Speicherverluste Warmwasserspeicher - Vergleich Wirtschaftlichkeit Gastherme / BWWP / Durchlauferhitzer

Wärme - Klimatisierung - Dämmung Heizen, Kühlen, Klima, Warmwasser
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Seit gegrüßt,
ich versuche die Wirtschaftlichkeit der Warmwassererzeugung zu bestimmen. Hier bin ich auf die Frage gestoßen, wie hoch die Verluste von Warmwasserspeichern anzusetzen sind. Unter

habe ich dazu den Hinweis gefunden, dass lt. Heizkostenverordnung bei zentralen Warmwasserspeichern mit einem Verlust von 53% zu rechnen ist.
Dieser Wert würde ja dann auch für eine Brauchwasserwärmepumpe gelten, da diese auch mit einem zentralen Warmwasserspeicher arbeitet.

Ein Speicherverlust von 53% kommt mir recht hoch vor.

Frage 1:
Hat jemand Erfahrung mit Verlusten von zentralen Warmwasserspeichern und welche Werte werden benutzt?

In der Anlage habe ich versucht die Wirtschaftlichkeit von Warmwasserspeicher mit Gastherme / Brauchwasserwärmepumpe / Elektronischen Durchlauferhitzer zu vergleichen. Hier komme ich für einen Betrachtungszeitpunkt von 15 Jahren mit den von mir gemachten Annahmen zu folgendem Ergebnis:

Am teuersten ist die Gastherme mit Warmwasserspeicher, gefolgt vom Durchlauferhitzer und Wärmepumpe.

Frage 2:
Ist die Annahme eines COP von 3 für die Brauchwasserwärmepumpe realistisch, auch mit dem Hintergund das zur Wasserhygiene eine regelmäßiges Aufheizen auf mind. 60 °C notwendig ist?

Würde es gelingen einen Teil der überschüssigen Energie einer vorhandenen PV Anlage für Brauchwasserwärmepumpe bzw. Durchlauferhitzer zu nutzen, würde sich der Abstand zur Gastherme weiter vergrößern.

Frage 3:
Hat jemand ähnliche oder andere Erfahrungen. Kann jemand meine Rechnung bestätigen oder hab ich bei meiner Berechnung was vergessen?

Ich bin gespannt auf Eure Rückmeldungen,

Bis dahin,
qwas

BC Warmwasser.ods.zip (27,1 KB)

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Prozentual ist nicht aussagekräftig, da das ja komplett von der absoluten Menge des tatsächlich genutzten WW abhängt.

Normalerweise haben WW Speicher (und BWWP) genormte Angaben für die Verlustleistung in Watt. Bei 40W thermischer Verlustleistung ist das ca 1kwh pro Tag. Das ist bei meiner BWWP in etwa was ich beobachte.

Meine Beobachtung: nein, 3 ist nicht realistisch. Und dabei spielt weniger das legionellenprogramm eine Rolle, sondern mehr, dass das Wasser ja immer von höheren Temperaturen als der Kaltwasser Temperatur auf sie Zieltemperatur erhitzt wird. Wenn ein (s)cop von 3 angegeben wird, ist das von Kaltwasser auf voll geladem Speicher. Ich persönlich komme rechnerisch eher in Richtung 2,2.

Aus meiner Sicht gibt es ein paar riesen Vorteile eine BWWP: leicht (selbst) zu installieren, durch die geringe elektrische Leistung meistens 100% durch PV abdeckbar, der Tankinhalt kann auch an mehreren Abnahmestellen gleichzeitig verwendet werden (bei dle tlws schwierig). Und es kann eben Abwärme im Keller (waschen, trocknen, PV/Batterie) genutzt werden und zusätzlich entfeuchtet es noch ein bisschen.

Also für mich lohnt es sich sehr trotz niedrigerem cop.

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Das stichwort ist schwerkraftzirkulation, bzw. Zirkulation im allgemeinen. Denn das klaut massiv Wärme. Alle schönen Berechnungsformel sind nix wert, wenn eine zirkulationsleitung vorhanden ist. Das ist in sehr sehr vielen Fällen total unsinnig bzw. Einfach falsch installiert.
Ich habe hier im Forum schon ausführlich darüber geschrieben. Das war bei mir auch des wurzels übel.

