Warmwasserbereitung mit Sole-/Wasser-Wärmepumpe

[Bohrneuling Profil]

Wir planen derzeit ein EFH für 5-6 Personen mit ca. 250 qm Wohnfläche, das mittels Sole-/Wasser-Wärmepumpe beheizt werden soll, zudem kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung. Das Haus ist als KfW 55 Haus konzeptioniert, wird aber infolge einiger Optimierungen eher KfW 40-Standard erreichen. Statiker und Heizungsbauer kamen unabhängig voneinander auf eine Heizlast von 11-12 kW.

Da eine Fussbodenheizung installiert werden wird, zudem Sonnenkollektoren (Südausrichtung der Dachflächen) zum Einsatz kommen, schlägt der Heizungsbauer einen Pufferspeicher ca. 800l mit Frischwasserstation vor um a) die Taktung der Wärmepumpe gering zu halten und b) Kapazitäten für die Sonnenkollektoren zu haben.

Da wir durch die unterschiedlichen Temperaturanforderungen für FBH (Vorlauf ca. 28°C) und die Warmwasserbereitung (ca. 50°C, um Frischwasser mit 45°C zu zapfen) den Puffer ja ständig auf 50°C halten müssen, stellt sich mir die Frage, ob die Wärmepumpe damit nich ineffizient wird.

Welche Möglichkeiten hätte man um das System zu optimieren? Wie geht man ansonsten mit dem Problem der unterschiedlichen Temperaturanforderungen um?
Voraussichtlich werden die Komponenten von Weishaupt kommen.

Vielen Dank für Eure zahlreichen Tipps!

[roro Profil]

Das Haus ist als KfW 55 Haus konzeptioniert, wird aber infolge einiger Optimierungen eher KfW 40-Standard erreichen. Statiker und Heizungsbauer kamen unabhängig voneinander auf eine Heizlast von 11-12 kW.

Das ist aber ein Scherz und wurde grausam schöngerechnet um die KfW-Kriterien zu erfüllen Mehr als 7-8 kW Heizlast sollte das Haus eigentlich nicht haben. Wie sehen die U-Werte aus?

schlägt der Heizungsbauer einen Pufferspeicher ca. 800l mit Frischwasserstation vor um a) die Taktung der Wärmepumpe gering zu halten und b) Kapazitäten für die Sonnenkollektoren zu haben.

Da wir durch die unterschiedlichen Temperaturanforderungen für FBH (Vorlauf ca. 28°C) und die Warmwasserbereitung (ca. 50°C, um Frischwasser mit 45°C zu zapfen) den Puffer ja ständig auf 50°C halten müssen, stellt sich mir die Frage, ob die Wärmepumpe damit nich ineffizient wird.

Wenn der Heizungsbauer eine Puffer benötigt um das Takten zu reduzieren, dann würde ich mir einen anderen Suchen.
Pufferspeicher für Solar ok, dann würde ich ihn aber vielleicht noch etwas größer ausfallen lassen. Die FBH sollte direkt von der WP gespeist werden, hier kann der Pufferspeicher zur Unterstützung helfen. Die Frischwasserstation würde ich vom Pufferspeicher trennen. damit Sie sowohl Solar (wenn genug Wärme vorhanden ist), als auch von der WP versorgt werden kann. Den Pufferspeicher nie über die WP aufheizen.

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[Bohrneuling Profil]

Danke, roro für die Antwort

Fürs Schönrechnen besteht eigentlich kein Anlass, da ich keine Kfw-Mittel beantrage, sondern nur diesen Standard erreichen will.

U-Werte sind: Wand: Ursprünglich 0,20 (damit haben Statiker und Heizungsbauer gerechnet, um auf 12 KW zu kommen), durch bessere Dämmung erreichen wir jetzt aber 0,18 W/m²K
Boden: 0,18
Dach: 0,17 mit Ausnahme der Gaubenwände (4,2 qm): 0,24.

Wie kann ich die Frischwasserstation parallel Solar und über WP bedienen, ohne über den Pufferspeicher zu gehen?

