Ich habe mir jetzt die Stelle mit der Wärmekapazität auch noch mal angesehen und da hat er einen ziemlich schweren Fehler gemacht. 219 kJ sind keine 61 kWh, das sind nur 61 Wh. Dass der Effekt nicht völlig daneben ist, liegt nur an dem viel zu geringen Gewicht, da er nur 2 mm berücksichtigt hat. An der Stelle passt die Grenzschicht Betrachtung nicht, wenn man auf das langfristige Reservoir guckt. Da werden eher 250 mm passen (oder noch mehr, es gibt auch Innenwände). Dummerweise kürzen sich die beiden Fehler nicht raus, da bleibt immer noch fast ein Faktor zehn falsch übrig und jetzt wo ich mir die Tabelle nochmal angesehen habe, sehe ich das auch klar in den Ergebnissen. Dass die Temperaturkurven ungefähr stimmen, ist also wohl eher Zufall.
Da war ich eindeutig nicht kritisch genug.
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.
Und es fehlt ebenso der Luftaustausch, der Keller ist nicht luftdicht, sowohl gegen Wohnraum als auch nach außen.
Im Englischen gibt es den Spruch Don't throw the baby out with the bath water.
Deswegen, trotz nötigem mea culpa hier (ich habe mir die Details seiner Modellierung nicht genau genug angesehen, im neuesten Video spricht er auch von ein paar Klöpsen und sagt er müsste es eigentlich neu machen, also könnte es ihm inzwischen auch aufgefallen sein.)
die Grundlogik hängt nicht an der fehlerhaften Ausführung von KaiGo. Solange gut gegen Wohnraum isoliert ist, wird das meiste aus weniger Verlusten nach draußen kommen, ob über Wärmefluss durch die Wand oder Ablüften, und ein klein wenig Wärmekapazität ist eben doch da, die dann noch oben drauf kommt und aus 91% vielleicht 95% macht. Die Abwärme sorgt dabei dafür, dass das Temperatur Niveau im Keller nicht so weit fallen muss und hilft dabei über die Leistungszahl der Wärmepumpe. An den mit/ohne Wärmepumpe Flüssen ändert die Abwärme wenig, bei der Wärmeleitung durch Wand/Boden ist da nur das Verhältnis des Produktes von U Wert und Fläche relevant, bei Luftaustausch wieviel kälter und trockener die Abluft nach draußen mit Wärmepumpe als ohne ist.
Einen stark begünstigenden Einfluss hat der Temperaturbereich der Simulation.
Das kürzt sich raus. Wenn Du wegen Abwärme im Keller 18 Grad hast oder ohne nur 11, wenn die Brauchwasser Wärmepumpe in beiden Fällen um 2 Grad runterzieht, hast Du halt bei Außentemperatur 10 einen Vorzeichenwechsel beim Fluss nach draußen, bei 2,5 W/m2 K und 100 m2 nach draußen und 0,5 W/m2 K und 50 m2 zum Wohnraum, errechnen sich die mit/ohne Flüsse aber abhängig von der 2 Grad Differenz, nicht dem absoluten Temperatur Niveau.
Nach draußen geht in beiden Fällen um 2,5*100*2=500 Watt zurück und die Flüsse vom Wohnbereich nehmen um 0,5*50*2=50 Watt zu.
Das Vorzeichen ändert sich dabei bei 11 Grad von plus 250 nach minus 250 Watt. Bei 18 Grad, die auf 16 runtergekühlt werden, geht der Fluss halt von 2000 auf 1500 Watt zurück.
Wenn man die ganze Sache mit dem Energiespeicher Wand mal rauslässt, bricht die ganze Berechnung ziemlich in sich zusammen.
Bei 63m² Kellerfläche und einem U-Wert der Bodenplatte von 5,33 W/(m²K) ist das der stark dominierende Verlust. Lassen wir die Wände also mal ganz raus. Da fließen pro Grad Differenz 5,33 * 63 = 336 Watt ab. Das macht in 24 Stunden 8 kWh!
Die Kellerdecke liefert pro Grad Differenz 63m² * 0,22 W/(m²K) gerade mal 14 Watt! Selbst wenn die Luft im Keller auf die 8 Grad Erd-Temperatur absinkt, wären das gerade mal 12 Grad * 14 Watt = 168 Watt.
