Effizienzsteigerung Wärmepumpe

Ein effizienter Betrieb ist bei Wärmepumpen nicht selbstverständlich. Lesen Sie hier welche Faktoren ausschlaggebend sind:

Optimierung Fußbodenheizung (20 %-30 %)
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Wandheizung oder Zusatzheizkörper im Bad (ca. 10 %)
Durch den Einsatz von wasserführenden Wandheizungen oder elektrischen Zusatzheizkörper in den Bädern kann die Vorlauftemperatur im ganzen Haus reduziert werden.
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Kontrollierte Wohnraumlüftung KWL (ca. 10 %)
Die Rückgewinnung der Wärme beim Lüften hört sich erstmal gut an, wäre da nicht der Ventilator, der dauerhaft Strom verbraucht. Dadurch lässt sich erstmal in Summe keine Energie einsparen. Allerdings erlaubt die Wärmerückgewinnung die erforderliche Wärmestromdichte im Haus senken.  Dadurch wird die Heizlast in den Räumen reduziert und damit auch die Vorlauftemperatur. Dadurch steigt die Effizienz der Wärmepumpen, weil jedes Grad zählt.

Verzicht auf Pufferspeicher (ca. 20 %)
Ein Pufferspeicher kostet bei reinem Wärmepumpenbetrieb Effizienz. Ziel eines energiesparenden Wärmepumpenbetriebes liegt in der geringen Vorlauftemperatur. Laden Sie jetzt ihren Pufferspeicher, mit einer erhöhten Temperatur sinkt die Effizienz (2-2,5 % je Grad). Zudem erzeugt die Speicherung Wärmeverluste. Gleichzeitig besitzt der Estrich bei Fußbodenheizung ein 10 Fach höheres Speichervermögen als ein Pufferspeicher mit 1000 Litern (bei einem durchschnittlichen Einfamilienhaus).

Um den sicheren Betrieb beim Abtauen des Verdampfers zu gewährleisten, kann auf einen Pufferspeicher nur verzichtet werden, wenn einer der folgenden Voraussetzung erfüllt ist:

    • Wegfall der Einzelraumreglung bzw. zumindest in 70 Prozent der Heizkreise (interner Heizstab kann deaktiviert werden) (ca.20 %) oder
    • Verwendung Bypass Ventil + Reihenpuffer ca. 100 Liter im Rücklauf + Umwälzpumpe auf Festdrehzahl gestellt (interner Heizstab kann deaktiviert werden) (ca.15 %) oder
    • Verwendung Bypass Ventil + interner Zusatzheizstab + Umwälzpumpe auf Festdrehzahl gestellt (ca.10 %)

Das korrekte Hydraulik Schema für ihren Anwendungsfall erhalten sie im Rahmen unserer Rohrnetzberechnung.

Verzicht auf Frischwasserstation (ca. 10 %)
Bei einer Frischwassertation muss eine 5°-10 °C höhere Wassertemperatur im Pufferspeicher gefahren werden aufgrund der Übertragungsverluste im Wärmetauscher.

→  Eine Kombination von Pufferspeicher + Frischwasserstation kann bis zu stattlichen 30 Prozent höheren Energiekosten führen. Wenn der Pufferspeicher mit 55 °C -60 °C geladen wird, entspricht diese Temperatur der Vorlauftemperatur der Wärmepumpe im ganzen Jahr. Dann bringt auch die Optimierung der Fußbodenheizung nichts, wenn die einmal erzeugte Wassertemperatur nach dem Puffer auf 30 Grad herunter gemischt wird.

Richtige Dimensionierung (ca. 10 %)
Eine passend ausgewählte Wärmepumpe läuft idealerweise so nahe wie möglich am optimalen Betriebspunkt.
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Reduzierung der Vorlauftemperatur im Altbau bei Verwendung von Heizkörpern (20 %-50 %)
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Wärmerückgewinnung beim Duschen (5 %-7 %)
Die Wärmepumpe läuft bei der Trinkwassererwärmung mit der geringsten Effizienz aufgrund der erhöhten Temperatur (ca. 50-55 °C) . Im Vergleich liegt die Jahresarbeitszahl bei der Trinkwassererwärmung 1-1,5 unter der des Heizbetriebes. Bei Verwendung eines Duschrohres oder einer Ablaufrinne kann beim Duschen bis zu 60 % Energie eingespart werden. Die Investitionskosten von 500 € bis 700 € amortisieren sich schon in den ersten Jahren im Vergleich zu einer Solarthermie Anlage.