Heizungsbauer arbeitet mit Weishaupt zusammen, ich dachte eigentlich, die verfügen über genug Expertise!

Wäre es sinnvoll auf die Sonnenkollektoren zu verzichten, bekommt man das dann regeltechnisch besser hin? Wie wird dann das Problem der verschiedenen Temperaturanforderungen gelöst?

[Bohrneuling Profil]

U-Wert der Fenster ist ca. 1,0

[Thomas Heufers Profil Website]

Ich kann roro nur zustimmen, man sollte von dem hohen Energiebedarf runterkommen. Das Geld in die Technik und den langfristig höheren Energieverbrauch zu stecken, ist der falsche Ansatz.

Wenn du deine Gebäudehülle so verbesserst, dass am Ende nur noch 7 kW Wärmelast rauskommen, hast du das Richtige getan. Spar dir die thermische Solaranlage und reduzier deinen Warmwasser-Speicher auf ein ökonomisches Volumen (200 - 300 Liter).

Je nach Ausgangsbedingungenn ist diese energiesparende Umsetzung des Neubauvorhabens sogar ohne finanziellen Mehraufwand oder mit geringen Mehraufwand möglich. Gerade beim Neubau bietet sich diese Alternative gut an, da Investitionen in die stärker gedämmte Gebäudehülle immer unterproportional mehr kosten.

Gruß

Thomas Heufers

[roro Profil]

U-Werte sind: Wand: Ursprünglich 0,20 (damit haben Statiker und Heizungsbauer gerechnet, um auf 12 KW zu kommen), durch bessere Dämmung erreichen wir jetzt aber 0,18 W/m²K
Boden: 0,18
Dach: 0,17 mit Ausnahme der Gaubenwände (4,2 qm): 0,24.

Bei diesen Werten wundert mich aber die hohe Heizlast. Wie sieht der U-Wert gesamt aus?
Hast Du eine ungünstige Hausgeometrie, oder bist Du klimatisch in einer exponierten Lage?
Bei diesen U-Werten sollte eigentlich nie eine solche Heizlast herauskommen.

Wie wird dann das Problem der verschiedenen Temperaturanforderungen gelöst?

Wo ist das Problem?

Es gibt einen Speicher für WW => hohe Temperatur.
Bei der FBH speist die WP direkt die FBH =>niedrige Temperatur.

[Bohrneuling Profil]

So schlecht ist doch aber die Gebäudehülle gar nicht?!

24cm HolzfaserDämmstoff auf dem Dach, 36,5 Wände mit Lamda-Wert 0,07 (bester derzeit Verfügbarer Poroton T7, WDVS wollten wir nicht, haben dafür aber dennoch nicht an der Außenwand gespart. Mit U-Wert 0,18 erreichen wir ja dennoch fast Passivhausstandard. Mit einer dickeren Wandstärke gibts Probleme mit dem Baufenster auf dem Grundstück) Keller ist unter der Bodenplatte isoliert. Fenster mit Dreifachverglasung. Der Baukörper ist kompakt mit annähernd quadratischem Grundriss, wir benötigen Allerdings eine Gaube, weil im OG drei Kinderzimmer unterzubringen waren und keine 2-stöckige Bebauung erlaubt ist. Der Grundriss ist durch den Zuschnitt des Baugrundstückes auch weitgehend vorgegeben. Die kontrollierte Wohnraumlüftung trägt ebenfalls zur Effizienz bei. Der Jahresprimärenergiebedarf Q"p beträgt 26,8 kWh/m²a. Lt. EnEV-Nachweis beträgt der Heizwärmebedarf 35,66 kWh/m²a und wird in Höhe von 31,89 KWh/m²a bereits durch die Lüftungsanlage gedeckt.
Bei der Berechnung des max. Wärmebedarfes wird seitens des Statikers von folgendem Parametern ausgegangen: Spez. Wärmeverlust HT 0,277 W/m²K ergibt für das Gebäude 6,22 kW. zzgl. Wärmeverlust durch Luftwechsel 6,12 kW.

