BWWP fragwürdig? Na klar!

@christian_71 

KaiGo muss da nichts schön rechnen, die Verbrauchsreduktionen sind beeindruckend und wenn Dich die Details interessieren, kannst Du sie Dir ansehen. 

Auch hübsch ist das logging vom Verbrauch der Brauchwasser Wärmepumpe und der Kellertemperatur. Das Simulationsmodell ist alles andere als perfekt, aber was es schön validiert modelliert ist die saisonale Temperaturschwankung und der kurzfristige Effekt, wenn die Wärmepumpe ein paar Stunden läuft.

Ich selber habe andere Rahmenbedingungen, mehr Warmwasser Verbrauch und eine kleinere Brauchwasser Wärmepumpe. Außerdem wird meine Gasheizung für die Raumheizung durch eine Klimaanlage unterstützt. Die Gasheizung läuft bei uns nur ab etwa 5 Grad Außentemperatur mit, das schränkt die Heizperiode mit Erdgas enorm ein, selbst im Dezember hatten wir sie jetzt an vielen Tagen komplett für die Raumheizung aus. An Tagen mit 10 Grad Außentemperatur (Durchschnitt, nicht Maximum Temperatur) reichen etwa 200 Watt für die Klima. 

Wie bei KaiGo sind die monatlichen und jährlichen Werte bei uns verzerrt durch Störfaktoren. Ich habe keinen sauberen Vergleich mit/ohne Brauchwasser Wärmepumpe, außer für ein paar Sommer Monate, wo etwa 5 kWh Erdgas pro kWh (fast nur PV) Strom eingespart wurden.

Im Winter ist das für mich schwer zu trennen, wie viel Gasersparnis auf das Konto der Klima oder auf das Konto der Brauchwasser Wärmepumpe gehen. Außerdem gibt es neben der Klimaanlage und der Brauchwasser Wärmepumpe noch andere Faktoren. Das ist dann schwer exakt auf die Brauchwasser Wärmepumpe zurück zu rechnen (außer im Sommer).  Zudem waren wir letzten Winter wirklich sehr sparsam, so dass eine Verbrauchs Reduktion von 90% rausgekommen ist (2500 kWh Erdgas, runter von 25000 kWh Erdgas). 

Die Daten von mir sind auf jeden Fall absolut konsistent mit denen von KaiGo. Deine Abschätzung (1 kWh Strom nur minimal über 1 kWh Erdgaseinsparung) ist dagegen beim besten Willen nicht mit meinen Verbrauchsdaten irgendwie in Übereinstimmung zu bringen. 

Veröffentlicht von: @christian_71

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Dazu schreibe ich immer wieder hinzu, dass ich mich auf die Heizperiode beziehe. Die dauert hier im Großraum Wien 2/3 des Jahres. Das muss natürlich in eine Rentabilitätsrechnung einbezogen werden. Nur - so weit sind wir in der Diskussion noch lange nicht.

 

Doch, so weit waren wir schon. Du hättest die Zahlen selbst einsetzten können - oder dich auf die Erfahrungswerte anderer verlassen können, die dir freundlicher weise zur Verfügung gestellt werden. Dann hättest du vor 5 Seiten vielliecht gemerkt, dass wir alle schon viel weiter sind und du ein wenig hinterher hinkst.

Also nochmal. Du schreibst von einem externen Energiebedarf von 40 MJ ~ 11 kwh , die dem Gesamtsystem Haus pro Tag entnommen werden. Ich nehme also mal von einem WW-Bedarf von ca. 16.5 Kwh aus, die zu 33% elektrisch (~5.5 Kwh) und 66% (~11 Kwh) durch externe Wärme erzeugt werden müssen. 

Angenommen diese externe Wärme würde zu 100% durch die Gasheizung bereit gestellt werden. Jetzt hast du ja schon vollkommen zurecht auf die Effizienz einer Gasheizung aufmerksam gemacht. Gehen wir mal vom Worstcase aus und rechnen daher Wärme, die durch Gas bereit gestellt wird * 1.1.

