Sole-Wasser-Wärmepumpe und Brauchwasserwärmepumpe für Zweifamilienhaus

Die Gasheizung wird durch eine Erdwärmepumpe für die Heizung sowie eine Brauchwasserwärmepumpe ersetzt. Ein Salz-Latentwärmespeicher sorgt für die gleichmäßige Auslastung der Wärmepumpe.

  • Eine Gebäudefassade, bedeckt mit PV-Modulen, davor steht ein Baugerüst.
    PV-Baumaßnahme am Haus, Quelle: Volker Obst
  • Zwei PE-Rohr-Rollen für den Wärmekollektor auf der Wiese neben dem Haus
    PE-Rohre für Wärmekollektor, Quelle: Volker Obst
  • Ein Mann arbeitet am Grabenaushub für Erdwärme-Flachkollektor.
    Grabenaushub für Erdwärme Flachkollektor, Quelle: Volker Obst
  • Ein PE-Rohr im offenen Graben für Erdwärme-Flachkollektor.
    PE-Rohr im offenen Graben, Quelle: Volker Obst
  • Ein stillgelegter Gasanschluss ohne Gaszähler.
    Der Gaszähler ist weg!, Quelle: Volker Obst
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Angaben zum Projekt

Das Gebäude mit Baujahr 1905 war bereits energetisch saniert, als die Entscheidung getroffen wurde, die Gasheizung durch zwei Wärmepumpen zu ersetzen. Als Eigentümer streben wir Energie-Autarkie inkl. E-Mobilität an. Dazu wollen wir mit den im Grundstück vorhandenen Quellen (Sonne und Erdwärme) auskommen.

Für die Heizung werden nun 12 MWh aus Erdwärme-Graben-Flach-Kollektoren gewonnen. Dafür wurden zwei PE-Rohre à 300 Meter im Grundstück vergraben. Dadurch kann die im Sommer gewonnene Wärme gespeichert und im Winter genutzt werden. Durch die Kombination mit einem Salz-Latentwärmespeicher kann die Erdwärmepumpe kontinuierlich arbeiten. Der Salzspeicher umfasst 2x800 Liter-Behälter, das Heizungswasser umspült die Salzpakete, bleibt jedoch vom Salz getrennt. Die Speicherkapazität liegt bei ca. 80-100 kWh.

Davon getrennt findet die Warmwassererzeugung über eine Brauchwasserwärmepumpe statt (2 MWh). Sie nutzt die Abwärme im Geräteraum.

Wir verfügen außerdem über eine eigene Stromerzeugung mit Photovoltaik.

Projekteinreichende*r Volker Obst
Kooperationspartner sonnen.de (PV-Flatrate), Fa. Bast Heizungsbau

Eckdaten Gebäude

PLZ Gebäudestandort 12623
Ort Gebäudestandort Berlin-Mahlsdorf
Gebäudeart Ein-/Zweifamilienhaus
Baujahr bis 1945
Sanierungsstand Altbau vollsaniert
Beheizte Fäche 211 m²

Wärmeversorgung vor Einbau Wärmepumpe

Heizungsart alt Gasheizung
Art Brauchwassererwärmung Zentral
Art der Raumwärmeübergabe Heizkörper
Energieverbrauch 32.000 kWh pro Jahr
Vorlauftemperatur (vorher) 46-55 °C
Leistung Wärmeerzeuger 20 kW
Spezifischer Heizenergieverbrauch 152 kWh/m²a

Herausforderungen

Unser Ziel ist es, einen Jahresüberschuss zu produzieren und außerdem die Speicherkapazität für Strom und Wärme auszubauen. Wir streben Bereitstellung von Regelleistung und -energie im Gegenzug zur Nutzung des öffentlichen Stromnetzes als Saisonspeicher an, allerdings konnten wir dafür bislang noch keine Übereinkunft mit den Stromanbietern erreichen.