Thermischer Abgleich (7%-10 %)
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Verzicht auf Einzelraumregelung (2 %-5 %)
Neben Energieeinsparung und Komfortgewinn können schon mehrere Hundert Euro durch wegfall der Installation gespart werden.
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Weitere Tipps zum Energiesparen in Bezug auf Wärmepumpen:

Energieeinsparung bei der Estrichtrocknung
Bei der Aufheizung des Estrichs verbraucht die Wärmepumpe je nach Jahreszeit sehr viel Energie (zwischen 300 € und 1500 €). Diese Energie kann reduziert werden, wenn der Einsatz des Heizstabes minimiert wird. Dies erfolgt, in dem nicht alle Kreise auf einmal geöffnet werden. Zuerst sollte ein Kreis geöffnet werden, bis die Rücklauftemperatur bei ca. 20-25°C liegt. Dann müssen die restlichen Kreise langsam nacheinander geöffnet werden, ohne dass die Rücklauftemperatur unter 20-25 abfällt. Dann kann die Wärmepumpe ohne Heizstab arbeiten und läuft effizienter.

Energieeinsparung bei Waschmaschine und Geschirrspüler
Bei der Erhitzung des Trinkwassers mittels Wärmepumpe sollten beide Geräte an das Warmwasser angeschlossen werden und nicht wie üblich an das Kaltwasser. Das entsprechende Gerät muss diese Funktion natürlich unterstützen. Hierbei können bis zu 60 Prozent Energie eingespart werden. Im Falle der Waschmaschine sollte eine gewöhnliche Thermostat Mischbatterie installiert werden, um die maximale Temperatur zu begrenzen, um z. B. auch Waschen mit 30 Grad zu ermöglichen.

Erhöhung des Eigenverbrauch bei Betrieb einer Wärmepumpe mit Photovoltaik Anlage
In der Regel kann nur ein begrenzter Anteil der PV Energie für die Wärmepumpe verwendet werden, weil der solare Ertrag in der Heizperiode (November – Februar) sehr gering ist. Um den Anteil zu erhöhen, gibt es einfache folgende Möglichkeiten, die durch Einstellung der Regelung ohne Installation von Zusatzhardware in der Regel möglich sind:
– Trinkwassererwärmung nur zwischen 10 und 16 Uhr (Abhängig von Position der PV Module und Hauptertragszeitraum). Sollte die tägliche Warmwassermenge nicht ausreichen, kann die Speichertemperatur erhöht werden.
– Erhöhung der Raumtemperatur Tagsüber und Reduktion Nachts. So kann überschüssige Wärmeenergie in das Gebäude und den Estrich geladen werden. Dies verringert den Netzbezug in der Nacht.
Zum Beispiel: zwischen 10 und 16 Uhr Erhöhung der Raumtemperatur um 4 °C und zwischen 16 und 10 Uhr Reduktion der Raumtemperatur um 3 °C

Dieses Vorgehen führt zwar zu einem nominell höheren Energieverbrauch und geringeren Effizienz, durch die große Differenz zwischen Einspeisevergütung und Netzbezug ist es trotzdem finanziell günstiger. Selbst bei der Speicherung der Stromenergie in einem PV Speicher liegen die Speicherverluste zwischen 11 und 6 Prozent.

Heizwasser Pufferspeicher sind auch hier nicht vorteilhaft, weil die gespeicherte Energie in 1000 Litern gerade mal für eine Stunde des Gebäudebedarfes (Vollast) ausreicht. Die Speicherfähigkeit des Estrichs und des Gebäudes in Summe sind vielfach höher:

Gespeicherte Energie in 1000 Liter Pufferspeicher (Speicherfähigkeit 4183 J/kg·K) bei 5 °C erhöhter Temperatur:  5 kWh
Gespeicherte Energie in 150 m² Estrich (6 cm Dicke, Dichte 1,9t/m³, Speicherfähigkeit 850 J/kg·K) bei 5 °C erhöhter Temperatur: 19 kWh

 
 

Haben sie die folgenden Aussagen auch schon öfters (insbesondere Foren) gelesen oder von vermeintlichen Experten gehört?

  • Heizkreise sollten maximal 80-100 Meter lang sein
  • Es sollen möglichst gleichlange Kreise verwendet werden.
  • Der Druckverlust sollte so gering wie möglich sein
  • „Flow30“ Methode

Lesen Sie hier, warum diese Aussagen nicht zielführend sind
Praxiswissen: Auslegung Fußbodenheizung