Außerdem nehmen wir an, dass wir am Nordpol wohnen und die Heizperiode 365 Tage im Jahr dauert.

Ich nehm wieder meine Preise. Du kannst deine Ja einsetzen. 

Also, auf ein neues. Nordpol. Heizperiode 365 d 

DLE: 16.5 Kwh * 365 d * 0.25 € = 1505 € p.a.

Gas: 16.5 * 1.1 * 365 d * 0.09 € = 596 € p.a.

BWWP: 5.5 Kwh * 0.25 € + 11 Kwh * 1.1 * 0.09 € * 365 d = 899 € p.a.

Wir sind aber nicht am Nordpol, sondern Wien. 240 d:

Also

5.5 Kwh * 0.25 € + 11 Kwh * 1.1 * 0.09 € * 240 d = 590 € Pro Heizperiode

Duzu kommen: 5.5 Kwh * 0.25 € * 125 d = 172 €

In Summe also ~ 760 €

Das Bedeutet am Nordpol kostet dich eine Kwh WW im Ranking

DLE: 25 c

BWWP: 15 c

Gas: 0.99 c

In deinen Breitengraden:

DLE: 25 c

BWWP: 12.6 c

Gas: 0.99 c

Bei mir mit 6 Monaten Heizperiode: Nur 11.6 c für die BWWP

Du siehst. Selbst wenn das gesamte Jahr über die extern benötigte Wärme über die Gasheizung geliefert wird. Steht die BWWP deutlich besser da, als DLE und Boiler. Sie ist natürlich teurer als Gas. Im Gegensatz zu Gas und DLE gibts aber die Möglichkeit die Kosten weiter zu reduzieren.

Weil:

PV reduziert den Stromanteil, Wärme(rück)gewinne über Kellerwände oder Technikraum reduzieren den Gasanteil. Die Möglichkeit zur dezentralen Wärmeproduktion reduziert Wärmeverluste in den Leitungen. 

Klar, wenn du keine PV hast, musst du darüber nachdenken, ob sich das Lohnt. Ein Elektroauto macht auch nur mit PV richtig Spaß. Und im Großraum Wien macht eine PV deutlich mehr Spaß, als im Großraum Stockholm. 

@hger 

Zuerst hat er mal alle Türen im Keller dauerhaft öffnen müssen. Warum?

Dann hat er die Kellerdecke mit EPS und Styropor isoliert. Warum?

Am lustigsten finde ich ja seine Einführung der "Grenzschicht"!

(4) Der verwirrte Prediger - Das Leben des Brian, (Deutsch - HD 1080) - YouTube

Veröffentlicht von: @christian_71

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@hger 

Zuerst hat er mal alle Türen im Keller dauerhaft öffnen müssen. Warum?

Dann hat er die Kellerdecke mit EPS und Styropor isoliert. Warum?

Am lustigsten finde ich ja seine Einführung der "Grenzschicht"!

Alle Türen auf, damit ein Wärmeaustausch mit den Kellerwänden stattfinden kann (Nicht mit den Wänden im Keller, sondern mit dem Wänden zum Erdreich.)

Dämmung der Kellerdecke, damit die Luft im Keller nicht wieder durch den Wohnraum erhitzt wird.

Was stört dich an der Grenzschicht?

Genau das ist das Ding an der ganzen Geschichte. Es soll sich ein neues Gleichgewicht einpendeln. Ein Neues Gleichgewicht zwischen Keller und Erdreich.

Der Wohnraum ist dabei außen vor. Deswegen gibts ne Dämmung zum Wohnraum.

Aktuell liegt das gleichgewicht bei dir bei 18°C innen und außen, Erdreich, z.B. 6°C. Das ist relativ konstant. Wenns draußen kalt wird, oder die Sonne scheint. Ganz egal. Da ist so viel Masse, die puffert. es bleibt bei 18°C.