Sind diese Werte plausibel oder kann es sein, dass seitens Statiker, der die EnEV-Berechnungen macht und alle Bauteile detailliert in seinem Nachweis auflistet und/oder Heizungsplaner zu hohe Reserven eingeplant wurden?

[Thomas Heufers Profil Website]

... Mit U-Wert 0,18 erreichen wir ja dennoch fast Passivhausstandard. ...

Mit einer 32 cm starken Wand im Holzrahmenbau erreichen wir einen U-Wert 0,16 W/m²K und das zu moderaten Herstellungskosten, der T7 ist ja bekannterweise nicht billig. Von einem Passivhausstandard (kleiner 0,15 W/m²K der Außenwand) kann man bei der genannten Wärmelast und den genannten Gebäudeparametern wohl noch nicht sprechen.

Bitte geh nichts zu blauäugig an die Sache ran.

Bei U-Werten unter 0,12 W/m²K der Außenwand etc. wird es richtig interessant. Dann liegen die Energiekosten bei optimaler Planung unter 2,50 Euro/m² beheizter Wohnfläche pro Jahr. Den Komfort einer hoch wärmegedämmten Gebäudehülle möchte ich übrigens nicht mehr missen.

Gruß

Thomas Heufers

[Bohrneuling Profil]

Wollte auch nicht behaupten, dass es ein Passivhaus ist. Aber von schlechten Wärmedämmstandards kann man bei der Ausführung ja auch nicht sprechen. Will man monolithisch bauen, was sicherlich auch eine Glaubensfrage ist, ginge allenfalls noch etwas durch dickere Wandstärken.

[roro Profil]

Spez. Wärmeverlust HT 0,277 W/m²K ergibt für das Gebäude 6,22 kW. zzgl. Wärmeverlust durch Luftwechsel 6,12 kW.

Ein Ht von 0,277 kommt mir nicht ganz plausibel vor, aber ich kenne die Geometrie und den Glasanteil nicht. Ich selbst habe vor 7 Jahren gebaut und etwas schlechtere Werte bei den Einzelelementen und vor allem nur 2fach-Verglasung und komme auf ein Ht von 0,26.
Wie sieht Dein A/V-Verhältnis aus, und wie groß ist Deine Hüllfläche.
Wieso wird eigentlich eine so großer Wärmeverlust durch Luftwechsel angenommen, wenn Du eine Lüftungsanlage hast?

[Bohrneuling Profil]

Im EnEV-Nachweis steht bzgl. Lüftungsverlust:
Luftwechsel
Lüftungsverluste Qv 16789 kWh/a
Luftvolumen: 938.2 m³
Luftwechselrate: 0.60 h-1
Art der Lüftung: maschinelle Lüftung mit Wärmetauscher
Nutzungsfaktor des Abluft-Zuluft-Wärmetauschersystems hv: 0 %
Anlagenluftwechsel nAnl: 0.40 h-1
Luftwechsel infolge Undichtheiten inkl. Fensteröffnungen nx: 0.20 h-1
Die genaue Berechnung der Lüftungsanlage erfolgt über die DIN 4701-10 Anlagenverordnung, dort werden auch mögliche
Wärmerückgewinne berücksichtigt.
Die Luftwechselverluste des Gebäudes sind weiterhin über die DIN 4108-06 zu berücksichtigen.

Luftwechselverlust : 191.4 [W/K] ergibt 6.12 kW. Ich kann mit der Zahl wenig anfangen.

Bzgl. Gebäudegeometrie haben wir das Problem, dass das Haus am Hang liegt und wir daher nicht ohne Keller bauen können. Es gelten folgende Parameter:
Volumen und Flächen
Gebäudevolumen Ve : 1234.5 m³
Gebäudehüllfläche A : 702.3 m²
A/Ve : 0.569 1/m
Außenwandfläche AAW : 417.5 m²
Fensterfläche AW : 78.1 m²
Fensterflächenanteil f : 15.8 %

Habe das Gefühl, dass bei der Heizlast-Berechnung sehr viel mit Pauschalen gerechnet wurde.