Das ging sogar soweit, dass der externe Wärmemengenzähler für den Warmwasserkreis zeitweise auf Störung ging. Für seine Ultraschallmessung war einfach zu viel Luft in der Leitung. Die automatischen Entlüfter (grade im Warmwasserkreislauf verbaut) bringen wie befürchtet nicht viel. Die Luft verstopfte regelrecht die Heizkreise mit kleineren Durchflüssen und setzte sich nur langsam in den wenigen Heizkörpern ab, die wir haben. Ich war schon bereit, uns einen ordentlichen Luftabscheider wie z.B. von Honeywell einsetzen zu lassen. Mein neuer Heizungsbauer hat aber einen sehr guten Tipp gegeben. Man stelle die Heizungspumpe ab (oder: während der Warmwasserphase pumpt diese nicht ins Heizungsnetz – das reicht). Nach 4-5 Minuten sammelt sich die Luft im obersten Heizverteiler im Vorlauf. Da konnte ich ein Ablassventil aufschrauben und gut Schaum ablassen. Nach zweimaliger Anwendung ist die Leitung anscheinend luftfrei. Der Rest setzt sich irgendwo ab oder wird durch Korrosion verbraucht.

Auch in Heizkreisen mit Radiatoren hat man heutzutage das Problem, dass sich gelegentlich Luftblasen bilden. Das merkt man zwar auch durch auffälliges Gluckern, zumeist jedoch erst, wenn es bei gleicher Temperatureinstellung merklich kühler wird. Auch in diesem Fall muss die Heizung mal “Luft ablassen”, was bei klassischen Heizkörpern einfach über einen Ventil am Heizkörper funktioniert. Wer da nichts schief machen möchte, kann sich für mehr Informationen diesen Artikel dazu durchlesen.

Bei der Entlüftung ist nur darauf zu achten, dass der Druck in der Heizanlage nicht zu niedrig wird. Ich weiß nicht, nach welcher Faustformel das berechnet wird. Bei uns sollte der Druck nicht unter 1 bar fallen, besser 1,5 bis 2 bar. So genau wird es anscheinend nicht bemessen. Also musste ich die Heizung zweimal auffüllen! Dafür braucht man einen Schlauch, den man auch selbst einfach aus einem Stück Gartenschlauch mit zwei 1/2″ Schraubanschlüssen machen kann (siehe Foto). Ich achte beim Auffüllen darauf, dass möglichst keine neue Luft reinkommt. Also erstmal den Schlauch an den Waschmaschinenanschluss anschrauben und vorsichtig den Schlauch mit Wasser füllen. Dann ans Heizungssystem anschrauben und Ventil auf Heizungsseite öffnen. Dann Wasserhahn öffnen und Wasser laufen lassen, bis der Druck den Normalwert erreicht.

Luft im Vorlauf am Verteiler rauslassen
Luft im Vorlauf am Verteiler rauslassen

Heizung wieder auf 2 bar auffüllen
Heizung wieder auf 2 bar auffüllen