Thema: Waterkotte WP mit Solarthermerie und ggfs. Windkraft?

Guten Tag, ich ueberlege bei meiner Waterkotte DS5030.3 zusaetzlich ueber Solarkollektoren die Warmwasserbereitung und ggfs. Heizungsunterstuetzung vorzunehmen. Hat hier jemand Erfahrung zum einen mit den Plattenwärmetauchern fuer die Boiler (sollte man hier die orginal Waterkotte verwnden) und zum anderen, wie sich die regelung der WP verhaelt, da der Heizungspuffer ja ueber die Ruecklauftemperatur regelt? Oder muss man das hydraulisch lösen?
Zum anderen denke ich darueber nach, über einem Kleinwindrad (Jakhersleitung 3-4000 kWh) Heizpatronen im WW-Speicher und im Hzg-Speicher zu betreiben? Hat hier jemand Erfahrung bzw. hier müsste man das gleiche Steuerungsproblem umgehen.
Kommentare?
Danke. Joerg

Hallo Jörg, ich betreibe die Kombination thermische Solaranlage 23 m² und Wärmepumpe 8,3 kW mit zwei 60 m Bohrungen, Puffer 1000 l. Zusätzlich habe ich noch eine elektische Heizpatrone 6kW drin, für ganz kalte Tage. Die Anlage einschließlich Regelung der Warmwasseraufbereitung (WWB) und Heizkreise funktioniert mit einer Steuerung. Die ist aber offen und frei programmierbar.
Im Puffer sind oben für die WWB 2 Fühler angebracht, in der Mitte einer für die Heizung und unten für den Rücklauf. Warmwasser wird über ein Plattenwärmetauscher gezapft.
Die Steuerung funktioniert über einen Schnellfühler, der in Millisekunden anspricht und einer frequenzgesteuerten Pumpe. D.h. sobald ich warmes Wasser aufdrehe, sinkt die Temperatur im Fühler und aus dem Puffer wird oben frequenzgesteuert über den Wärmetauscher Warmwasser erzeugt. Vorteil: ich halte warmes Wasser nur morgens und abends in programmierten Zeitfenstern vor und die Vorlauftemperatur im Puffer habe ich oben mit nur 45 °C eingestellt.

Die Steuerung macht eigentlich dann noch folgendes: Wenn die Sonne auf dem Dach anliegt, wird der Puffer durchgeheizt, klar. Bei 95 °C schaltet die Analage dann ab.
Sinken die Temperaturen oben bei WWB im Zeitfenster unter 43 °C, erhält die WP die Anforderung, oben nachzuheizen.
Beim Heizen ist es genauso, sinkt die Temperatur in der Puffermitte unter der Soll-Vorlauftemperatur des Heizkreises, kriegt die WP die Anforderung in die Mitte nachzuheizen. Die Steuerung rechnet auch die Vorlauftemperatur im Heizkreis aus.

Wenn Du also Dein System umrüstest, müsste Deine Anlage einschl. WP mit einer Steurung betrieben werden. Es wäre dann auch kein Problem, eine Heizpatrone anzuschließen, die den Strom vom Windrad kriegt.

Meine Steuerung ist die UVR1611 von der Technischen Alternative in Österreich. Die ist noch nicht mal teuer.

