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Zählerstände und Arbeitszahlen fürs zweite Jahr

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

 

Warmwasser mit Wärmepumpe Vaillant VWS

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

Die Wärmepumpe schlägt sich durch den Winteranfang

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

Zählerstände fürs erste Jahr

Und schon ist ein Jahr vorbei und wir dürfen unsere ersten Zählerstände an evd abgeben. Unseren Wasserverbrauch von 129 m³ (312 EUR) haben wir sicherlich dem Rasen, der Hecke und den trockenen Perioden im Frühjahr und im Sommer zu verdanken. Die Wärmepumpe hat im ersten Jahr 4739 kWh aus dem Netz gezogen. Davon entfallen 2031 kWh auf die Estrichtrocknung und der Rest von 2708 kWh (448 EUR + 78 EUR Grundgebühr = 526 EUR) auf die Heizung und Warmwasser während der letzten 12 Monate.  Wenn der Winter nicht nochmal so kalt wird, wird das im zweiten Jahr sicherlich weniger. Jetzt muss ich noch evd davon überzeugen, dass die Estrichtrocknung ein einmaliger Prozess war, damit sie das nicht in den neuen Stromabschlag einrechnen.

Apropos Wärmepumpenstrom, ich bin gespannt, wie lange evd noch den günstigen Wärmepumpen-Tarif von 16,55 cent/kWh halten kann. Es kursieren schon Gerüchte, dass RWE angefangen hat, diesen Tarif nach und nach abzuschaffen. In diesem Fall kann es sich lohnen, auf den zweiten Zähler zu verzichten. Andererseits hat das Bundeskartellamt neulich die Zugangsvoraussetzung für den Heizstrommarkt vereinfachen lassen. Daher kann es sein, dass es bald auch attraktive Wärmepumpenstromangebote von anderen Stromanbietern geben wird.

Kleine und große Krankheiten von Vaillant VWS

Mit der Vaillant Wärmepumpe sind wir soweit ganz zufrieden. Die Regelung über die Außentemperatur, Heizkurve und Energieintegrall ist einfach und zuverlässig. Die Temperatur im Haus wird gut gehalten und ums Warmwasser müssen wir nicht bangen. Die Einzelraumregelung nutzen wir nicht, alle Termostate (außer im HWR) stehen auf offen. Das Haus soll ja erstmal trocknen, dann können wir damit experimentieren, ohne die Gefahr einzugehen, dass es irgendwo schimmelt.

Wenn ich jedoch an Energieeffizienz denke, komme ich im Internet schnell an die Info, was Vaillant mit den VWS-Wärmepumpen alles noch nicht so toll macht.

  • Die Heizungspumpe (und bei uns sind es wegen der hydraulischen Weiche sogar zwei!) läuft 24 Stunden am Tag auf volle Leistung. Also auch dann, wenn nicht geheizt wird. Und das ist ein Stromverbrauch von 93 Watt. Dazu kommt noch, dass Vaillant keine Hocheffizienz- sondern einfache 0815-Pumpen (von Wilo) verbaut. Effizienter wäre natürlich, die Heizungspumpe nur dann voll laufen zu lassen, wenn der Kompressor läuft. Die Solepumpe wird zwischendurch ja auch abgeschaltet.
  • Die Höchsttemperatur für Warmwasser lässt sich nur einstellen, wenn man den elektrischen Zusatzheizer einschaltet. (Und den Zusatzheizer will man eigentlich nur für den richtigen Notfall haben, er kann nämlich sehr teuer werden.) Da haben die Software-Entwickler wohl einen schlechten Streich gespielt und eine vollkommen irrsinnige Einschränkung eingebaut. Man könnte viel Energie sparen, wenn man das Warmwasser nicht ständig auf 55° sondern z.B. auf 45° bringen müsste. Warmwasserzubereitung kostet die Wärmepumpe nämlich viel Energie, da die Wärmpumpe bei so hohen Temperaturen nur wenig effizient arbeitet. Heißes Wasser hat auch größeren Wärmeverlust im Speicher.
  • Die Bedienung vom Gerät ist nicht optimal. Die Zusammenstellung der Werte auf den Screens ist sehr eigenartig. Einige Werte werden in der Anleitung nicht richtig erklärt (z.B. wird der Unterschied zwischen „Vorlauf Heizkreislauf“ und „VF2-Temperatur“ nicht klar). Vom eingebauten Wärmemengenzähler bekommt man gar keine vernünftige Information außer dem komischen Monatsdiagramm. Auch der Schutz durch einen PIN-Code („1000“) ist absolut nutzlos und störend.
  • Die Installations- und die Bedienungsanleitung könnten auch etwas aussagefähiger sein, sonst muss man über die genaue Anschluss-, Einstellungs- und Steuerungsweise noch einiges dazudenken.

Es gibt im Internet schon Anleitungen, wie man die ersten beiden Punkte optimieren kann. Vielleicht bringt die große Nutzergemeinder irgendwann auch eigene Firmware raus. Aber alles besser erst anwenden, wenn die Vaillant-Garantie abgelaufen ist.

Zirkulationspumpe: Ja oder Nein

Für die Planung der Rohrleitungen sind wir gefragt worden, ob wir eine Warmwasser-Zirkulationsleitung bräuchten. Natürlich bringt eine Zirkulationsleitung einen nicht unwesentlichen Komfortgewinn: das warme Wasser fließt sofort, nicht abhängig von der Rohrlänge bis zum Warmwasserspeicher erst nach mehreren Sekunden. Es ist jedoch nicht zu unterschätzen, dass die Warmwasserzirkulation eine Energieschleuder darstellt. Daher ist der Betrieb der Zirkulationspumpe nach § 14 EnEV nur mit „selbsttätig wirkenden Einrichtungen zur Ein- und Ausschaltung“ erlaubt. Als eine solche wird meist eine Schaltuhr eingesetzt.Natürlich verbraucht die Pumpe an sich auch Strom.

Was für den Betrieb mit einer Wärmepumpe noch stärker gegen eine Zirkulationsleitung spricht, ist die Anforderung im DVGW-Arbeitsblatt W 551, dass das Wasser darin eine Vorlauftemperatur von mind. 60° und Rücklauf von mind. 55° haben soll und die Pumpe mind. 16 Stunden am Tag betrieben werden soll. Ansonsten können sich im Kreislauf kleine und extrem gefährliche Legionellen bilden. Solch hohe Temperaturen sind aber tödlich für die Effizienz der Wärmepumpe.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass bei uns die Wege vom Warmwasserkessel bis Küche und Bad nicht extrem lang sind und dass die Rohre aus Plastik sind (weniger Wärmeverlust zum Aufwärmen), haben wir uns dann gegen eine Zirkulationsleitung entschieden. Auch wenn morgens nach ein paar Sekunden, aber frisches Wasser!