Wiki: Schweizer Formel zur Berechnung der Heizlast

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Wiki: Schweizer Formel zur Berechnung der Heizlast

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Allgemein

Die Schweizer Formel ist ein sehr einfacher Rechenweg, um die Heizlast eines Hauses zu berechnen, wenn die Jahreswärmemenge bekannt ist.

Berechnung

Gegeben ist der Jahresverbrauch an Heizenergie. Davon sollte ein typischer Wert von Verlusten abgezogen werden, der vom Heizungssystem abhängt. So als Daumenwert kann man bei modernen Gas- oder Ölheizungen 10-20 % vom Verbrauch abziehen und hat dann die eingebrachte Wärmemenge.

Weiterhin gibt es die sogenannten Vollbenutzungsstunden oder Volllaststunden. Würde man das Heizsystem unter Volllast laufen lassen, sind dies die Stunden nach dem die Jahreswärmemenge erreicht ist.

Für die Anzahl Volllaststunden gibt es feste Werte, die aber vom Standort abhängen. Hier mal für Düsseldorf (NAT -7 Grad):

  • Einfamilienhaus: 2100
  • Mehrfamilienhaus: 2000

Weiter werden noch 400h für etwaigen Warmwasserverbrauch aufgeschlagen. In der Schweiz nimmt man pauschal 2300 bzw. 2700 (mit WW) für Häuser unter 800m.

Wenn NAT abweicht, rechnet man als Faustformel etwa 3-4 % pro Grad kälter auf den Wert der Volllaststunden drauf.

Die Formel ist jetzt:
Heizlast = Jahreswärmemenge / Volllaststunden

Beispiel

Man hatte mit einer Gasheizung einen Jahresverbrauch von 20.000 kWh. Der Wirkungsgrad wird mit 80% eingeschätzt. Macht 20.000 - 4000 kWh = 16000 kWh.

Die Volllaststunden werden mit 2000 angenommen. Für Warmwasser werden nochmals 400h hinzugefügt.

Die Heizlast beträgt 16000 kWh / 2000 = 8 kW.

Dies bedeutet also, dass man eine Heizungsanlage benötigt, die bei der kältesten Temperatur (NAT) 8 kW Wärmeleistung haben muss, um das Haus auf Soll-Temperatur von 21 Grad zu bringen.

Weitere Beispiele finden sich im Schweizer Formel Originaldokument.

Wärmepumpendimensionierung

Nur kurz ein Nebenaspekt: Wasserführende Wärmepumpen werden in aller Regel nicht mit NAT dimensioniert. Man dimensioniert sie eher mit 70-80% Heizlast. Hintergrund ist, dass diese Wärmepumpen zusätzlich noch einen Heizstab haben. Dieser kann einspringen, wenn die Wärmepumpe selbst die Heizlast nicht mehr schafft. Und dies passiert dann typisch auch nur in so kurzen Heizphasen, dass die höheren Verbrauchskosten über die direktelektrische Heizung kaum eine Rolle spielen. Man muss auch bedenken, dass kurze Phasen niedriger Temperatur z.B. über Nacht noch wenig kritisch sind, weil zumindest massiv gebaute Häuser eine große Trägheit haben bzw. viel Energie in der Gebäudemasse gespeichert haben.

Weblinks

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Da hat sich ein kleiner Fehler eingeschlichen.
10-20 % von 20000

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Wo?

ich sehe den Fehler hier:

20000 kWh * 0.8 = 16000 kWh und nicht 19600 kWh

Bei einer Gasheizung lohnt es sich den Abgasbericht des Schornsteinfegers zu lesen, dort sollte die Effizienz der Anlage drinnen stehen. Meine Gastherme erreicht nämlich 91.6%.

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Wir meinen das Gleiche. Das Ergebnis von 19600.

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Ah ok, das war bei deinem Posting nun wirklich nicht heraus zu lesen.

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Habs korrigiert, danke für den Hinweis.

Nebenher: Der Artikel ist als Wiki freigeschaltet, kann jeder direkt ändern und ergänzen.

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Hab ich hinterher auch gemerkt, war blöd formuliert. :wink:

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Deine Gastherme erreicht einen gemessenen Wirkungsgrad von 91,6% in dem Moment wo sie im eingeschwungenen Zustand mit Vollgas im Schornsteinfegermodus läuft.