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Ich denke auch, es kommt zuerst viel mehr auf den konkreten Einzelfall als auf die Technik an. Die ergibt sich aus den Umständen.

Beispiel:
Ich konnte bei der Sanierung Küche und Bad perfekt Rücken an Rücken planen. Der HWR lag dazu ebenfalls perfekt, so das ich mit extrem kurzen Leitungen auskommen konnte (sehr wichtig). Also keine Zirkulation nötig. Zusätzlich berücksichtig mein geringer Warmwasserverbrauch, da See in der Nähe, wo ich ganzjährig Bade.
Ergebnis: Ein ca. 100L Elektroboiler genau zwischen Bad und Küche. Dieser wird ganzjährig von der PV geladen. Normaltemperatur 45°C und für ein Wannenbad kurzzeitig 65°C womit ohne Zusatzaufwand die Legionellen erschlagen sind. Boiler natürlich mit Leistungssteller zur Anpassung an die Solarverfügbarkeit. BWWP hätte keinen Vorteil, da im HWR keine Wärme übrig ist.

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Die Legionellen werden NICHT erschlagen weil dafür ein Durchspülen ALLER Leitungen für mindestens 2-3 Minuten bei 70°C erfolgen müsste inkl. des Tanks auf eben jene 70°C und ein kompletter Austausch des Wassers. Niemand wird das tun. Aber andernfalls ist ein Befall nicht auszuschließen.

Die Erhöhung der Speichertemperatur von 70°C erhöht die Ablagerungen im Speicher und bietet damit einen Nährboden für alle Arten von Ablagerungen, auch Legionellen. Diese können sich deaktivieren und überleben somit die Temperaturerhöhung.

Die Lösung ist für die Leitungen ein regelmäßiges durchspülen, für den Tank ein regelmäßiger Austausch des Wasserinhalts oder eine UV-Desinfektion hinter dem Tank.

Bei der Küche würde sicher auch ein 5l Boiler Untertischgerät ausreichen. So spart man sich den kompletten Weg zum Küchenstrang. Der Boiler wird dann von der PV geladen wenn der Strom da ist. Kann man auch ein Gerät mit wenig Leistung nehmen, dann klappt das auch bei wenig Sonnenschein, oder man hat einen Akku, dann wirds aus dem Akku geladen.

Zu den Dingen die Indie schreibt: Und nun nimmt man 2,2 an und hat aber wegen der höheren Temperaturen und Größe des Speichers mehr Verluste. Da wären die Verluste wesentlich geringer, wenn man nur einen 100l Speicher nimmt statt einen mit 200l o.ä. Der Rest hängt davon ab, wieviel man selber verbraucht hat. Aber wer hat schon einen Wärmemengenzähler für sein Warmwasser? Und genau deswegen ist das alles nur Glaskugellesen. Der Durchlauferhitzer wäre am einfachsten. Frisst aber enorm Leistung und zu bedenken wäre da, falls irgendwann einmal eine Leistungsmessung kommt.

Ich bin da eher auf der Seite von Uschi. Ich würde auch den Boiler im Bad installieren, wenn ich es heute täte einen Horizontalboiler der irgendwo über der Wanne montiert ist. Da ist sowieso Platz genug außer man steht öfters mal in der Wanne. Und die Abwärme des Geräts geht sofort ins Bad über. Im Sommer: Fenster auf. Im Winter: Super, Zusatzheizung. Im Sommer: Super, PV machts warm. Im Winter: das ist der einzige Fall, in welchem die BWWP dann am Ende spart. Hat man im Jahr 2000kWh Wärme sind das in den 4 Kernwintermonaten 670kWh. Mit DLE 700kWh Strom. Mit Boiler vielleicht 730kWh Strom. Mit BWWP vielleicht noch 300kWh Strom (bei 2,2 COP). Usw. usf. Deswegen ist sowas so schwer auszurechnen.

