Auch wenn schon 2 Monate alt, hier mal ein paar Infos zum GENERELLEN THEMA BWWP ÜBERSCHUSSHEIZEN und zur besagten Atlantic Explorer V4, die nicht jeder so kommen sieht und versteht, weil Handbücher meist als überflüssig betrachtet werden und zu wenig gerechnet wird. BWWP haben einen eng umrissenen Einsatzzweck, es sind keine billigen Heizungswärmepumpen per se, sondern ein genau zugeschnittenes Produkt, aber zuerst:
- Hirn einschalten und nutzen, sprich GIER vermeiden
- Handbuch downloaden und jedes Wort und jeden Satz verstehen wollen, nix mal eben überfliegen.
Nun zum 1x1 dessen, was gehen kann und was eher nicht. Fangen wir mal damit an, was es gibt: Energie
Wieviel kann denn überhaupt erzeugt werden und was bleibt über ?
Dazu hilft das Handbuch, das bei den meisten BWWP eine Nutzungsdauer vorsieht und so die Planung beim Terminplan einschränkt, wenn da steht: 2 Blöcke am Tag von 4 bis 8 Stunden und 14 Stunden maximal
Mit Hirn sollte einem die 14 Stunden ins Auge stechen, also einem oberen tgl. Arbeitslimit bzw. pensum von 14h.
Nun nehmen wir an, die BWWP kann Dank Tibber und Akku und Überschussstrom rund um die Uhr bzw. die ganzen 14h arbeiten und zwar mit Vollgas.
Vollgas gibt das Handbuch und bei uns der Energiemesser (SonOff PowR316) mit rund 700 Watt an.
Hiermit berechnen wir nun das Fell des Bären, was wir verteilen wollen auf Brauchwasser mit Prio 1 und überschüssige Heizleistung.
Das Fell des Bären ergibt sich aus der Leistung x Arbeitsstunden und am Ende dem COP, sprich Energie Einsatz x COP als Output in Form von Wärmenergie im Wasser, ohne dabei irgendeine Restriktion zu beachten wie das Wasser hat morgens um 8 Uhr noch 50°C von gestern, weil keiner duschte, aber die BWWP ja nun das Wasser nicht auf 100° erhitzen kann, sondern bei 62°C Schluss ist.
Die Atlantic V4 bietet mit dem Wärmetauscher Platz für 263 Liter Wasser, je nach Ansaugtemperatur gibt es COP je nach Testweise und Anbieterland (ich habe britische, australische, franz. und holländische Werte gefunden, die mal von 15 auf 53°C gemessen haben, mal 10 auf 55°C und was nicht alles, jedes Handbuch des gleichen Herstellers mit neuer Norm in anderer Sprache). WICHTIG: je höher die Zieltemperatur je geringer der COP, daher das Bestreben vieler Anbieter mit 53°C als Ziel zu agieren, um so einen hohen COP auszuweisen, aber parallel mit PV Überschuss und 62°C zu locken, ohne zu sagen, dass es aus WP Herstellersicht sinnvoller ist, die letzten 2°C auf 62°C , dem maximalen des technisch Möglichen, eher mit Öl zu machen, selbst wenn die Zuluft mit 25°C hereinkommt wie hier aus dem Werbeprospekt aus Holland für die Atlantic V4.
Genau hinschauen: Steunverwarning in ROT steht für Zusatzheizung nutzen, also Öl oder Gasofen anwerfen.
Bei +5°C steht dort also links klar, dass irgendwie bei um oder etwas über 50°C das Wasser mit Zusatzheizung günstiger auf die Zieltemperatur darüber gebracht werden kann als mit Strom. Ob da nun mit Netzstrom versus Öl (30 Cent) oder PV Überschussstrom versus Öl (8 Cent) gerechnet und entschieden wird, steht in dem Handbuch nicht, aber es ist klar, dass bei 5°C Zuluft die Wirtschaftlichkeit bei 30 Cent nicht mehr gegeben ist, bei EEG 8 Cent vielleicht schon. Überlesen halt viele in der Eile und Vielzahl der Infos.
Zurück zum Bärenfell: wir brauchen einen COP, wobei ich für die Atlantic V4 mit Coil / Wärmetauscher in 270 Liter Version (eff. aber nur 263 Liter für die Version) diese COP u.a. in all den diversen Handbüchern gefunden habe: 3,8 bei 20°C, dann 3,5 bei 15°C und 3,03 bei 5°C
ACHTUNG: die 200 Liter Version ist nicht so effizient, also nochmals: die COP sind für die 270 Liter Version mit WT, die ohne hat andere COP.