Das Ding ist, dein Mauerwerk hat einen U-Wert. Der wird angegeben in W/(m²K). Das heißt, je höher die Differenz nach außen ist, desto höher die abgestrahlte Wärme. Bei dir ne Differenz von 12°C bzw. 12K

Angenommen deine Kellerwand hat einen U-Wert von 1.7 W/(m²K). Du hast 40 qm Grundfläche und 60 qm Wände. 1.7 W/(m²K)  * 100 qm * 12 K = 2040 w

Deine Wände verlieren dauerhaft 2000w an den boden!!!

Wenn du es jetzt schaffst mit einer BWWP ein neues gleichgewicht einzustellen. Eins, bei dem du dem Keller! (nicht dem Wohnraum! deswegen dämmen!)so viel Wärme entziehst, dass sich ein neues Gleichgewicht einstellt. Eins wo du innen 17°C statt 18°C hast.

1.7 W/(m²K)  * 100 qm * 11 K = 1870 W

Dann strahlt dein Keller ganze 170 w weniger nach außen ab. Das sind 4 Kwh am Tag, die du einfach nicht nach außen verlierst. 

@christian_71 

Für das Modell ist es sinnvoll, nicht noch verschiedene Kellerräume zu betrachten. Das Konzept der Grenzschicht ist einfachste Verfahrenstechnik, kam bei mir im ersten Unijahr in Vorlesungen und braucht man als Verfahrenstechniker bei der Auslegung von Wärmetauschern, Kühltürmen und dergleichen andauernd. 

Die Kellerdecke wird häufig mit Styropor isoliert, war bei uns schon so, als wir das Haus vor neun Jahren gekauft haben.

@jan106 

"Die Möglichkeit zur dezentralen Wärmeproduktion reduziert Wärmeverluste in den Leitungen."

Den wichtigen Punkt möchte ich gerne gesondert hervorheben. Zentrale Warmwasser Bereitstellung hat oft enorme Leitungsverluste.

https://www.clage.com/de/energieeffizienz/zentrale-oder-dezentrale-warmwasserversorgung

Gerade bei geringem Warmwasser Bedarf hat da eine dezentrale Aufstellung direkt im Bad enorme Vorteile gegenüber einem Speicher im Keller. 

Veröffentlicht von: @jan106

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Wenn du es jetzt schaffst mit einer BWWP ein neues gleichgewicht einzustellen. Eins, bei dem du dem Keller! (nicht dem Wohnraum! deswegen dämmen!)so viel Wärme entziehst, dass sich ein neues Gleichgewicht einstellt. Eins wo du innen 17°C statt 18°C hast.

1.7 W/(m²K)  * 100 qm * 11 K = 1870 W

Dann strahlt dein Keller ganze 170 w weniger nach außen ab. Das sind 4 Kwh am Tag, die du einfach nicht nach außen verlierst. 

Aber nicht vergessen, dass der Wärmefluss vom EG genauso steigt, wenn der Keller 1 Grad niedrigere Temperatur hat. Mein Bauch sagt mir, da gibts einen Denkfehler...

@win Ich nehm an deswegen wird die Kellerdecke gedämmt?

Denkfehler will ich nicht ausschließen - ist nicht mein Gebiet.

Aber angenommen die Kellerdecke hat ebenfalls einen Uwert von 1.7 und ich erhöhe dT um +1 K. dann sind das bei den 40 qm Grundfläche knapp 70w, die wieder oben drauf kommen.  Immer noch eine Differenz von 100w - 2.4 Kwh am Tag.