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Randbedingungen: Mehrfamilienhaus mit 6 Einheiten, Zirkulationskreis, Winter

Heisswasserverbrauch der Mieter: 14 kWh/Tag
Wärmemengenzähler: 40 kWh/Tag
Gasverbrauch: 65 kWh/Tag

Hauptverschwendung ist das Zirkulationssystem

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Danke Juergen, so heftig hätte ich das nicht erwartet, aber es zeigt eben wieder, wie wichtig die Gesamtumstände sind.

Muß ich mal bei meinen MFH mit Zentralgasheizung gegenüber denen mit elektr. DLH vergleichen.
Wobei die DLH zum Glück bei dem weitläufigsten und größtem MFH sind. Da haben die Sanierer vor 30 Jahren wohl richtig entschieden.

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Hallo indie, kurze Rückfrage.

Die 1 kWh Verlust am Tag entstehen aus den 40W * 24h. Ist das richtig?
Wie viel Liter fasst Dein Speicher und mit welcher Temperatur läuft dieser?

Mfg qwas

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Vielen Dank für die Rückmeldungen. Ich hab in der Rechnung mal den Erfahrungswert von indie mit (s)cop von 3 auf 2,2 gesetzt. Damit kommen alle Varianten auf fast das selbe Ergebnis.

Eure Rückmeldungen bzgl. den Zirkulationsverlusten sind krass und scheinen die aktuelle Praxis mit den hohen anzusetzenden Verluste zu bestätigen, es sei denn es gibt kurze Leitungswege.

Bleibt eigentlich übrig, ob man eine PV Anlage hat bzw. plant und damit überflüssige PV Energie nutzen kann. Wenn ja geht für mich die Tendenz eindeutig zu DLE und BWWP.

PV Nutzung mit BWWP ist an sich einfacher, da Warmwasserverbrauch und Verfügbarkeit von PV Energie durch die Wassererwärmung von einander getrennt sind und für die Erwärmung des Wassers im Speicher auch rel. kleine überschüssige PV Leistungen genutzt werden können.

Anders sieht es beim DLE aus. Hier wird sofort die Energie gebraucht wenn ich das Warmwasser verbrauchen möchte und da werden schon mal 15 oder 20 kW fällig. Nun könnte man ja in Zusammenhang mit einem DLE einen Batteriespeicher nutzen. Soll heißen anstatt die überschüssige PV Energie in Warmwasser zu speichern, diese in einen Elektroenergiespeicher. Das hätte zusätzlich den Vorteil, dass die gespeicherte Elektroenergie auch für andere Verbraucher genutzt werden könnte, beim Warmwasserspeicher geht das eher schlecht. Der Warmwasserspeicher geht nur für Warmwasser. Was meint Ihr?

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Beim Batteriespeicher musst du auch erstmal einen Speicher/WR haben, der 15-20kW abgeben kann...

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Jo, bei einem passenden Speicher und sonstiger Hardware bist Du deutlich im 5stelligen €-Bereich. Merke ich gerade bei meiner Inselplanung.

Und da arbeitest du nicht mehr mit Kabeln sondern mit fetten Stromschienen aus Kupfer (Alu scheint ja out zu sein)

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Keiner weiss wieviele Wohneinheiten, wieviele Verbraucher. Keiner weiss, wieviel bisher verbraucht wurde. Wie groß die PV überhaupt wird/werden kann, wie hoch der Stromverbrauch der Entnehmer, wie groß daher ein Akku lohnt oder ob er lohnt, ob die Leute zu hause sind, kochen, Gasanschluss haben oder nen Kohle-Küchenofen, ob geduscht, gebadet, ob vermietet wird oder nur privat, alleine oder mit Kindern, ....

Denn all das verändert die Möglichkeiten, die rechtlichen Randbedingungen etc. pp.

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genau. Stell exakt dein Projekt vor, dann kann man sich dazu Gedanken machen. Generelle Diskussionen sind müßig.
Oder geht es gar nicht um ein Projekt, sondern eher eine theoretische Betrachtung für deine Studienarbeit?