Das zeigt, dass die Temperatur im Keller ohne BWWP nicht mal 1 Grad angehoben werden kann durch die geringe Energie, die vom EG kommt. Die wird sich so um 0,5 Grad über 8 Grad einpendeln, wenn die BWWP nicht läuft. Dann geht 336/2 = 168 Watt weg und ungefähr 168 Watt kommen von oben. Gleichgewicht ist hergestellt.
168 Watt * 24 h macht 4kW, das reicht noch nicht ganz für die BWWP. Die Temperatur muss also tiefer als 8 Grad, so dass Wärme von außen nach innen kommt. So erreicht man tatsächlich, dass man die Abwärme, die sonst einfach nur nach draußen geht, vollständig für die BWWP genutzt wird. Ohne dass der Energieverlust im EG deutlich steigt.
Wenn die Bodenplatte genauso gut gedämmt wäre, wie die Kellerdecke, würde sich eine Temperatur ohne BWWP im Keller von 8 + 12/2 = 14 Grad einstellen. Also genau die Mitte EG-Temperatur und Erd-Temperatur. In diesem Fall kommen nur noch 0,22 W/(m²K) * 6 * 63 = 83 Watt vom EG, macht nur noch knapp 2kWh Wärme vom EG. Würde man hier dann eine BWWP betreiben, würde die Temperatur auf etwa 6 Grad sinken (Gleichgewicht hergestellt). Dann steigt aber der Energietransport vom EG von 83 Watt auf 194 Watt. Also 111 Watt mehr. Da sieht die Rechnung dann deutlich ungünstiger aus.
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Du zeigst wirklich sehr schön eine weitere Schwachstelle des KaiGo Modells auf.
Ein U Wert der Bodenplatte von über 5 W/m2 K zusammen mit einer konstanten Temperatur der Erde dadrunter, das passt nicht zusammen. So viel Wärme bekommt man da nicht durchs Erdreich abtransportiert. Wenn der Keller im August bei 20 Grad ist und der U Wert so hoch, dann sind auch die ersten paar cm Erdreich unter der Platte bei fast 20 Grad Ende August.
Was dann wenigstens erklärt warum die Dynamik über Monate trotz Fehler um einen Faktor 1000 gar nicht so schlecht getroffen worden sein könnte. Da könnte glatt statt den 2 mm Grenzschicht, nicht 250 mm Bodenplatte sondern eher 2 Meter Erdreich relevant für die thermische Trägheit sein. Na ja, zwei Mal um einen Faktor 1000 daneben und man liegt zufällig wieder etwa richtig 😉
So viel zur thermischen Trägheit (doch wohl überraschend bedeutend) und bei den Flüssen hat sich grundsätzlich über die ganze Diskussion das gleiche konsistente Bild ergeben. Ist der Keller gut gegen Wohnraum und schlecht gegen den Boden isoliert, kommt die meiste Wärme für die Brauchwasser Wärmepumpe effektiv aus dem Boden (niedrigerem Wärmeabfluss Richtung Boden). Ist der Keller effektiv in der thermischen Hülle, also sehr gut nach außen und sehr schlecht gegen den Wohnraum isoliert, kommt die meiste Wärme aus der Beheizung des Wohnraums. Trotz einiger Piruetten, die wir hier bezüglich der thermischen Trägheit gedreht haben, steht diese Grundlogik bisher sehr grundsolide.
Bei der thermischen Trägheit wird man wohl oder übel für eine genauere Betrachtung den Wärmefluss und damit Temperatur Gradienten im Erdreich irgendwie mit modellieren müssen. Dürfte vage ähnliche Bilder wie die für unbebauten Boden geben:
So viel zur thermischen Trägheit (doch wohl überraschend bedeutend) und bei den Flüssen hat sich grundsätzlich über die ganze Diskussion das gleiche konsistente Bild ergeben. Ist der Keller gut gegen Wohnraum und schlecht gegen den Boden isoliert, kommt die meiste Wärme für die Brauchwasser Wärmepumpe effektiv aus dem Boden (niedrigerem Wärmeabfluss Richtung Boden). Ist der Keller effektiv in der thermischen Hülle, also sehr gut nach außen und sehr schlecht gegen den Wohnraum isoliert, kommt die meiste Wärme aus der Beheizung des Wohnraums. Trotz einiger Piruetten, die wir hier bezüglich der thermischen Trägheit gedreht haben, steht diese Grundlogik bisher sehr grundsolide.