@win 

Ich sehe da auch keinen Denkfehler. Wenn gleichermaßen ungedämmt ist, also Keller nach außen und Kellerdecke zu Wohnraum, und die Wärmekapazität des Kellers vernachlässigt wird, verteilt sich das etwa nach Fläche und die ist nach außen größer weil zur etwa gleichen Fläche nach oben (Kellerdecke zu Kellerboden) nach außen noch die Wände dazu kommen. Das gibt aber wie ihr beide errechnet habt, eher ein Verhältnis ein Drittel Wärmenachlieferung aus dem Wohnbereich zu zwei Drittel weniger Verlust an den Boden und ein Drittel ist nicht wirklich als vernachlässigbar zu klassifizieren. 

Vernachlässigbar wird es erst durch Dämmung der Kellerdecke und wenn der Wärmespeicher Kellerbauteile berücksichtigt wird.

KaiGo's Rechnung vernachlässigt, dass sich auch die Bodentemperatur etwas ändert und dass es nicht nur Wärmetransport über die Wand nach außen gibt. Kaum ein Keller ist fast luftdicht, da wird auch immer etwas Wärme über Luftaustausch verloren gehen. 

Ich selber passe den Luftaustausch an, sobald es draußen wärmer ist als im Keller wird da von mir gelüftet, so dass die Wärmepumpe dann praktisch Außentemperatur sieht. Dass damit auch Feuchtigkeit in den Keller kommt bei schwülem Wetter ist egal, da die Brauchwasser Wärmepumpe den Keller netterweise entfeuchtet.

Nehmen wir mal den Extremfall: Außentemperatur in Erde und Luft 10 Grad. Erdgeschoss 20 Grad. Ich entziehe nun dem Keller-Raum kontinuierlich geregelt so viel Energie, dass er sich auf 10 Grad einschwingt. Man hätte dann den Fall, dass es Null Verluste nach draußen gibt. Man fängt sozusagen die komplette Energie, die vom Erdgeschoss kommt, wieder im Haus auf. Das wäre dann sehr viel besser, als würde man gar keine Energie entziehen, dann würde die Energie vom Erdgeschoss nämlich zu 100% nach außen verschwinden.

So in diesem Sinne wäre der Effekt einfach verständlich und grundsätzlich verifiziert. Die Frage wäre dann lediglich noch, ob die Zahlen stimmen und der Effekt so stark wirksam wird, wie im Video beschrieben. Also das selbst bei nur 0,5 - 1 Grad Temperaturabsenkung ein Großteil der Energie durch die eingesparten Verluste nach außen kommt.

Hab ich da Denkfehler oder seht ihr das stimmig?

@win

Man muss mit und ohne Brauchwasser Wärmepumpe vergleichen.

Wenn der Abwärme freie Keller gut isoliert ist zum Wohnraum und Wohnraum und Außenluft wären permanent bei 20 und 10 Grad, würde sich ein Gleichgewicht eh in der Nähe von 10 Grad einstellen. Bei doppelter Wärme Übertrager Fläche und fünf Mal so hohem Wärme Übergangs Koeffizienten in W/m2 K, also etwa bei 11 Grad. 

Bei Absenkung um 1 Grad steigt dann der Wärmefluss aus dem Erdgeschoss um etwa 10% und der Fluss nach draußen fällt um 100%.

Wenn dagegen der Keller extrem gut nach draußen isoliert ist und überhaupt nicht Richtung Wohnraum und dann ohne Abwärme und ohne Brauchwasser Wärmepumpe ein Gleichgewicht von 19 Grad herrschen würde, gestaltet es sich genau umgekehrt und bei einem Grad weniger durch die Wärmepumpe würde ca. 90% vom Erdgeschoss nachgeliefert werden.

KaiGo kommt auf weniger als die 10%, weil er auch noch die Wärmekapazität des Kellers berücksichtigt, ein Teil der entnommenen Wärme wurde im Sommer saisonal in den Bauteilen des Kellers eingespeichert und wird sozusagen aus dem Beton Wärmespeicher entnommen. 

Der Keller von KaiGo ist nicht das ganze Jahr gleich warm, der ist im Sommer bei fast 20 Grad und im Winter um die 10. Er hat dazu eine Graphik gemacht, kann er, weil er die Temperatur im Keller mit Temperaturfühler aufzeichnet. 

