Höchste Effizienz bei Klimasplit-Geräten

Wir wohnen am Wasser. Hängt bei uns auch sehr viel mit dem Wind zusammen.

Ein guter Freund von mir hat einen alten Hof grundsaniert. Er sagt, trotz der guten Dämmung, die er hat, merkt er auch am Verbrauch (Erdwärmepump 400m Kollektor) ob es windstill ist, oder ordentlich Wind ist.

1 „Gefällt mir“

Ich sehe da die 2 Ebenen:

  • erstmal verstehen, wie die Physik überhaupt funktioniert und wo der effizienteste Bereich ist. Wenn ich nicht weiß, wo ein Heizkonzept effizient ist, kann ich nicht optimieren.
  • schauen, welche Bedürfnisse man selbst bzw. die Familie hat, damit alle glücklich sind. Das ist dann sehr individuell, kann sich aber trotzdem immer auch am Effizienzgedanken orientieren. Also wie kann ich das, was ich brauche, mit möglichst wenig Aufwand erreichen.

Die Außentemperatur ist eine der beiden Temperaturen, deren Differenz das entscheidende Maß für die Abkühlung ist.

Die Aussage, eine Nachtabsenkung wird sich energetisch lohnen, sollte aber doch fast immer zutreffen. Ausnahme wäre nur, wenn es technische Gründe dafür gibt, dass der Aufheizprozess derart ineffizient ist, dass diese Ersparnisse aufgefressen würden. Praktisch müsste das bedeuten, dass eine z.B. aufgrund Vereisung sehr häufig taktende Anlage nicht mal durch ein früheres wiederaufheizen mit verringerter Leistung davon abzubringen wäre oder ein elektrischer Heizstab den COP ruiniert. Das kann eigentlich nur bei einem Gebäude relevant sein, bei dem die Anlage bereits zum Erhalt der Solltemperatur nah am Maximum läuft und es deshalb diese Optimierungsmöglichkeit nicht mehr gibt. Es wäre aber merkwürdig, die Eingangsaussage deshalb zu invalidieren. Der Aussage, dass weniger Energie verbraucht wird, wenn Licht ausgeschaltet wird, wird auch jede/r zustimmen, der keine Quecksilberdampflampen betreibt. Diese wurden aus techn. Gründen meistens den ganzen Tag betrieben, weil die Lebensdauer durch häufiges Schalten stark verringert worden wäre. Eben eine Ausnahme von der Regel.

Vom Prinzip her schon. Aber man hat ja neben der Energie (Menge) noch den Preis. Der ist bei dynamischen Strompreisen im Winter eigentlich immer Nachts niedriger als Tagsüber. Am teuerste Morgens und Abends.

Daher halte ich eine moderate Nachtabsenkung und in den Preisspitzen die Klimasplits auschalten für einen gangbaren Weg.

In der Übergangszeit ist jedoch der “Preis” mit eigener PV häufig Tagsüber niedriger als Nachts.

In dieser Periode heizen wir Nachts gar nicht und überheizen Tagsüber um dann durch die nächste Nacht zu kommen.

1 „Gefällt mir“

Das würde mit einem System, welches die Gebäudemasse mit einbezieht, besser funktionieren. Also FBH, Wand/Deckenheizung. So heizt du über und hast es, es ist nicht ganz so, am Tag zu warm und nachts zu kalt. Mit einer etwas trägeren Heizungsart wäre es besser. Oder einem entsprechenden Akku.

Die Möglichkeiten, eine Temperatur in einem Wohnraum zu erreichen, die ich brauche ist aber nunmal physikalisch durch das bestehende Heizungssystem begrenzt.

Ich kann die Temperatur verringern, dann verbrauche ich weniger. Ich kann eine Auskühlung nachts in Kauf nehmen, dann verbrauche ich auch weniger.

Was meinst du denn genau, wie ich die Effizienz erhöhen kann?

Wir reden ja nicht über Dinge, das Stosslüften besser als Fenster auf Kipp ist und es eine Eco Taste gibt.

Und in der Übergangszeit? Erst warmes Wetter, keine Heizung an. Dann kalte Nacht mit Frost im September. Wie lange brauchst die Anlage um das auszugleichen?