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Ich kann da ein paar Zahlen und Diagramme für einen 720l Pufferspeicher mit Solarthermie liefern:

image
image1886×808 60 KB

Die hohen Speicherverluste von Mai bis September liegen daran, dass der Speicher bis auf 80°C aufgeheizt wird, aber kaum Wärme in Form von WW und so gut wie keine Wärme für die Heizungsunterstützung entnommen wird. Von Oktober bis jetzt wurde die Heizung, wann immer möglich, aus dem Speicher unterstützt oder sogar komplett aus dem Speicher betrieben. Das sorgte für eine geringere Temperaturdifferenz zwischen Aufstellort und Speicher mit entsprechend weniger Verlusten.

Für die Berechnung der Speicherverluste bin ich davon ausgegangen, dass ein langsames kontinuierliches Sinken der Speichertemperatur auf Verluste hindeutet, ein "sprunghaftes" Sinken im oberen Speicherbereich auf WW Entnahme und eine eingeschaltete Heizungspumpe mit Speichertemperatur >= VL Soll auf Heizungsunterstützung.

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Naja, deutlich 5stellig.... kommt ganz stark drauf an, ob man was fertiges mit Komplettmontage haben möchte oder ob man selbst auch etwas bauen kann und nen Elektriker hat der es abnimmt.
Wenn mal ein paar Watt aus dem Netz kommen geht die Welt nicht sofort unter.
DLE mit wassersparendem Duschkopf kommst du mit 12KW Output des Speichers hin.

Das sind 3x5000er Multiplus.
Wenn du alles mit Victron machst, vorgefertigte BMS-Boxen von EEL und Zellen von NKON kommst du weit unter 10.000€ raus.
Ich komme auf 6.000€ für 34kwh Speicher bei mir, bin grad dabei zusammenzubauen.

Die wichtigere Frage ist eher; lohnt sich das generell.
Alleine für den Nulllastverbrauch von 3x Multiplus kann man aufs Jahr gerechnet schon so einige Stunden Duschen. Das gilt ja auch bei allen anderen Speichern.
Je mehr Output die können, desto mehr Eigenverbrauch haben die auch und wenn man selten duscht, dann braucht der Ruheverbrauch des Speichers am Ende so viel Strom wie der DLE an Netzbezug spart. Das ist dann eher was fürs Gewissen.

Was mir als Info in der Eingangsfrage fehlt:
Wie viele Personen hat der Haushalt und wie oft wird geduscht?
(wenns in der Datei im Anhang steht hab ich nix gesagt, ich öffne vom Büro aus aber keine fremden Dokumente)
Wenn da 4 Leute wohnen und jeder 4x die Woche duscht lohnt sich die BWWP natürlich viel viel eher als wenn man zu zweit ist, zu den Leuten gehört die zu faul zum Duschen sind weil sie nicht stinken und damit nur 2x die Woche duschen.
Einfach weil im zweiteren Fall die Speicherverluste anteilig viel größer und relevanter werden.

Die Frage ist für mich entscheidend.
Je seltener man duscht, desto schwerer holt man den Mehrpreis der BWWP überhaupt wieder auf. Hab hier die exakt identische Rechnung im Haus.
Hier ist das Problem, dass ein Bad schon DLE hat weil keine Warmwasserleitung liegt.
Rechnerisch komme ich auf 30-40 Jahre Amortisationszeit der BWWP wegen dem Mehrpreis gegenüber DLE (da einer schon vorhanden ist), daher nehme ich keine.
Aber selbst 2 DLE sind vermutlich günstiger als eine BWWP und das muss man auch mit einrechnen.

Nicht nur der geringere Anschaffungspreis. Sondern auch Opportunitätsrendite.
Weil wenn man ganz ehrlich ist rentiert sich die BWWP (in meinem Fall!) auch nicht nach 30-40 Jahren.
Sondern absolut nie.
1.000€ bei der Lösung gespart und das Geld angelegt bezahlt einem die höhere Stromrechnung statistisch gesehen von ganz alleine wodurch sich die BWWP nie rechnet.