Lösungsansatz

Wir wollten unseren Verbrauch reduzieren. Durch den Wechsel von der Gasheizung zur Wärmepumpe konnten wir unseren Wärmebedarf für Heizung und Warmwasser halbieren: von 32 MWh auf 18 MWh. Am wichtigsten war uns dabei, dass die Verluste durch die alte Heizung gesenkt wurden.

Unsere Energieversorgung auf einen Blick:

2 Wärmepumpen für:
- Heizung: 12 MWh aus Erdwärme-Graben-Flach-Kollektor, 2x300 m PE-Rohr in Handarbeit Ringe vergraben, stehend in 2 Gräben: 15 cm breit, 2 m tief, 40 m lang
- Warmwasser: 2 MWh aus Geräteabluft im Keller

Salz-Latentwärme-Zwischenspeicher
- Salzpakete Schmelzpunkt: 50 Grad C (fester Arbeitspunkt für WP)
- 2x800 l – Behälter, das Heizungswasser umspült die Salzpakete, bleibt jedoch vom Salz getrennt.
- Speicherkapazität: ca. 80-100 kWh

PV: 31 kWh, 2x Batterie 22 kWh / 9,9 kW

Erfahrungen und Ausblick

Beide Wärmepumpen arbeiten problemlos und erwartungsgemäß.

Der Abbau des Schornsteins hat die Wärmeverluste des Hauses nochmals erheblich gesenkt.

Tipps für Dritte

Wir können uns durch den Latentwärmespeicher netzdienlich verhalten und sehen in den Salzpaketen hinter der Wärmepumpe eine Möglichkeit, erhebliche und praktisch wartungsfreie Speicherkapazität bereitzustellen.
Unser Haus kann bei strengem Frost mehr als einen halben Tag ohne Wärmepumpe warm gehalten werden.
Bisher konnten wir allerdings noch keine Übereinkunft mit den Stromanbietern erzielen.

Steckbrief Wärmepumpe

Datum Inbetriebnahme der Wärmepumpe
Dauer der Umsetzung Eigene Planung, Umsetzung in Etappen.ca. 2 Jahre
Wärmequelle
  • Erdreich
  • Abluft
Thermische Leistung 10 kW
Elektrische Leistung 4 kW
JAZ laut Planung 2,4
Maßnahmen Heizsystem
  • Pufferspeicher
Bauliche Maßnahmen
  • Dämmung oberste Geschoßdecke / Kellerdecke
  • Dämmung Außenwände
  • Sonstiges (siehe Erläuterungen)
Erläuterungen bauliche Maßnahmen Hohlwände gedämmt, gezielte Dichtung von Fenstern und Türen, Abbau des Schornsteins

Betriebsdaten Wärmepumpe

Vorlauftemperatur (neu) 45 °C
Stromverbrauch Wärmepumpe 8.915 kWh pro Jahr
JAZ Wärmepumpe 2,4 (Heizung)
Die JAZ wurde am Gerät abgelesen und beinhaltet keine Hilfsenergien oder Speicherverluste
Erläuterungen Wärmeabgabe der Wärmepumpe (Heizung) nach eigener Anzeige
Stromabnahme der Wärmepumpe (Heizung) nach eigener Anzeige
Berechnung für 2023
ACHTUNG: die WP arbeitet gegen den Salzspeicher mit festem Arbeitspunkt 50 °C

Leistungen der zwei Wärmepumpen:
Wärme: 8,5 kW Sole/Wasser (Heizung) und 1,7 kW Luft/Wasser (Warmwasser)
elektrisch: 3,6 kW Sole/Wasser und 0,3 kW Luft/Wasser

Stromverbrauch: 7324 kWh Heizung und 1592 kWh Warmwasser

Kosten

Kosten Wärmepumpe (inkl. Einbau):
25.000 €
Gesamtkosten (inkl. begleitender Maßnahmen):
30.000 €
Fördermittel:
9.000 €

Kontaktdaten

Volker Obst
Deutschland
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