Insbesondere nach Aussentemperatur geregelte Fußbodenheizung scheint nicht so gut mit wechselnden Temperaturen klar zu kommen.

Akku würde natürlich funktionieren, ich sehe aber für uns noch nicht, dass sich das rechnet. Komfortgewinn aber auf jeden Fall.

Mal ein ganz einfaches Beispiel: Wenn du morgens 19 Grad brauchst. Kannst du die Anlage automatisiert 2 Stunden früher starten. Wenn du es dann aber auf Effizienz trimmst, fällt dir auf, dass auch 30 Minuten vorher reichen. Das wäre so eine Effizienzoptimierung.

Dann fällt dir auf, dass das zwar bei 0 Grad gut funktioniert, nicht aber bei -5 Grad. Also baust du nun noch die Außentemperatur in deine Automatisierung ein, je kälter, um so früher muss die Anlage starten.

Oder es macht einen Unterschied, ob die 2 Stunden mit 500 W aufheizt oder ob die Anlage auf 1500 W hochfährt, dort zwar schneller aufheizt, aber sehr ineffizient heizt. Also fängst du an, die Anlage mit Bedarfssteuerung auf niedrige Leistung zu halten.

Als solche Gedanken sind ja immer davon getragen, dass man die physikalischen Grundlagen weiß und deshalb die richtigen Ideen entwickelt.

Wobei bei dem Heizthema es eben auch darum geht, dass Speicher gefüllt werden, was kein Verbrauch ist. Die ganze Bausubstanz kann bei einem Massivbau extrem viel Wärme speichern. Wenn man heizt, ist nur ein Teil Verlust, der andere ist gespeicherte Wärme.

Bei einem sehr gut gedämmten Haus, was bei 0 Grad über Nacht nur von Innentemperatur 21 Grad auf 20 Grad fällt, profitiert fast nicht davon, wenn man die Anlage nachts abschaltet. Da gehts vielleicht nur um 2-3 %. Man muss ja auch sehen, dass es langsam abfällt, man im Mittel nur 0,5 Grad hat.

Das andere Extrem wäre eine Zelt. Was man da rein heizt, geht fast gleichzeitig wieder nach draußen. Da kann man sagen: Was man Nachts nicht reinheizt, ist fast 100% Ersparnis.

Daneben gibts dann noch die vielen weiteren Bedingungen, die schon genannt wurden: Stromtarife, kältere Temperaturen nachts, eigene PV-Erträge tagsüber, Effizienzwerte der Wärmepumpe je nach Leistung und Temperatur, solare Gewinne durch Sonne (Aufheizung) usw.

2 „Gefällt mir“

Das kommt erstmal darauf an, ob du mit “energetisch” die Menge an Wärmeenergie meinst, die dann insgesamt aufgewendet werden muss

oder

Ob du damit die GESAMTE Energiemenge meinst bzw. die Kosten die dadurch verursacht werden.

So wie @nordicbynature geschrieben hat:

Dann stellt sich eben die Frage: Was hat man bzgl. Heizung zur Verfügung, was sind die Gegebenheiten bzgl. Haus (Dämmung, Wärmebedarf), Standort (Sonneneinstrahlung, Temperaturverlauf), Nutzung (zu welchen Zeiten soll es wie warm sein), Heizlast (was soll überhaupt wann und wie hoch geheizt werden) etc.

Dazu kommen dann nat. noch wie du aufgezählt hast die Eigenheiten, die die jeweiligen Heizungsarten mit sich bringen. Also ggfs. Unwirtschaftlichkeit einer WP bei zu hoher Leistungsanforderung (Abtauprozesse, schlechterer COP, ggfs. Heizstab etc.)

In gewisser Weise - denke ich - muss man zu Allererst an den Energieerhaltungsgrundsatz denken. Also alles was (egal wo) an Energie aufgewendet wird, wird nur in nutzbare Energie umgewandelt und entsprechend eingesetzt. Ist bei der Heizung nicht anders, egal ob man nun die elektrische Energie dafür nutzt, oder Öl, oder Gas, oder Holz etc.