Mir hat die gedankliche Umkehrung beim Verständnis geholfen. Wenn man die "gepumpte" Energiemenge zum Heizen des Kellers verwenden würde, sagt einem die Erfahrung, dass der Keller trotzdem nicht zu einem wohltemperierten Wohnraum wird.
Dazu kommt meines Erachtens noch, dass die abgekühlte Raumluft im Keller einen Kaltluftsee bildet und der Wärmefluss auch deswegen überproportional aus dem Boden, also letztlich aus dem Erdreich erfolgt.
Eine exakte Simulation ist durchaus interessant, aber die kann man beliebig kompliziert machen. Andererseits liegen bereits genügend Praxiserfahrungen vor, die zeigen, dass es funktioniert.
Andererseits liegen bereits genügend Praxiserfahrungen vor, die zeigen, dass es funktioniert.
Das ist so ein Problem mit den Praxiserfahrungen. Klar, die Stromrechnung wird in den meisten Fällen erwartbar sinken.
Aber keine Heizperiode ist wie die andere!! Woher soll man also wissen, wieviel Energie die BWWP dem brutto-Heizsystem (inkl. aller ungewollter Wärmeerzeugung im System Haus) entzieht, und wieviel es "gratis aus der Umgebung" bekommt.
Dazu kommt, dass meiner Beobachtung folgend die BWWP-Besitzer meist auch andere Maßnahmen setzen: Die Verminderung der WW-Temperatur beispielsweise, oder vermehrte (unbewusste) Sparsamkeit.
Hier eine valide Aussage zu treffen ist nicht seriös. (Und mein Verdacht, dass die Industrie genau das ausnützt, stützt sich darauf).
Man kann alles unendlich zerpflücken und verkomplizieren (und dabei dauernd in der Nase bohren während man sich selbst filmt).
Meine grundlegende Überlegung hingegen ist einfach und stimmig.
In wenigen Fällen, wie etwa jenem vom Zahntechniker und der Abwärme seiner Werkstatt, von der ich hier las, mag die Investition sich rentieren. Im Normalfall hege ich nach wie vor größte Zweifel. Und behaupte: Die Kohle ist fast immer an anderer Stelle besser investiert.
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.
Ja, das sind flinke Systeme mit großer Übertragungsleistung. Wir behandeln hier aber eine lächerlich geringe Energiemenge in einem vergleichsweise riesigen und trägen System. Da hat eine Grenzschichtberechnung nichts verloren.
Aber ich bin es ohnehin leid, diese Videos weiter zu diskutieren. Weder Inhalt noch Form sind es wert.
In wenigen Fällen, wie etwa jenem vom Zahntechniker und der Abwärme seiner Werkstatt, von der ich hier las, mag die Investition sich rentieren. Im Normalfall hege ich nach wie vor größte Zweifel. Und behaupte: Die Kohle ist fast immer an anderer Stelle besser investiert.
Dieser Thread zeigt gut, dass man nicht einfach bequem irgendwelchen Videos oder Aussagen von Herstellern oder anderen Nutzern trauen sollte. Man sollte sich selbst die Mühe machen, um die Grundlagen zu verstehen. Dann lässt sich auch ohne viel Mathematik herausfinden, ob sich das in der eigenen Situation lohnt.
Ich sehe das viel optimistischer als du: Viele haben einen Keller und gerade die Kellerinstallation bringt oft auch im Winter gute Effizienz. Und zwar in zahlreichen Situtationen. Hat der Keller viel Abwärme durch z.B. Gasheizung, dann lässt sich diese nutzen. Ist der Keller recht kühl, wird die Abwärme des Erdgeschosses genutzt, und zwar zu einem großen Teil genau die gleiche Abwärme, die auch ohne BWWP nach unten fließt.
Und wie ich zuvor auch schon geschrieben hatte: Du hast dich nur auf den Winterfall fokussiert. Für eine sinnvolle Betrachtung muss man den Blick aufs ganze Jahr weiten.
