Trotz Einrohrheizung zum Plus-Energie-Haus

Das Reihenendhaus von 1996 zeigt, dass Wärmepumpen auch in Einrohrsystemen mit Heizkörpern problemlos funktionieren und auch solche Gebäude zum Plus-Energie-Haus werden können.

  • Eine Wärmepumpe steht vor einem weißen Haus
    Wärmepumpe vor dem Haus, Quelle: Felix Schweikhardt
  • In einem dunklen Keller stehen zwei Wasserspeicher
    Warmwasser- und Pufferspeicher im Heizungskeller, Quelle: Felix Schweikhardt
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Angaben zum Projekt

Im Reihenendhaus von 1996 verströmte noch die ursprüngliche Ölheizung ihren Duft durchs Treppenhaus. Nach dem Eigentümerwechsel war für die neuen Eigentümer klar, dass jene schnellstmöglich durch eine Heizung mit erneuerbaren Energien ersetzt werden sollte.

Also wurden für Pelletheizungen und Wärmepumpen Angebote eingeholt und eine raumweise Heizlastberechnung durchgeführt. Nachdem diese ergab, dass die Vorlauftemperaturen niedrig genug sind, um eine Wärmepumpe (WP) gut einsetzen zu können, wurde eine solche bestellt. Dazu wurden 9 von 13 Heizkörpern durch tiefere Heizkörper ersetzt, so dass eine niedrigere Wassertemperatur im System möglich wurde.

Die Verbräuche sind nach Einbau und Optimierung der Regelungseinstellungen um mehr als 50% im Vergleich zum Vorbesitzer gesunken, bei stärkerer Nutzung, aber etwas geringeren Raumtemperaturen und tageweiser Nichtbeheizung des Dachgeschosses bei sehr niedrigen Temperaturen.

Die Optimierung der Regelungseinstellungen umfasste: Starke Absenkung der Heizkurve, starke Reduktion der Warmwasser-Temperaturen (WW), Begrenzung der WP-Betriebszeiten auf wärmere Helligkeitszeit (im Winter werden Heizzeiten wenn nötig tagesindividuell verlängert) für höhere Effizienz, Warmwasser-Bereitung nur mittags (kein Warmwasser-Vorrang), regelmäßige Anpassung von Heizzeiten und Zieltemperaturen, manuelle Deaktivierung des Heizstabes.

Der Endenergie-Verbrauch (Strom versus Öl) sank um 90% und liegt nun bei nur noch 9 kWh/m2 beheizter Fläche (inklusive Warmwasser).

Die 6,25 kWp - Photovoltaik-Anlage ohne Speicher produziert 6.400 kWh pro Jahr, benötigt werden für Strom und Wärme jedoch nur 2.900 kWh. Vom benötigten Wärmepumpenstrom können 45% direkt durch die PV-Anlage gedeckt werden. Nur im Dezember und Januar liefert die PV-Anlage in der Monatsbilanz weniger Strom als benötigt.

Projekteinreichende*r Felix Schweikhardt

Eckdaten Gebäude

PLZ Gebäudestandort 76287
Gebäudeart Reihenhaus
Baujahr 1995-2001
Sanierungsstand Altbau unsaniert
Beheizte Fäche 140 m²

Wärmeversorgung vor Einbau Wärmepumpe

Heizungsart alt Ölheizung
Art Brauchwassererwärmung Zentral
Art der Raumwärmeübergabe Heizkörper
Energieverbrauch 12.000 kWh pro Jahr
Vorlauftemperatur (vorher) 56-60 °C
Leistung Wärmeerzeuger 17 kW
Spezifischer Heizenergieverbrauch 86 kWh/m²a

Herausforderungen

Bei Einrohrsystemen, bei denen die Heizkörper nicht parallel an Vor- und Rücklauf angebunden sind, sondern das Wasser "in Reihe" durch die Heizkörper fließt, wird in der Regel vom Einbau einer Wärmepumpe abgeraten, da diese Systeme höhere Temperaturen in den Heizkörpern benötigen, damit auch beim letzten Heizkörper noch genügend warmes Wasser ankommt. Außerdem ist kein klassischer hydraulischer Abgleich der Heizkörper möglich.

Lösungsansatz

Durch so genannte Rücklauftemperaturbegrenzer können zumindest die einzelnen Kreise, die die verschiedenen Stockwerke versorgen, abgeglichen werden. Überschreitet der Rücklauf, also das von den Heizkörpern zurückfließende Wasser, eine bestimmte eingestellte Temperatur, wird der Zustrom an Wasser gestoppt, so dass dann die anderen Kreise besser versorgt und eine Überversorgung vermieden werden kann.

Erfahrungen und Ausblick

Mit dem Einbau der Wärmepumpe sind wir sehr zufrieden. Die Energiekosten konnten deutlich gesenkt werden. Auch ist das Thema Lärm (das Haus steht in einer Reihenhaussiedlung) kein Problem: die sehr leise Anlage steht sogar direkt unter unserem Schlafzimmerfenster.

Für den Einbau warteten wir, bis der Hersteller die ersten Geräte mit dem klimafreundlichen Kältemittel Propan ausgeliefert hatte.

Tipps für Dritte

Die Wärmepumpe sollte hauptsächlich tagsüber betrieben werden, wenn die Außentemperaturen möglichst hoch sind (und ggf. der Strom der PV-Anlage genutzt werden kann).

Durch die Nachtabschaltung der Wärmepumpe wird eine enorme Menge an Strom gespart.

Der Heizstab sollte manuell deaktiviert werden, z.B. an entsprechenden Sicherungen im Sicherungskasten, um ein nicht erwünschtes Zusatzheizen zu vermeiden. Der Heizstab würde ja direktelektrisch heizen, also aus einer kWh Strom auch nur eine kWh Wärme machen.

Die Vergrößerung von Heizkörpern ist sehr empfehlenswert und ein guter Dämmstandard des Hauses - wenn machbar - natürlich immer positiv, aber keine unbedingte Voraussetzung.

Steckbrief Wärmepumpe

Datum Inbetriebnahme der Wärmepumpe
Dauer der Umsetzung Etwa ein Jahr. 2022 gab es noch längere Warte- und Lieferzeiten.
Wärmequelle
  • Außenluft
Thermische Leistung 5 kW
Saisonale Leistungszahl SCOP 3,7
Maßnahmen Heizsystem
  • Hydraulischer Abgleich
  • Heizkörpertausch
  • Pufferspeicher
  • Sonstiges (siehe Erläuterungen)
Erläuterungen zum Heizsystem Optimierung der Regelung

Betriebsdaten Wärmepumpe

Vorlauftemperatur (neu) 50 °C
Stromverbrauch Wärmepumpe 1.250 kWh pro Jahr
JAZ Wärmepumpe 4,1 (4,0 für Warmwasser; 4,2 für Heizung)
Erläuterungen Der Stromverbrauch wird über einen separaten Stromzähler erfasst, die erzeugte Wärmemenge über einen steuerungsintegrierten Wärmemengenzähler. Die eingetragenen Daten wurden im ersten kompletten Jahr des Betriebs gesammelt.

Kosten

Gesamtkosten (inkl. begleitender Maßnahmen):
46.500 €
Fördermittel:
23.250 €

Kontaktdaten

76287 Rheinstetten
Deutschland
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