Und auch beim Beton Wärmespeicher muss man mit / ohne Brauchwasser Wärmepumpe vergleichen. Der Keller wird auch ohne Brauchwasser Wärmepumpe im Winter kälter, nur nicht ganz so viel wie mit Brauchwasser Wärmepumpe. 

Veröffentlicht von: @hger

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KaiGo kommt auf weniger als die 10%, weil er auch noch die Wärmekapazität des Kellers berücksichtigt, ein Teil der entnommenen Wärme wurde im Sommer saisonal in den Bauteilen des Kellers eingespeichert und wird sozusagen aus dem Beton Wärmespeicher entnommen. 

Müsste man mal ausrechnen, aber das wird so viel nicht sein, dass das sonderlich relevant ist. Lass es 50kWh sein, die da bei 10 Grad Differenz Winter/Sommer in den Mauern gespeichert ist. Bei einem Wärmebedarf von vielleicht 200 Tage * 5 kWh = 1000 kWh ist das wenig relevant. Zumal man nur einen geringen Teil davon wirklich für die Wärmepumpe nutzen kann. Viel davon fließt einfach nach draußen weg.

@win 

Um von 90% von 1000 kWh auf 97% zu kommen, bräuchte man etwa 70 kWh und die Simulation geht nur über 60 Tage nicht 200. Also kann schon sein, dass das etwas optimistisch ist. Vielleicht ist bei der Berechnung der thermalen Masse auch wirklich eine unrealistisch hohe Annahme für das Gewicht der Bauteile getroffen worden. 

Sehr bedeutend ist der Faktor eher nicht, da hast du schon recht, bedeutend wird das nur im relativen Sinne, wenn man schon das meiste anderweitig abgefrühstückt hat.

Hab mir jetzt nochmal das Video genauer angeschaut. Die BWWP entzieht täglich 4,8kWh an Wärme aus dem Keller. Ein großer Teil aus der 60-Tage-Simulation kommt dabei einfach aus der Speicherfähigkeit der Bausubstanz. Diese soll eine Wärmemenge von 61kwh pro Grad gespeichert haben. Das ist natürlich eine riesen Menge Energie. Ob das wirklich realistisch ist, müsste man nochmal nachrechnen.

Würde der Keller also über 60 Tage bei gleichen sonstigen Bedingungen durch regelmäßigen Energieentzug durch die BWWP um 1 Grad abkühlen, hätte man 61kWh aus dem "Wandspeicher" entzogen. Das wären dann 1kWh pro Tag.

In der Simulation sind es 2,9 kWh pro Tag, die aus dem "Wandspeicher" kommen müssen. Dafür müsste die Wand etwa 3 Grad abkühlen. In der Simulation sind es lediglich von 8,7 auf 8,2 Grad (Luft im Keller) (33:20 im Video). Das erscheint mir nicht stimmig. Bei 0,5 Grad hätte man nämlich nur 30,5kWh aus der Wand bekommen, also nur etwa 0,5kWh pro Tag.

Einen stark begünstigenden Einfluss hat der Temperaturbereich der Simulation. Durch Abkühlung der Kellerluft kommt man nahezu an die Temperatur des Erdreichs unter der Kellerplatte. Und damit reduziert sich der Energiefluss dort von Anfangs 100 Watt auf 0 Watt. Darüber hat man also schon 2,4 kWh pro Tag, die nun die Wärmepumpe konsumieren kann.

Was auch noch wichtig ist: Das ist nur eine 60 Tage Simulation bei gleichbleibenden Bedingungen von 5 Grad Außentemperatur. Das ist natürlich weit weg von realistischen Verhältnissen in einem Winter. Auch wurde die Abwärme im Keller nicht berücksichtigt, also hier im Beispiel Gastherme, Waschmaschine, Trockner.