Bauernhaus in Ostwestfalen erhält Erdwärmepumpe statt Ölheizung

Ein ehemaliges Bauernhaus (300 m² Wohnfläche) mit einer 27 kW Ölheizung und Radiatoren sollte kostengünstig für einen wirtschaftlichen Betrieb mit Erdwärmepumpe ertüchtigt werden.

  • Ein großes Bauernhaus mit Solarkollektoren und Photovoltaik auf dem Dach vor teils verschneiter Wiese mit kahlen Obstbäumen
    Hausansicht Südseite, Quelle: Gebäudeeigentümer
  • Mann steht vor Eingangstür eines  Wohnhauses
    Eigentümer vor Hauseingang, Quelle: Gebäudeeigentümer
  • Wärmepumpe in einem Heizungskeller
    Wärmepumpe im Heizungskeller, Quelle: Gebäudeeigentümer
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Angaben zum Projekt

Bei dem Gebäude handelt es sich um ein großes Wohnhaus mit angrenzenden Stallungen, die inzwischen als Lager genutzt werden. Das Gebäude steht im ostwestfälischen Hüllhorst und ist ein typisches Objekt aus den frühen 60er Jahren. Die Außenwände bestehen aus doppelschaligem Mauerwerk mit 8,5 cm Luftzwischenraum und Rauputz. Ein 27 kW Ölbrenner erzeugte die Raumwärme, die über Gusseisenradiatoren in die Wohnräume übertragen wurde. Bei einem Umbau in den 90er Jahren wurden die ehemaligen Heizkörpernischen zugemauert und die Radiatoren durch Stahlradiatoren ersetzt.

Nach einem Defekt des Ölkessels stand 2010 die Entscheidung an, eine neue Heizung anzuschaffen. Eine Gasheizung kam mangels Gasanschlusses nicht infrage, eine Ölheizung wollte ich nicht mehr. Somit blieben die damals schon bekannten Alternativen Holz (als Pelletheizung) oder Wärmepumpe übrig, für letztere stand ein 3.000 m² Garten zur Verfügung, in dem Flächenkollektoren verbaut werden konnten.

Die Pelletheizung sollte 26.000 € kosten, im Betrieb wäre sie wartungsintensiv gewesen. Die Wärmepumpe mit Flächenkollektor sollte 20.000 € kosten.

Um die Wärmepumpe mit möglichst niedrigen Vorlauftemperaturen betreiben zu können, wurden das zweischalige Mauerwerk mit Steinwolle ausgeblasen und alle Fenster durch Dreifachverglasung ersetzt. Außerdem wurde die Stahlbetondecke im Obergeschoss mit 20 cm Dämmwolle ausgelegt. Diese Maßnahmen kosteten ca.15.000 €.

Der Betrieb der Wärmepumpe ist bei dieser kostengünstigen Form der energetischen Sanierung ohne Fußbodenheizung mit Radiatoren mit sehr niedrigen Vorlauftemperaturen (max. 45 °C) möglich.

Zusätzlich vorhanden ist noch ein 2008 installierter Kachelofen (16 kW) mit Wassertasche, der mit 2/3 der Wärme einen Pufferspeicher beschickt, der Rest beheizt das Zimmer. Dieser Ofen ist meine Sicherheit, dass ich auch in einem kalten Winter mit der 17 kW Erdwärmepumpe ausreichend Heizleistung zur Verfügung habe.

Kooperationspartner Architekt Scharping in Kirchlengern als energetischer Berater

Eckdaten Gebäude

PLZ Gebäudestandort 32609
Ort Gebäudestandort Hüllhorst
Gebäudeart Mehrfamilienhaus
Baujahr 1946-1976
Sanierungsstand Altbau teilsaniert
Beheizte Fäche 300 m²

Wärmeversorgung vor Einbau Wärmepumpe

Heizungsart alt Ölheizung
Art Brauchwassererwärmung Dezentral, elektrisch
Art der Raumwärmeübergabe Heizkörper
Energieverbrauch 50.000 kWh pro Jahr
Vorlauftemperatur (vorher) 61-70 °C
Leistung Wärmeerzeuger 27 kW
Spezifischer Heizenergieverbrauch 167 kWh/m²a

Herausforderungen

Wie in der Projektübersicht beschrieben musste ich mich Ende 2010 für eine neue Heizung entscheiden. Öl war schon damals teuer. Es blieben alternative Energiequellen wie Holz oder Erdwärme. Die Wärmepumpe war günstiger als eine Holzheizung. Da ich über ausreichend Fläche verfüge, wurde als Heizquelle ein Flächenkollektor gewählt. Die Entscheidung war auch deshalb sinnvoll, weil auf dem ehemaligen Stalldach eine 25 kWp Photovoltaikanlage installiert war, die damals noch in der EEG-Förderung war und als Volleinspeisungsanlage betrieben wurde, aber 2020 aus der EEG Förderung herausfallen würde.