Also es kann keine Energie erzeugt werden - aber auch keine vernichtet. (global betrachtet :wink:)

Es geht aber darum, im “Schnitt” die beste Strategie zu finden, um in den eigenen 4 Wänden mit möglichst wenig Energieaufwand das erwünschte Ergebnis zu erzielen.

Da aber nun sowohl das gewünschte Ergebnis (gewünschte Temperatur usw.) als auch ALLE Rahmenbedingungen völlig individuell sind und vermutlich nirgends 100% identisch, kann es folglich niemals eine pauschale Antwort auf diese Frage geben…

Nun kann die Strategie durchaus darin bestehen, die Wärmeerzeugung so effizient wie nur möglich zu gestalten. Das gelingt mit WP dann eben i.d.R. dadurch, dass die mit möglichst geringem Temperaturhub arbeitet. Das bringt dann aber mit sich, dass die - um die selbe Wärmemenge einzubringen - ungleich länger laufen muss. Also in dem Fall zb. durchgehend laufen mit niedrigem Temperaturhub vs. bedarfsgerecht laufen mit höherem.

Man kennt das ev. auch vom Autofahren bzw. Sprit (mittlerweile besser Energie) sparen dort: Die maximale Ersparnis erzielt man in der Regel dann, wenn man so gleichmässig wie nur möglich fährt. Das bedeutet auch explizit nicht, dass man deshalb langsam unterwegs ist - ganz im Gegenteil! Es bedeutet aber, dass man unsinnige Beschleunigung unterlässt. Dass man wo immer möglich “Schwung mitnimmt” und auch wenn möglich zb. mal bei Gefälle ggfs. die Geschwindigkeit gezielt höher gehen lässt als “nötig” (Überschwinger) oder vor Gefällen etwas zurückfallen lässt.

Der Vergleich ist auch nicht so schlecht, denn ebenso wie in einem Haus Wärmeenergie gespeichert werden kann (mal mehr, mal weniger) so kann in einem Fahrzeug kinetische Energie gespeichert werden (ebenfalls mal mehr, mal weniger).

Also es kommt eben ganz darauf an…

Und so wie man im Fahrzeug eine hohe Durchschnittsgeschwindigkeit dann gerne “mitnimmt” (=schneller am Ziel trotz Energieeinsparung) - so nimmt man im Bezug auf die Heizung den Vorteil wenn durchgehend geheizt wird als Komfortgewinn auch gerne in Kauf… (Selbst wenn man nur mal irgendwann nachts raus muss für einen Toilettengang…)

Hier ist eher die Definition von Übergangszeit und Hausmasse. Bei Klimasplits die immer ein- und ausgeschaltet werden wird die Hausmasse quasi gar nicht mit einbezogen. Es wird immer bedarfsgerecht der Innenraum mit Luft erwärmt sodass wenn überhaupt dann nur die obere Schicht der Bauteile erwärmt werden. Nicht durchgängig. Die Wärme der Luft wird dann von den Bauteilen, von den Körpern im Raum aufgenommen und sie heizen sich auf.

Bei der Fußbodenheizung und anderen Strahlungsheizungen werden die Baukörper und Möbel im Raum mit als Masse genutzt.

Zu vergleichen wäre das mit einem Kühlschrank. Wenn du den Kühlschrank einigermaßen leer hast, und du öffnest ihn, muss der Kühlschrank mit dem Kompressor wieder die Luft abkühlen. Ist der Kühlschrank nun nicht perfekt dicht muss der Kompressor immer wieder die Luft nachkühlen.

Bei einem vollen Kühlschrank entzieht der Inhalt die Wärme. Kühlschrank auf, auch hier wird die Luft nun gegen warme Luft ausgetauscht. Kühlschrank zu. Aber die ganzen Dinge im Kühlschrank haben schon die Kühlschrank-Endtemperatur. Sagen wir 10°C. Dann Tür auf, Luft hat 21°C und Tür zu. Nun kühlt die Luft sehr schnell wieder ab, weil die ganzen Körper im Kühlschrank auf 10,2°C aufgeheizt werden, die Luft im Kühlschrank auf 10,2°C abgekühlt wird. Ohne dass der Kompressor anspringen muss.