Um mal gleich auf den Boden der Tatsachen zu kommen, nutzen wir das Hirn und die Erinnerung an VW und den Abgasskandal, sprich wir glauben den Herstellerangaben weniger und nehmen das untere Ende für das ganze Jahr an, also rechnen vor allem für die Idee des Zuheizens mit 5°C und nehmen die 3,03 fürs ganze Jahr an, kurz 3.
Das Bärenfell misst also bei 14h x 700 W und COP 3 = 9800 Wh x 3 = 29.400 Wh = 29,4 kWh (es mag welche geben, die das Fell aber nur als 19,6 kWh groß ansehen, weil man ja 9,8 kWh investieren muss, aber lassen wir das mal außen vor, denn noch ist der Bär ja nicht erlegt - oder das Bärchen ?)
29,4 kWh ist ein bei 5°C zu erwartender Tagesenergieertrag für 9,8 kWh Strom investiert. Mehr Betriebsstunden lässt der Hersteller nicht zu, außer man trickst und riskiert frühzeitige Alterung etc.
29,4 kWh kllingt gut, aber wie viel brauchen wir denn nun am Tag fürs Warmwasser davon ?
Das hängt vom Verbrauchsprofil ab, denn gebaut sind die fürs Profil XL, so dass dann, wenn nur 2 Personen im Hause leben eher mehr fürs Heizen übrig sein wird als bei 6 Mann volle Hütte. Sollte jedem an sich klar sein, aber zum Thema wird es, weil es für das definierte vermutlich EU Verbrauchsprofil XL ein genaues Mengengerüst gibt. Und dafür wird auf dem Energielabel ein Energieverbrauch angegeben, hier bei der Atlantic 270 mit WT sind es 1.341 kWh pro Jahr, aber ACHTUNG: das ist das richtige label, wer im Internet sucht, der wird viele andere finden und nicht erkennen, woher die anderen Werte kommen, denn es gibt 4 Versionen der Pumpe plus u.a. auch eine Version von Austria Email und ebenso als Panasonic.
Nun nehmen wir an, wir hätten das XL Profil, die große Familie im Duschrausch: dann wären 1341 kWh im Jahr zu vergleichen mit 3,7 kWh pro Tag.
Zur Erinnerung: Das Fell des Bären, was wir teilen wollen, war bis eben noch tgl. 29,4 kWh groß, da wir aber 3,7 kWh für Warmwasser brauchen, dürfen wir die vom Fell abziehen und zwar mit COP 3, sprich 29,4 kWh - 3x 3,7 kWh = 29,4 - 11 kWh = 18,4 kWh.
Und damit haben wir eine erste Größenordnung, um die es hier geht: 18,4 kWh Wärme in Form von warmen Wasser
Auf der vorsichtigen Seite des Jägers nehmen wir nun noch die Standbyverluste P(es , die für die besagte BWWP mit 33W angegeben werden (Randbedingungen ersapren wir uns). Aber da die BWWP das Wasser ja vorhält, gehen wir mal vereinfacht von morgens voll aufheizen aus und tags drauf sind halt 33 W x 24 h futsch. Die dürften in der Energielabel Berechnung enthalten sein, aber wer weiß, wir tun mal so, als bräuchten wir die 800 Wh noch, denn dann sind wir bei rund 17,5 kWh tgl.
Nähmen wir nun an, wir könnten die 55° oder gar 62°C aus der BWWP via Wärmetauscher verlustfrei in die Zirkulation zum Kessel der Ölheizung bringen, wo deren Kesselwasser dann erwärmt wird, dann könnten die 17,5 kWh Wärme bei 9,8 kWh je Liter Öl den Heizungsölverbrauch um grob 1,5 Liter senken.
Oder vereinfacht gerechnet: die 9,8 kWh elektrisch werden zu 29,4 kWh Wärme / Wasser und die entsprechen ohne Verluste gerechnet grob 3 Liter Öl.
Diese BWWP kann also unter o.g. Randbedingung nie mehr als 3 Liter Öl ersetzen, aber lohnen tut sich das schon, denn 10 kWh x 0,08 € = 0,80 € zu 3 Liter Öl x 1,00€ = 3,00€, sprich 2,20€ Einsparungspotential bei vollem Einsatz der BWWP über 14h x 365 Tage.
Ach ja, im Sommer will nur kaum einer eine warme Heizung, also fallen mal 4 Monate oder 1/3 Jahr mit 1,5 Liter Ölersparnis weg. Es bleiben also 240 Tage mit 3 Liter Öl Ersparnis bzw. 2,20€ Potential und 120 Tage mit 1,5 Liter oder 1,10€, sprich 240 x 2,20€ + 120 x 1,10€ = 660€
660€ ist eine gute Rendite, wenn man grob 2000€ investieren darf. Nehmen wir noch Verluste beim Heizen mit rein, dann geht das Richtung 500€ vielleicht, aber sicher 450€.