Matthias aus Eisenberg/Th

Hallo Jörg,

ich beschäftige mich seit mehr als 15 Jahren mit Windenergie. Als ausgewiesener WE-Fan rate ich dir von einem Kleinwindrad dringend ab. Die Dinger bringen regelmäßig viel weniger Ertrag als berechnet, sind störungsanfällig und Probleme mit den Nachbarn sind vorprogrammiert, wenn du nicht einige hundert Meter vom nächsten Haus entfernt lebst. Sorry!
Auch zu einer Solaranlage würde ich nicht raten. Baue selbst in einigen Wochen größere WP_Anlage und habe mich nach reiflicher Überlegung dagegen entschieden, und zwar nicht aus finanziellen Überlegungen, sondern hauptsächlich unter energetischen Gesichtspunkten.
Die Solaranlage liefert bei normaler Auslegung etwa 60% des Warmwasserverbrauchs. In einem 4-Personenhaushalt 60% von 2000kWh = 1200 kWh. Rechne 500kWh pro Person als Durchschnittsverbrauch.
Diese 60% liefert die Solaranlage weit überwiegend bei warmem Wetter und hoher Sonneneinstrahlung. Die Soletemperatur steigt im Sommerhalbjahr auf durchschnittlich etwa 7°C, damit steigt auch die Arbeitszahl erheblich. Wenn du die Speichertemperatur auf etwa 45°C absenkst, was möglich ist, kriegst du eine Arbeitszahl über 4 bei der WW-Bereitung. Sparst also 300kWh Strom durch die Solaranlage. Die braucht selbst 50kWh für Regelung und Pumpen....
Elektrischer Nachheizstab ist ein Greuel. Im Winter geht deine Legionellenschaltung an und heizt den Speicher, der im oberen Bereich vielleicht 45° hat, im unteren Bereich 20, auf 60° auf. Bei einem 400l-Speicher sind das eben mal 12kWh oder so. Jede Woche. Und bei der Nachheizung mußt du ganz vorsichtig sein. Du hast ja Abschaltzeiten. Wenn du nicht aufpaßt springt dann öfters mal dein Nachheizstab an!
Die Lösung mit dem Kombispeicher, die mein Vorredner benutzt, ist prima für Solar in Kombination mit Pellet, Hackschnitzeln oder was auch immer, aber nicht mit Wärmepumpe. Im mittleren Bereich kommt es zwangsläufig immer zu Verwirbelungen und damit zu einer Anhebung der Rücklauftemperatur, was die Jahresarbeitszahl in den Keller prügelt.
Warmwasser und Heizungspuffer immer trennen! Was du machen kannst ist ein Wärmetauscher im Trennspeicher oder im Rücklauf. Du kannst das Kaltwasser darin erst vorwärmen, bevor es in den eigentlichen WW-Speicher strömt. Das erhöht deine Speicherkapazität, senkt die Rücklauftemperatur und das WW wird zum Teil bei den tieferen Heizungstemperaturen erzeugt.
Konzentrier dich darauf, den Wirkungsgrad der WP zu optimieren, das kostet weniger und bringt mehr als Solar. Kannst zum Beispiel den Stromverbrauch der Solepumpe halbieren, wenn du eine Hocheffizienzpumpe einbaust, z.B. Wilo Stratos. Kostet unter 500 Euro und spart mehrere hundert kWh. Rechne das mal gegen die Solaranlage.
Auch bei der Heizungspumpe gibts viel Luft, und eine Optimierung der Heizkurve kostet gar nichts und bringt eine Menge. Wichtig auch eine Raumtemperaturkompensation ( Fühler im Wohnzimmer ), bringt mehrere Prozent Einsparung. Schau mal www.waermepumpe.ch... , da findest du jede Menge interessante Literatur.
Nicht daß wir und mißverstehen - klasse daß du ein umweltfreundliches Heizungssystem noch verbessern willst. Aber du kannst jeden Euro nur einmal ausgeben, und auch finanzielle Resourcen sollte man möglichst effizient einsetzen. Ach ja, da fällt mir gerade noch der wassersparende Duschkopf ein. Benutze ich selbst seit Jahren. Kommt mit 4-6l/min prima aus und spart fast so viel WW-Energie wie eine Solaranlage, zum Preis von 20 Euro. Auch sonst kannst du im Haushalt viel sparen. Zum Beispiel mit einer Waschmaschine mit minimalem Verbrauch und WW-Vorschaltgerät und sonstigen effizienten Geräten.
Wie groß war dein Budget für die Solaranlage? Denke mit einem Drittel der Summe kannst du 3x soviel Strom sparen. Will dich damit nicht entmutigen, ganz im Gegenteil...

Herzliche Grüße
Frank

Hallo Jörg und Frank,

das ist zwar hier nicht das richtige Forum, aber man hört immer wieder, dass sich Solaranlagen nicht rechen. Gegner von Solaranlagen haben entweder andere finanzielle Interessen, sprich wollen andere Analgen verkaufen, manche verstehen auch das Konzept nicht, was dahinter steht. Außerdem wächst und fällt die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit den Energiepreisen. Ich bin weder mit Solar noch mit WP-Herstellern verwand oder verschwägert, noch verdiene ich selber Geld damit. Ich kann eigentlich nur von meinen Erfahrungen berichten. Mit meiner Anlage habe ich im letzten Jahr 6.500 kW Energie erzeugt und das bei hoher Verschattung. Frank hat da recht, man braucht ca. 60-80 kWh Energie für die frequenzgesteuerten Pumpen. Man hat somit einen Energiebedarf von ca. 1-2 % zum Ertrag. Bei der Wärmepumpe mit Leistungszahl 4 sind braucht man aber 20 % elektrische Energie zum Ertrag

Zu Solaranlagen muß man folgendes wissen: Eine Solaranlage macht Sinn, wenn die Voraussetzungen stimmen, d.h. man braucht eine gute Ausrichtung (Südseite, Dachschräge) mit möglichst geringer Verschattung und genügend Dachfläche. Die hat erst mal nicht jeder. Eine Solaranlage macht keinen Sinn, wenn man nur Heizungswasser erwärmen möchte. Eine Solaranlage sollte zusätzlich die Heizung unterstützen. Die Flächen müssen groß ausgelegt werden, möglichst 10-20 % der Wohnfläche. D.h. 20 bis 40 m² sollten es schon sein. Nur dann kriegt man im Winter und vor allem in der Übergangsphase brauchbare Erträge. Es gibt mittlerweile eine Homepage, in der Anwender ihre monatlichen Erträge einstellen, also unabhängig von den Herstellern. So kann sich jeder eine eigene Meinung hierzu bilden: http://www.solar.webseiten.cc/...