Das bedeutet, wenn die Gebäudemasse bei ca.18-21°C liegt, dann hat die sehr viel Energie gespeichert, es würde lange dauern, das wieder abzukühlen aber auch wieder auf zu heizen. Wann das aber aufgeheizt wird ist egal, weil es i.d.R. träge ist.

Und schlagartig von +10°C auf -5°C ist auch vielleicht an ein paar Tagen (Deutschland/Österreich), du hast ja nicht alles aus und dann wirds schlagartig -5°C. Das kündigt sich auch an, sodass du die Gebäudemasse in Ruhe auf die 18-21 bringen kannst.

Das kann / wird aber nur bei bedarfsweisem heizen zutreffen?

Wenn die Heizung durchgehend läuft, dann werden sich die Bauteile mit der Zeit bei allen Heizungsarten (relativ) identisch erwärmen? Klar, bei Heizung mit LLWP wird der Boden vergleichsweise weniger erwärmt - als mit Fußbodenheizung etc. wenn Wärme nach oben steigt…

Aber am Ende erwärmt ja immer Hauptsächlich die Warme Luft den Baukörper - und auch der Weg den die Wärme dann nach aussen nimmt ist der selbe…

Genau. Deswegen sorgt das bedarfsweise heizen für ein langsames auskühlen. Möglich dass das dann wieder reicht für jene Tage, an denen es draußen wärmer ist. Oder die Sonne mal auf die Fassade scheint. Wird von Haus zu Haus verschieden sein, ich denke aber, dass das in den meisten Häusern einfach nicht gehen wird im Altbau in Deutschland. Jedenfalls nicht das, was ich als heizen definiere. Also jederzeit im Haus herumgehen ohne dass etwas kühl vorkommt.

Haben denn träge Heizsysteme nur Vorteile? Oder gibt es auch Nachteile?

Aus meiner Sicht kann ein träges System seinen vollen Vorteil nur dann ausspielen, wenn die Steuerung neben den akutellen Außentemperaturen auch die Wettervorhersage der kommenden Stunden und Tage berücksichtigt und hinterlegt ist, welche Räume zu welchen Zeiten welche Zieltemperatur haben sollen. Die Trägheit sorgt für eine Phasenverschiebung. Wenn die Speicherkapazität des trägen Systems genutzt werden soll, muss die Verschiebungsdauer bekannt sein. Nur dann kann die Heizquelle “rechtzeitig” abgeschaltet werden und deren Energiebdarf wird dann eingespart.

Das m.A. ideale System müsste superfink sein. Kaum betrittst du den Raum, Zack ist er warm und wenn du ihn verlässt, Zack wird die Heizung abgedreht. So bliebe das Delta zwischen Außen und Innen immer auf dem geringsten Level und damit würde der Wärmefluss und Verlust sinken. Da aber WP bei maximaler Last nicht unbedingt mit dem besten Wirkungsgrad arbeiten werden, ist das gewiss nur eine theoretische Überlegung.

L.G.

Bin zwar nicht angesprochen… :see_no_evil_monkey:

Aber der größte Nachteil vom trägen Heizsystem ist wohl, dass es eben eine sehr träge Reaktionszeit hat und somit bedarfsweise heizen und / oder „schnelle Anpassungen“ fast unmöglich macht.

Das kann dann in der Praxis schon sehr einschränkend sein…

Wenn es einem egal ist, bis wohin die Räume bis zum starten der Heizung auskühlen, ja. Ansonsten gibt es ein Thermostat. Schaltet ja auch nur bei Bedarf.

Hängt direkt mit dem vorherigen zusammen.