Aber ich denke für viele ist es ja eher auch eine Gewissensfrage anstatt einer wirklich reinen Geldfrage. Aber wenn man selten duscht lohnt sich BWWP finanziell vermutlich nicht wenn man wirklich so rechnet, wie man finanzielle Entscheidungen rechnen müsste.
Und laut Statisik müsste man beim nicht investierten und gesparten Geld einfach mit 5% Rendite rechnen weil man das Geld ja nicht blöd auf dem Konto liegen lassen sollte.

Das ist ja das gleiche Thema wie für Luft-Wasser-Wärmepumpe renovieren oder einfach Klimaanlage einbauen.
Renovieren lohnt sich gegenüber der Klima quasi auch niemals weil das gesparte Geld wenn man es denn hat einem viel mehr Rendite erwirtschaftet als man Stromkosten sparen kann. Spricht nur mir unverständlicherweise nie jemand drüber.

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Genau. Ist als Überschlag ca passend.

Sind 240l Speicher mit 50 Grad Normaletemperatur. Sollte einen Link in meinem Profil zu dem Projekt Thread von mir geben mit ein paar mehr werten.

Ich hab 1200€ inkl Versand für die BWWP gezahlt und dann vllt nochmal 100-200€ Rohre etc. Das war's an kosten. Leistungsaufnahme sind aufsteigend ca 350-530w.

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Das seh ich genauso. Das warmwasser ist ein kleiner teil der heizungskosten. Eine neue BWWP kostet zu viel, das amotisiert sich im grunde nicht. Man kann das Geld vor der Inflation retten. Das ist vieleicht ein Argument.

Dies ist bei mir nicht so. Ich habe ne PV Inselanlage, erzeuge weitgehend den Strom auch für die Split Klimaanlagen selbst. Muss also nur wenig Strom zukaufen. Ich habe fast alles diy gemacht, die investition (inselanlage + Split Klimaanlagen) sollte sich in spätestens 7 Jahren amotisiert haben.gesparter Haushaltsstrom und heizungskosten . Ich bin im 3ten Jahr.

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Wie schon weiter oben. Das kommt darauf an was man benötigt. 1500kWh für Warmwasser ist nun nicht unbedingt soviel. Machst du das mit DLE sind das ca. 1500kWh Strom. Das sind bei 30ct = 450€ im Jahr. Sagen wir beim Boiler ist es ungefähr 2000kWh Strom. Sind 600€ im Jahr. Davon kann man 3/4 der Zeit mit der PV abdecken. Sind 150€ Stromkosten im Jahr. Mit einer BWWP wären das 75€ im Jahr. 2000€/75€ = 27 Jahre. Sofern der Strompreis gleich bleibt.

Hat man keine PV-Anlage sind es 600€ mit Boiler, 450€ mit DLE und 300€ mit BWWP. 2000€/150€ = 13,3 Jahre. (gegenüber DLE, der müsste aber vorhanden sein)

Genauso im Kleinen. Nur die Hälfte an Verbrauch. 750kWh Strom mit DLE = 225€, Boiler 300€, BWWP: 150€. Kleine Ariston Nuos Wärmepumpe mit 80l kostet 900€. Sind 900€/75€ = 12 Jahre

Das halte ich nicht für schlecht. Es kommt eben auf die Gegebenheiten an. Desweiteren kann man so eben auch mal Tage ohne viel von der PV, sofern man vielleicht nur 5kwp hat, auch mal nen Tag oder 2 überbrücken indem man überheizt. Das wäre mit einem Boiler + Akku ggf. nicht gegangen. So kann man den Akku weiterhin für den Haushaltsstrom nutzen und spart sich daher 50% Energie gegenüber jenem Boiler. Kann daher sein, dass man mit einem Akku eine Nummer kleiner länger hinkommt.

Wie gesagt, Infos, Infos, Infos. Das ist keine Floskel und soll keinen ausspionieren, sondern dient einzig dazu eine genauere Hilfe bieten zu können.