Das heißt aber nicht, dass das im normalen Heizbetrieb auch so ist!

Bei Teillast und insbesondere wenn die Therme anfängt zu takten ist der Wirkungsgrad geringer, weil die Verluste über den Schornstein anteilig steigen. Wenn deine Therme schon im Schornsteinfegermodus nur auf 90% kommt, sind es im Normalbetrieb wahrscheinlich sogar weniger als 80%.

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ok, noch besser dann da so meine Heizlastberechnung für das Haus noch geringer ausfällt und meine aktuelle Planung für die LWWP noch besser funktioniert :wink:

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Ja, da staunen viele bei Umstellung auf Wärmepumpe, dass die Gas doch weitaus ineffizienter war, als in den Datenblätter so steht. Vor allem, wenn man sich einen Wärmemengenzähler einbaut und so wirklich mal richtige Daten hat.

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@txgtgx Meine Brennwerttherme von 1997 hat bei Volllast (24kW) 100,1% Wirkungsgrad, bei Teillast (10kW) 97,2%. Siehe Anhang, qA-Wert. Deine 10% sind völlig übertrieben. Messwerte wurden +- vom Schorni jährlich bestätigt bis heute.
Ich hab die Therme für den Heizbetrieb begrenzt auf 10kW und 42°C Vorlauf (32C ein/50C aus), wodurch sie max. 20x (bei -10° nur 13-15x) am Tag! taktet, incl. 2x für Warmwasser. Ich komme mit 1500h Betrieb und 1550m³ Gas (2024) zurecht für 2024, ohne Nachtabsenkung seit Sept.-dez.
Tage / m³ Gas / Betriebs-h / Starts (355 Tage ist kein Typo! Incl. Warmwasser 2 Personen)
355 / 1445,66 / 1594 / 4137

Durch 8 Wochen Langzeitmessung (180m², 21°C) habe ich festgestellt, dass ich mit 7kW Gasheizung zurechkommen müsste, eine WP also vllt. noch eine Nr. kleiner

Messwert_2018_Teillast
Messwert_2018_Teillast1824×3264 306 KB

Messwert2018_Volllast
Messwert2018_Volllast1836×3264 465 KB

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Ich will deine Messwerte garnicht anzweifeln, mag alles richtig sein, ist bei dir aber nur möglich weil du entweder einen großen Puffer oder eine Fußbodenheizung zu haben scheinst.

Wir haben Heizkörper und keinen Puffer, und die Therme kann nur auf 8kW runtermodulieren. Heißt bei Plusgraden 60-90s an, dann sind die nicht verstellbaren 12°C Hysterese erreicht und dann geht es für 4min in die ebenfalls nicht verstellbare Taktsperre. Und so taktet das dann eben vor sich hin mit 10-12 Takten pro Stunde.

Und nein, da ist nichts verbastelt, das wurde 2001 vom Bauträger so im Neubau hingestellt. Ist auch kein Einzelfall, haben viele Häuser hier in der Gegend.

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Radiatorheizung, kein Puffer, 180qm, davon 120 mit 21.5°C bewohnt, Rest 18°C. Keller 120qm 15°C temperiert. Ytong 30cm ohne Dämmung, Zwischendecke zum Dach hin saniert, 24cm Dämmung. AT_Fühler steuert nur die Heizgrenze (16°C außen), Rest steuert der Raumthermostat im Wohnzimmer, Hydr. abgleich selbst gemacht.

Wenn deine Heizung so stark taktet, dan prüf mal, ob Vorlauf/Rücklauf an allen Heizkörpern stimmen (kein Witz, leider auch kein Einzelfall: 3x umgezogen, 3x Bingo!). Bei mir macht es praktisch keinen Unterschied (5-10% Verbrauch) wenn ich alles wie o.g. beheize, Nachtabsenkung 0.5-1K, und das Raumklima ist wesentlich angenehmer, vor allem morgens da kein Aufheizen. Dann kann man die Raum-T auch um 1K absenken, macht wieder 6% Ersparnis, Ergo null Verschwendung, viel weniger Verschleiss an der Heizung.