  • Eco Mode respektive leises Aussengerät beschränken die Leistung.
  • Respektive die Bedarfssteuerung (Auto)

Mir konnte noch niemand erklären, wie man z. B. auf einen manuellen Wert von z. B. 40 % kommt. Das müsste man mindestens einmal am Tag neu ermitteln bzw. berechnen. Oder ich habe es nicht verstanden. :grin:

Das alles steht mir durch die Heizungsbauer in den Anlagen zur Verfügung. Für mich bleibt es dabei, ich kann kühlere Räume akzeptieren und dadurch Energie sparen. Da wüsste ich nicht was ich noch tun kann.
Ich gehe immer davon aus, das es WP sind, Heizkurven hat, einen hydraulischen Abgleich hat usw. je nach Heizungstyp also möglichst optimal eingestellt ist.

Wenn man genutzte Räume auf zu tiefe Temperaturen absenkt, müssen die auch wie früher, entsprechend ausgerüstet sein. Also möglichst kein organisches Material an Wand, Decke und Boden, wie z. B. Tapeten oder Dispersionsfarben usw. Fenster müssten die kältesten Bereiche bilden, um das Kondensat nicht in den Raumecken zu sammeln usw. Stell Möbel an die Außenwand und du bekommst garantiert Probleme. In der Luft sind immer Schimmelsporen und die vermehren sich dann eben bei den Bedingungen.

Deshalb meine ich, man kann auf Komfort bzw. Temperatur verzichten und Energie sparen oder stellt die Regelung auf den persönlichen Mindestbedarf und dann braucht die Anlage halt was sie braucht.

Davon abgesehen, wie groß ist das Einsparpotential wenn ich akzeptiere, das ein Raum an (vielleicht?) 20-30 Tagen im Jahr auf z. B. unter 16 Grad abkühlt, anstatt die paar Grad nachts hinzu zu heizen?
Selbst früher mit Kohleofen hat man vor dem zu Bett gehen noch ein paar Briketts eingelegt, damit man morgens keinen Frost in der Hütte hat. :grin: Dafür haben wir heute moderne, geregelte Anlagen.

Den Ansatz habe ich auch schon probiert und er funktioniert recht gut, sofern die Sonne am nächsten Tag scheint.
Da sind mit dem solaren Gewinn, die Räume mit Ost und Süd-Ost Fenstern vormittags recht schnell auf Temperatur.
Wenn die Außentemperatur am nachmittag des Vortages auch über 7°C liegt gibt es keine Vereisung mehr und die Effizienz der WP bleibt über COP von 4.

Herzliche Grüße
Eclipse

@nordicbynature

Der Nachteil ist der Vorteil. Die Trägheit. :wink: Zudem ist der größte Anteil Strahlungswärme, also eine andere Wärme als jene von Klimasplits.

@deff

Nur dann kann die Heizquelle “rechtzeitig” abgeschaltet werden und deren Energiebdarf wird dann eingespart.

Mh, ich hatte ja extra dabei geschrieben, dass das Ziel wäre, dass man die Endtemperatur der Räume nutzt. Das bedeutet, man versucht die Hausmasse auf konstante 21°C zu bringen. Damit sorgt man dafür, dass die Räume nicht überheizen können, weil das nur dafür sorgt, dass der äußere Einfluss auf das HAUS (nicht Wohnung und Wohnräume!) minimiert wird. Ich versuche das gerade in Worte zu fassen.

Die Haussubstanz hat eine Wärmekapazität und diese ist sehr hoch. Es dauert also sehr lange um sie aufzuwärmen, es dauert lange um es abzukühlen. Das bedeutet, ich füge der ganzen Masse vielleicht dauerhaft 1KW zu und erreiche, dass die Haussubstanz bei 21°C bleibt. Sinkt sie auf 20,5°C, was auf das Haus gesehen lange dauert (wegen der Masse) kann man mit 1,5KW gegensteuern. Gehts nun auf 21,5°C …. also eine permanente Abfrage und Einschwingen. Das Ganze dauert aber extrem Lange, Stunden und nicht Minuten. Man könnte also auch am Tag mit 3KW reingehen, aufladen auf 24°C und nachts ausschalten, hätte man am morgen noch 20°C. Es kann aber sein, dass die 24°C am Tag zuviel sind. Weil Sonne scheint, weil draußen was wärmer war, sodass die Räume durch den Bodenbelag (nicht direkt Hausmasse) von der Hausmasse zuviel Energie bekommen und zu warm werden. Daher halte ich eher nichts von mehr Leistung am Tag rein und nachts aus/runterfahren. Das macht es schwieriger zu regeln. Die Haussubstanz auf 20,5 - 21,5 und das permanent nachgeregelt (wobei “permanent” mit Sicherheit bedeutet über 2-3 Stunden).