Aber dazu muss noch ein Thema geklärt und durchdacht werden, was die meisten nicht auf dem Schirm haben.
Zunächst: die BWWP ist als BWWP gebaut, nicht als Heizungsunterstützung.
Ihre Steuerung kennt keine Funktion, eine Pumpe anzusteuern und die Zirkulation mit dem Kessel anzuschieben. Sie kennt nur eine Funktion, die hier nicht gebraucht wird, die Ölheizung einzuschalten, falls es zu kalt sein sollte.
Und da kommt das Handbuch ins Spiel, wo es um die Ansteuerung der Ölheizung geht. Für den Fall, das man diese nicht mit eine Dry Contact ansteuern kann, gibt es eine thermodynamische Lösung, wo der Boiler Temperatur Sensor von der Ölheizung in die BWWP gepackt wird und so die Ölheizung automatisch starten kann, wenn die Temperatur im Boiler unter X Grad fallen sollte, was aber in der Ölheizung einzustellen ist. All das ist nur ein Vorgeplänkel, um jedem die Handbücher ans Herz zu legen, denn wer diesen Fall nicht sorgfältig liest, der wird das folgende überlesen, wobei es nur 1x erwähnt wird.
Da steht, dass die Wärmepumpe nur dann zu betreiben ist, wenn der Ölkessel eine Sperre hat und kein warmes Wasser erzeugt.
Oder deutlicher: Wenn die WP läuft, darf keine Wärmetauscherfunktion laufen und umgekehrt.
Noch einmal: die Aufheizphase auf 55° oder 62°C kann Stunden dauern und die Energieentnahme mit 30 kW (Wärmetauscherleistung) zwar fix von statten gehen, aber von 60° C bis 40°C sind nur 263 Liter x 1,16 Wh / °C / L verfügbar, also 263 x 1,16 Wh x 20 = 6,1 kWh
Wer nun seinen Ölverbrauch je h kennt, also wie lange der Brenner am Tage läuft (in Minuten) und was der so verbraucht, der kann so z.B. an die kW Leistung des Brenners an dem Tage kommen, also heute z.B. 6 Starts a 4 Minuten = 24 MInuten in 2 h, was man durchaus problemlos messen kann in HA via Stromverbrauch.
Was sagt uns nun der Wert 24 Minuten in 2 h ? 12 Minuten je Stunde bedeuten bei uns mit 2,1 Liter Ölverbrauch je h eben 12 / 60 x 2,1 L = 0,42 Liter Öl.
Vereinfacht sind das wiederum 4,1 kWh und bei 1 h Laufzeit ergibt sich was ? Die Heizung hat mit 4,1 kW gearbeitet.
Oben hatten wir herausgefunden, dass wir von 60 bis 40°C Nutzungsbandbreite theoretisch 6,1 kWh entnehmen könnten, was für die Heizung eine Ersparnis von 1,5 h Betriebszeit und damit 0,4 Liter Öl bedeutet, sprich Heizungsunterstützung bei 8°C und unserer 20 Jahre alten Ölbrennwertheizung und 30% des 70er Jahre Bungalow in XL auf 23° beheizt.
Wer jetzt noch liest, darf nun erfahren, dass nach 1,5 h die nutzbare Energie aus dem Kessel aufgebraucht ist und nun warmes Wasser gemacht werden muss, denn unter 40°C wird es zum Duschen auch bald zu kalt. Sprich die 2. WP Phase des Tages läuft an und mag wieder einige Stunden brauchen, bis dann wieder für 1,5h bei gleichen Temperaturen die Heizung unterstützt werden kann. Nicht vergessen: WP darf nur laufen, wenn der Wärmetauscher nicht genutzt wird, es kann also nicht die WP laufen und geheizt werden bzw. warnt der Hersteller davor. Wieso und warum ist eine andere Sache, aber so muss man nun einmal die korrekte Rechnung machen.
Das wird vielen nicht schmecken, weil zu kompliziert und was nicht alles, aber Hirn einschalten und der Gier eine Pause gönnen.