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zurück zum Thema: Bei meinem o.g. Haus Bj. 1997 in RLP (-10°C Auslegungstemp.) komme ich auf etwa 67W Heizleistung/m², macht x180m² = 12,06kW berechnetet Heizleistung. Da die ExtremTemp. nur max. 5 Tage im Jahr im Tagesmittel! vorkommen, kommt man locker mit 10kW aus. Den Rest des Jahres kommt man nach DIN mit max. 70% der Max.leistung locker zurecht.
Schweizer Formel ergäbe bei mir für 2024 (1550m³*11kWh/m³)/2000h=8,6kW, liegt also recht gut im Mittel zu meinen Werten (Warmwasser ist bei mir mit drin), siehe oben.

Hier noch ein interessantes Dokument, da wird die errechnete Leistung sogar "brutal" halbiert:
Beitzke.pdf (210,9 KB)

Und lasst euch nicht erzählen, 20kW werden für den WW-Speicher benötigt, selbst da regelt meine Heizung ab auf 10kW nach 2 Minuten bei 70° Vorlauf, 150l Inhalt, weil sie die Wärme einfach nicht wegbekommt.

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Das ist dann aber bezogen auf den Heizwert und nicht auf den Brennwert. Und was abgerechnet wird, ist der Brennwert. Da kannst du also nochmal etwa 10% abziehen.

Wenn das Takten dann noch dazu kommt, rutscht dir der Wert noch weiter runter.

Es bleibt oft eine Illusion, was diese Brennwertthermen angeblich für einen hohen Wirkungsgrad haben. Im realen Betrieb sind die teils sehr schlecht.

Ich hatte mal einen Test mit Warmwasser gemacht. Elektrisch bekommen wir eine Badewanne mit 3kWh hinreichend gefüllt. Gleiches in einer Ferienwohnung mit Brennwerttherme mal gegengecheckt, die brauchte 5 kWh. War so eine Therme, die wie ein DLE das Warmwasser gemacht hat, also ohne Puffer.

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So einen Warmwassertest habe ich auch mal gemacht, 120L Warmwasserspeicher der nach drei Wochen Urlaub auf Raumtemperatur ausgekühlt war auf 55°C aufgeheizt. Mit Wasservolumen, Temperaturdifferenz und Gasverbrauch kann man dann schön den Wirkungsgrad berechnen.

Dabei hatte unsere Brennwerttherme einen realen Wirkungsgrad von 77%.

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@win Dann geb mal ein "was ist der unterschied zwischen heizwert und brennwert bei gasthermen?" bei chatgpt, so ist es eben nicht bei BWT, weil die Kondenswasserwärme genutzt wird, deswegen sind ja 110% möglich bei neuen Thermen. Außerdem bezog ich mich nur auf die Differenz zwischen Volllast und Teillast.
Und im Umkehrschluss würde das ja dann beim Wechsel zur WP bedeuten, dass ich von den mit Gas ermittelten 7kW nochmals >10% abziehen kann.

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Beim Wechsel von Gas auf WP kannst Du die Verluste der Gasheizung abziehen. Die heizen die Hütte ja nicht sondern verschwinden, bestenfalls im Heizraum, schlechtestenfalls durch den Schornstein.

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...und die geschätzt 100kg Stahl des Tanks und des Wärmetauschers sowie die Kupferrohre und die Masse des Gasbrenners und der UWP brauchen natürlich keinerlei Energie zum Aufheizen...echt jetzt!? und womöglich lief auch noch die Zirk.pumpe.

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Natürlich lief da keine Zirkulationspumpe. Der Speicher wiegt etwa 50kg, aber das Argument dass Teile davon auch mit aufgewärmt werden müssen ist natürlich richtig.

Nichtsdestotrotz: Dass die realen Wirkungsgrade am Ende eben in den allermeisten Fällen doch deutlich niedriger sind als deine >95% ist eigentlich Konsens in den Foren zu dem Thema. Das zeigt sich eben auch immer wieder wenn die Umrüstung dann abgeschlossen ist und die Wärmepumpe merklich weniger Wärmeenergie erzeugen muss als erwartet. Du kannst ja nach deiner Umrüstung gerne berichten wie sich das ganze bei dir verhalten hat, würde mich interessieren.