Was hat das nun für Auswirkungen? Wenn ich den Rest mit Klimasplit heize, also der Raum bei eingestellten 21°C “Haussubstanztemperatur” ist, und das reicht nicht aus um den Raum zu heizen, heizt die Klimasplit mit. DANN kann ich auch nachts ausschalten, die Grundwärme wird dann dafür sorgen, dass die Räume nicht vollständig auskühlen, man hat keine Lüftergeräusche der Klimasplit und eine Nachtabsenkung. Am Tag schaltet man wieder die Klimasplit/s ein und der Raum wird wärmer. Irgendwann wird er auch so warm, dass damit die Haussubstanz wärmer wird, was zur Folge hat: von 1,2KW runter auf 1KW. Heize ich daher nur einen Raum mit Klimasplit wird das auf die gesamte Substanz kaum einen Einfluss haben. Das wird dann einfach wegtransportiert von warm nach kalt und es wird bestimmt nicht weiter runter gehen. Heize ich jedoch beispielsweise 4 Räume mit Klimasplit, dann wird die Haussubstanz weiter erwärmt, also muss diese nicht zusätzlich erwärmt werden und regelt runter.

Um daher den Bogen zurück zur effizienz bei Klimasplit-Geräten zu finden:

Meiner eigenen Meinung nach die beste Kombination ist die FBH mit Klimasplits. Die FBH heizt die Haussubstanz gleichmäßig auf, sie kann träge sein (s.o.), meine wird flinker sein. Sie sorgt für eine Grundwärme in der Wohnung und im Haus. Sodass auch schnelle Temperaturstürze draußen nicht direkt dafür sorgen, dass innen die Temperatur fällt. S.o. meinen Kühlschrank-Vergleich. Die ganzen Möbel, die Hausmasse sind vorgewärmt und geben noch Wärme ab. Wenn es langsam auskühlt wird Wärme nachgeliefert. Die Klimasplits hingegen laufen dann nur bedarfsweise in jenen Räumen, wie es bei Win der Fall ist, sodass auch jene deswegen effizient sind, weil sie z.T. gar nicht erst laufen.

Beispiel: Warum eine Heizung im Bad 24/7 eingeschaltet haben, wenn man nur morgens und abends 30 Min drin ist? Aber völlig auskühlen wäre unkomfortabel. Die Grundwärme + zusätzliche Wärme wären ideal.

Und wozu führt uns dann wiederum das? Das sorgt in einer FBH für sehr niedrige Vorlauftemperaturen. Die FBH soll gar nicht die komplette Heizleistung erbringen, dafür ist sie gar nicht ausgelegt. Das bedeutet, sie läuft sehr effizient mit niedriger Vorlauftemperatur, was sicherlich ein geringes Delta t mit der Außentemperatur bedeutet (z.B. reicht dafür eine VL T von 24°C aus).

Gleichzeitig laufen auch die Klimasplits nicht mit viel Leistung sondern wenig. Sie werden auch nur bedarfsweise eingeschaltet, verbrauchen also auch wenig.

Gleichzeitig werden auch die Außengeräte viel weniger vereisen, weil sie gar nicht auf hoher Leistung laufen. Was wieder Effizienter wäre.

Und um das abzurunden, ich lese mich gerade da durch, es scheint wohl schon LWWP-Monoblockwärmepumpen zu geben, die elektrisch auf ca. 200W elektrisch heruntermodulieren können. Das sind ungefähr 1000 - 1200W thermisch. Das wäre die thermische Leistung für eine FBH die auf alle Räume verteilt würde. Bei 6 Räumen sind wir da bei Größenordnungen von vielleicht 150 - 250W je nach Raumgröße. Wenn ein noch niedrigerer Heizbedarf vorhanden wäre… man würde nicht heizen.

Spannend! Hast Du da nen Link?