Zentrale Herausforderung war, das Haus energetisch so zu ertüchtigen, dass die Wärmepumpe mit niedrigen Vorlauftemperaturen arbeiten kann, um eine hohe Jahresarbeitszahl von möglichst 4,0 zu erreichen.

Lösungsansatz

Mit Hilfe eines damals als Energieberater tätigen Architekten haben wir die energetischen Maßnahmen geplant. Dies sollte möglichst kostengünstig erfolgen. Da das Haus ein doppelschaliges Mauerwerk mit einer 8,5 cm Luftschicht besaß, wurde diese zunächst mit Steinwolle ausgeflockt. Diese Maßnahme wurde bis zum 1. Stockwerk durchgeführt und hat ca. 4.500 € gekostet. Die oberste Geschossdecke wurde mit 20cm Dämmwolle ausgelegt, da diese Maßnahme deutlich günstiger war als eine Dämmung der Dachschrägen. Der Dachboden war früher Strohlager für die Landwirtschaft, wird aber heute nicht mehr zur Nutzung benötigt.

Alle Fenster und Türen im Haus sind durch dreifachverglaste Elemente ausgetauscht worden. Der Flächenkollektor wurde auf einer Fläche von insgesamt 1.000 m² mit Hilfe einer Erdbohrvorrichtung an einem Schlepper in 80 cm Abstand 1,40 m tief verlegt. Insgesamt sind 8 Kreise verlegt, die in einem Sammelschacht einzeln abgeschaltet werden können.

Erfahrungen und Ausblick

Der Projekterfolg ist wie erwartet auch eingetreten. Seit 2011 läuft die Wärmepumpe mit einer Arbeitszahl zwischen 4,1 und 4,3. Es werden jährlich ca. 6.000 kWh Strom für den Betrieb der Wärmepumpe benötigt. Allerdings kommen noch etwa 8 rm Holz für den Kachelofen mit Wassertasche hinzu. Ohne diesen Ofen läge der Jahresstrombedarf der Wärmepumpe bei ca. 8.500 kWh.

3.500 kWh kommen aus der eigenen Photovoltaikanlage mit angeschlossenem 17 kWh Stromspeicher.

Bei einem Strompreis von 31 Cent/kWh habe ich jährliche Energiekosten von ca. 1.550 € für Heizung und Warmwasser bei einer Heizfläche von 300 m². Die Wärmepumpe hat eine Heizleistung von 17 kW. Die Räume werden in den Wohnbereichen auf 21 °C beheizt, in den Schlaf- und Flurbereichen auf 16 °C und im Bad auf 22-23 °C. Alle Räume werden mit Radiatoren beheizt mit Vorlauftemperaturen meist unter 40 °C.

Tipps für Dritte

Viele Häuser aus den 60er Jahren sind ähnlich aufgebaut wie mein Objekt. Die Dämmung des doppelschaligen Mauerwerks ist kostengünstig und hat sich bewährt. Auch eine Dachbodendämmung ist kostengünstig. Etwas höhere Aufwendungen sind für Fenster zu veranschlagen. Es reichen aber definitiv auch zweifach verglaste Elemente.

Die Erdwärmepumpe hat einen höheren Wirkungsgrad als eine Luftwärmepumpe. Seit 2011 dokumentiere ich meine Betriebsdaten in einer Wärmepumpendatenbank und habe festgestellt, dass eine 17 kW Luftwärmepumpe einen um 1,0 niedrigeren Wirkungsgrad hätte. Bezogen auf meine Wohnfläche würde eine Luftwärmepumpe bei einem vergleichbaren Objekt jährlich ca. 11.000 kWh Strom benötigen. Bei großen Altbauten würde ich - wo immer möglich - für eine Erdwärmepumpe plädieren.

Steckbrief Wärmepumpe

Datum Inbetriebnahme der Wärmepumpe
Dauer der Umsetzung Von der Entscheidung für die Wärmepumpe bis zur Inbetriebnahme inkl. der geschilderten Maßnahmen der energetischen Sanierung sind ca. 4 Monate vergangen. Allerdings gab es 2011 keine Probleme mit Lieferengpässen bei Baumaterialien.
Wärmequelle
  • Erdreich
Thermische Leistung 17 kW
Elektrische Leistung 4 kW
JAZ laut Planung 4,1
Saisonale Leistungszahl SCOP 3,3
Maßnahmen Heizsystem
  • Hydraulischer Abgleich
Bauliche Maßnahmen
  • Dämmung oberste Geschoßdecke / Kellerdecke
  • Dämmung Außenwände
  • Fenstertausch

Betriebsdaten Wärmepumpe

Vorlauftemperatur (neu) 38 °C
Stromverbrauch Wärmepumpe 6.000 kWh pro Jahr
JAZ Wärmepumpe 4,2
Erläuterungen Die JAZ wurde berechnet und beinhaltet die Stromaufnahme der Wärmepumpe.

Kosten

Kosten Wärmepumpe (inkl. Einbau):
17.000 €
Gesamtkosten (inkl. begleitender Maßnahmen):
35.000 €
Fördermittel:
8.000 €

Kontaktdaten

Deutschland
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