Man sollte auch folgendes bedenken: Für mein WP-Tarif haben die Stadtwerke allein dieses Jahr die Preise um ca. 20 % angehoben. Aktuelle Preise: Niedertarif 22-6 Uhr: 10,63 Ct: Hochtarif 14-17 Uhr: 13,63 Ct, die restlichen 12 h am Tag (6-13; 17-22 Uhr) muß ich den Normaltarif zahlen 17,18 Ct. D.h. im Mittel zahle ich jetzt 13,3 Ct pro kWH für die WP. Zum Verglich 2001 hat die kWh noch 8,5 Ct gekostet, Wärmestrom 5,5 Ct. Die Preise haben sich in den letzten 5 Jahren mehr als verdoppelt. Will heißen, mit der WP ist man genau wie beim Gas/Öl den Energiekonzernen ausgeliefert. Und je mehr Leute auf WP umsteigen, werden die Konzerne erst ihre Grundgebühren schleichend erhöhen, die Strompreise klettern ja sowieso nur in eine Richtung. Die Attraktivität der WP gegenüber dem Gas ist nur solange gegeben, solange der Preisabstand zwischen Gas und Strom so bleibt.

Insofern bin ich mit der zusätzlichen Solaranlage etwas unabhängiger und habe obendrein doppelte Freude, wenn die Sonne scheint – der WP-Stromzähler bleibt von März bis Oktober dann fast aus.

Matthias aus Eisenberg/Th.

Hallo Matthias, Frank,
danke fuer Euren Input, der mir schon mal eine Idee gibt.
Bzgl. Windenergie denke ich ueber ein vertikal drehenden Sartorius-Rotor nach, mit dem die Nachbarn kein Thema haben sollten und der auch relativ gleichbleibenden Ertrag haben sollte. Dieser Strom soll dann zuerst in den WW-Puffer, wenn dort Bedarf ist und ansonsten in den Heizungspuffer gegeben werden. Sollte dann noch was uebrig bleiben, koennte ich mir eine Einspeisung ins Hausnetz vorstellen.

Matthias, bzgl. der Steuerung der thermischen Solaranlage in Verbindung mit der WP ist mir noch nicht ganz klar, wie die Interaktion der eingebauten Waterkotte WP-Steuerung mit der externen UVR1611 funktionieren soll....ich kann doch nicht die Steuerung der WP lahm legen. Koennten wir dazu mal konkreter kommunizieren? Welche WP betreibst Du? Ich habe einen Puffer- und einen seperaten WW-Speicher.
Gruss
Joerg

Hallo Jörg,

um auf Deine Fragen zu antworten, so habe ich alles aus einer Hand von Buso, also auch die Wärmepumpe. Die WP wird von Buso aber dazugekauft und hat keine eigene Steuerung. Soviel ich weiß, haben alle WP-Hersteller den gleichen Scrollverdichter bei gleicher Leistung. Buso nutzt nur die Steuerung UVR1611. Die WP erhält von der Steuerung Anforderung zu heizen (3K über errechnete Vorlauftemperatur Heizkreis) oder Warmwasser zu machen (3K über 45 °C) und schichtet dann in den Puffer entweder oben oder in der Mitte ein. Warmwasser hat Vorrang vor Heizen. Die WP läuft dabei mit gleicher Verdichterleistung, wobei die Vorlauftempertur mit drehzahlgeregelter Pumpe von der Steuerung moduliert wird, also über den Volumenstrom. Will heißen, hohe VL-Tempertur – niedriger Volumenstrom, tiefe Die VL-Temperatur höherer Volumenstrom. Die Vorlauftemperatur ist aber auf max. 55 °C begrenzt. Die Rücklauftemperatur ergibt sich aus der aktuellen Temperatur im Puffer unten und liegt so um die 25 °C. Die UVR 1611 kann auch verschiedene Puffer beladen, das läßt sich programmieren.
Ob die interne Waterkote-Steuerung nach dem gleichen Prinzip die Waterkote steuert, vermag ich nicht zu sagen. Wenn das so ist, so wäre das prinzipiell möglich, dass die externe UVR1611 auch die Waterkote übernimmt, warum nicht? Deine Waterkote-Steuerung regelt ja auch jetzt Heizung und Warmwasser. Andererseits, warum ist die Waterkote-Steuerung nicht erweiterbar um einige Regelfunktionen?
Beim Windrad bräuchtest Du eigentlich bloß eine Heizpatrone in den Puffer schrauben, die dann heizt, wenn Strom anliegt?

Viele Grüße Matthias aus Eisenberg