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Bei gut gedämmten Häusern machen die Warmwasserkosten schon mal 1/3 aus.

Aber zum Projekt, fast wie in der Berechnung oben. Hier im wortlaut:

aktuelle Situation:

Einfamilienhaus, 2 Personen, Heizung und Warmwasser über Gastherme (28 Jahre alt) mit 120 l Warmwassserspeicher. Gesamtverbrauch Gas im letzten Jahr für Heizung und Warmwasser 8000 kWh. Duschen eher selten, wir lieben die Badewanne (mind. 1 -2 mal pro Woche).

5 kWp PV Anlage Einspeisung mit Eigenverbrauch ist jetzt 17 Jahre alt / Umbau mit Erweiterung und Batteriespeicher 2028/29 geplant.

3 kWp PV Inselanlage mit ca. 12 kWh Batteriespeicher

Besonderheit 1:
Heizung mit Warmwasserspeicher befindet sich genau zwischen Bad und Küche, womit sich sehr kurze Leitungslängen für die Warmwasserversorgung ergeben.

Zirkulationspumpe hab ich schon seit Jahren ausbauen lassen.

Besonderheit 2: wenig Platz im HWR
entweder Therme + DLE + größerer Batteriespeicher oder Therme + Warmwasserspeicher (oder BWWP) möglich / den Batteriespeicher für die Inselanlage hab ich unter der Decke angeordnet, mehr passt aber nicht rein.

Wärmepumpe für Heizung und Warmwasser nimmt so viel Platz weg, dann kann ich nicht mehr treten und eine größere Batterie passt auch nicht mehr rein. Meinen Gasanschluss würde ich gern weiter parallel nutzen, evtl. für die Übergangszeit auch mit Klimaanlage.

Mein Stand jetzt:

Bzgl. Gesamtkosten (ich hab jetzt keine Verzinsung mit berücksichtigt) scheinen die Varianten

  • Gasheizung mit Warmwasserspeicher,
  • Gasheizung mit BWWP mit (s)cop 2,2,
  • Gasheizung mit DLE,

sich nicht viel zu nehmen, soll heißen die Kosten sind keine Entscheidungshilfe.

Flexibler nutzbar scheint mir die Variante Gasheizung mit DLE, da ich hier die Option für die Erweiterung mit einem größeren Batteriespeicher habe. Hier wäre dann die Frage, wie möglichst viel Eigenverbrauch für den DLE nutzbar wäre. Schwachpunkt sind hier wie von Leon596 schon erwähnt die Wechselrichter, da diese heute oft keine so hohe Leistung abgeben, wie DLE brauchen. Oder die Wechselrichter haben andere Nachteile (Ruheverbrauch).

Aber hier könnte sich ja mal in den nächsten Jahren was ändern und wenn nicht reicht nicht auch die Abdeckung von 1/3 ... ½ aus der Batterie und der Rest wird aus dem Netz gezogen?

Was sagt Ihr?

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Ich sage: Wenn du eine PV hast, dann kannst du einen Boiler nehmen. Den DLE bekomms du nicht bedient weil der zuviel Leistung benötigt. Aber einen Boiler kannst du perfekt mit Überschuss beladen. Zur Not auch den Akku laden und wenn genug im Akku dann damit den Boiler. Ein Boiler passt quasi überall hin. In der Küche unter der Spüle, im Bad ggf. noch über der Badewanne. Im Kernwinter könntest du WW einfach weiter mit Gas machen, dann brauchst du keinen teuren Strom kaufen.

Der Boiler kostet wieviel? 200€? Im Sommer reichen die 5kwp + 3kwp sicherlich aus. Im Übergang ggf. auch noch, je nach Hausverbrauch. Im Winter so oder so nicht.

Sollte dein jetziger Warmwasserspeicher über einen Anschluss für einen Heizstab verfügen wäre DAS die Lösung. Heizstab mit 2KW rein, Strom rein im Sommer. Brauch noch nichtmals viel Klimbim drumherum und ist quasi schon vorhanden.