Selbst wenn du über das ganze Jahr nur einen mageren COP von 2 hast inkl. der zusätzlichen Heizungswärme, kann sich das schon rechnen. Wenn ein 4-Personenhaushalt 800-1000 Euro für Warmwasser Elektro-Boiler bezahlen würde, spart sie 400-500 Euro pro Jahr! Eine Ariston Nuos gibts für 1200 Euro. Lass den Einbau 800 Euro kosten, dann sind es 2000 Euro. Amortisiert sich dann in 4-5 Jahren. Wo findet man sonst Einsparmöglichkeiten, die sich so schnell amortisieren?
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In wenigen Fällen, wie etwa jenem vom Zahntechniker und der Abwärme seiner Werkstatt, von der ich hier las, mag die Investition sich rentieren. Im Normalfall hege ich nach wie vor größte Zweifel. Und behaupte: Die Kohle ist fast immer an anderer Stelle besser investiert.
Hat der Keller viel Abwärme durch z.B. Gasheizung, dann lässt sich diese nutzen. Ist der Keller recht kühl, wird die Abwärme des Erdgeschosses genutzt, und zwar zu einem großen Teil genau die gleiche Abwärme, die auch ohne BWWP nach unten fließt.
Mir ist in diesem Zusammenhang der Unterschied zwischen Wärme und Abwärme nicht geläufig.
Ich denk so drüber nach:
Abwärme = Wärme die ungenutzt flöten geht.
Wärme = Wärme die du nutzt.
In diesem Fall ist Wärme jeglicher Joule, der ein behagliches Gefühl macht, weil er A) im Warmwasser steckt oder B) in der erwärmten Luft der Wohnräume.
Mir ist in diesem Zusammenhang der Unterschied zwischen Wärme und Abwärme nicht geläufig.
Abwärme = Wärme, die für dich keinen Nutzen entfaltet. Wenn du also im Keller nicht wohnst, brauchst du keine 20 Grad dort, die durch Verluste der Gasheizung entstehen.
Und wenn der Keller nur bei 8 Grad liegt, verliert das EG ohne BWWP genauso viel Wärme (=Abwärme), wie mit BWWP, wie die obigen Betrachtungen gezeigt haben. Hier also Abwärme im Sinne von Energieverlusten aus dem EG, die auch ohne BWWP nicht genutzt werden kann und über den Keller nach außen verschwindet.
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@win wie sieht es denn aus, wenn der Keller aktuell ca. 13 Grad hat und von der Gasheizung entsprechend durch die Leitungsverluste etwas mitgeheizt wird - wäre das rentabel?
ca. 90qm, 10cm XPS Perimeterdämmung 2/3 der Wand, 3fach Fenster, undichte Tür ( 😀 ), keine Deckendämmung.
Mir hat die gedankliche Umkehrung beim Verständnis geholfen. Wenn man die "gepumpte" Energiemenge zum Heizen des Kellers verwenden würde, sagt einem die Erfahrung, dass der Keller trotzdem nicht zu einem wohltemperierten Wohnraum wird.
Sehr guter Gedanke, meine Ariston braucht etwa 500 Watt aus der Luft für acht Stunden. Das ist ein 2 kW Heizlüfter im Heizungskeller für 2 Stunden am Tag. Wer würde ernsthaft damit rechnen, dass man damit merkbar den Wohnbereich heizt?
@win wie sieht es denn aus, wenn der Keller aktuell ca. 13 Grad hat und von der Gasheizung entsprechend durch die Leitungsverluste etwas mitgeheizt wird - wäre das rentabel?
ca. 90qm, 10cm XPS Perimeterdämmung 2/3 der Wand, 3fach Fenster, undichte Tür ( 😀 ), keine Deckendämmung.
So aus dem Bauch heraus würde ich sagen, das sind gute Bedingungen. Und die undichte Tür bekommst du bestimmt noch dicht. 😊
Ohne Deckendämmung kommt natürlich dann einiges an Heizwärme zusätzlich von oben. Wenn z.B. der Keller 1 Grad kälter wird, steigt die Differenz bei 20-13 = 7 Grad ursprünglich auf 20-12 = 8 Grad. Weil der Wärmefluss proportional zum Temperaturunterschied ist, steigt der Wärmefluss in den Keller um ca. 14 %. Aber ob die Annahme mit 1 Grad stimmt, weiß keiner. Müsste man genauer berechnen oder simulieren.
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