Wer das Thema ernsthaft verfolgt, kann erkennen, dass sich das Prinzip zu rentieren scheint und am Ende bei nur 1500€ bzw. 2000 € Gesamtinvest man noch meilenweit von einer WP weg ist. Sprich: Was wäre, wenn man skaliert und 2 davon hinstellt, denn dann hätte man eine frei zum reinen Heizungseinsatz, wo auch die Temperatur weiter runtergefahren werden kann bis 30°C , denn so springt der Brenner später an, zumal ja 3 Liter Öl damit einzusparen sind, weil ja die 1. schon die gesamte Warmwasserversorgung übernehmen kann, so dass es um grob 4,5 Liter Öl gehen kann, aber nur in der Heizperiode. 3500€ Invest sind überschaubar, das System so sicher steuerbarer und vor allem ein günstiger Einstieg in die Wärmepumpenwelt und deren Restriktionen.
Klar, man geht am Limit, denn man muss das ganze steuern und timen, aber das ist durchaus machbar, denn am Ende wird einfach nur die Wärme aus dem Boiler in den Heizkessel transportiert und von dort in den Heizkreislauf. Immer, wenn es im Boiler zu kalt wird, springt die Ölheizung ein und sicher die Versorgung. Hier bei uns ist das noch etwas schwieriger, weil wir parallel den ganzen Tag mit Holz heizen, aber nur 1 Stück Buche , wobei das grob 1 bis 1,5 kg schwer ist. Daher taktet die Ölheizung auch ohne BWWP so, wie sie unterstützen muss. Mit der weiteren Energiequelle (das Wasser aus dem Ofen geht auch durch den Kessel) der BWWP springt die Ölheizung noch seltener an und braucht somit weniger Brennerzeit, damit auch weniger Öl.
All das ist an sich vereinfacht und Heizungsbauer schlagen die Hände über dem Kopf zusammen oder sagen innovativer Ansatz, kann man mal probieren. Viel kaputt machen kann man nicht und 500€ Ersparnis ist ja schon ein Wort, nach 4 Jahren das Geld wieder drin. Das muss sich jeder selber aussuchen, aber nicht vergessen, dass man selber die Steuerung der Umwälzpumpe machen darf, denn die sollte lt. Hersteller nicht laufen, wenn die BWWP gerade Wasser aufwärmt.
Es kann sich jedenfalls lohnen, weil vielfach die 270 L Version mehr warmes Wasser erzeugen kann als der Haushalt braucht, so dass diese Überschüsse mit in den Heizkreislauf geschoben werden können. Ansonsten liefe die BWWP halt nur kurz und macht den ganzen Tag Pause. Wir haben damals noch 2000€ für das Gerät allein bezahlt und haben noch kein volles Jahr zu bieten, nur Eindrücke. Außerdem sollte jeder vermeiden, das Geräusch zu unterschätzen, denn wenn sie läuft, dann macht sie Geräusche, die die einen nerven und die anderen nicht hören. Lautlos sind die Dinger keinesfalls, denn am Ende rauschen ich meine 300 Kubikmeter Luft durch die Röhren und das jede Stunde.
5 Kubikmeter in jeder Minute sind ein Wort, jedenfalls was die Geräuschentwicklung angeht. Heizungsraum passt das, Garage auch, Vorratsraum vielleicht, wenn all die Orte weg sind von Kinderzimmern, Büros und Schlafzimmern.
Viel Erfolg beim Nachvollziehen und vor allem Nachrechnen. Das Thema ist jedenfalls vielschichtiger als die meisten jemals geahnt haben dürften, zumal noch viele Randbedingungen im Handbuch stehen, die ich nicht erwähnt habe, aber auch zu beachten sind.
Erst lesen, viel überlegen, Dritte fragen und dann irgendwann mal an den Kauf gehen, wenn wirklich alles verstanden und geklärt worden ist, vor allem auch die Zirkulation noch in die Rechnung mit einfließt, denn die geht ja zu Lasten des Bärenfells, was man fürs Heizen noch nutzen wollte
Da die meisten BWWP und erst recht die mit Wärmetauscher noch viel teurer als die 1500 bzw. 2000 € sind, gibt es auch keine Alternativen, die mir in der Preisregion bekannt wären und in der EU gefertigt werden. Wer mehr braucht, der mag mal das Skalieren mit 2 von den Dingern ins Auge fassen, gerade bei Passiv und Niedrig Energiehäusern mag da noch was gehen, aber nicht vergessen, noch Margen für verluste einzurechnen, denn 100% der Energie landen nicht verlustfrei aus der bwwp via Wärmetauscher und Kessel im Heizkörper. Am Ende gehen die Verluste nicht direkt verloren, aber landen dann im Heizungs- oder Aufstellraum.
Viel Erfolg beim Nachvollziehen und Entscheidung vorbereiten. Es lohnt sich, allein schon weil man viel dabei lernen kann.
