Auslegung Wärmepumpe bei Heizlast 17,5-20,5 kW

[VS22]

Guten Tag,

ich möchte mich frühzeitig mit der Auswahl einer neuen Heizung beschäftigen, da das bestehende Gas-Brennwertgerät bald 25 Jahre alt ist. In unserem Haus wurden alle Heizkörper getauscht und so berechnet, dass der Vorlauf bei max. 55 °C liegt. 

Eckdaten der Heizlastberechnung:

Heizlast: 20,5 kW bzw. 17,5 kW, siehe unten Erläuterung (ohne Warmwasser)

Vorlauf: 53°C

Rücklauf: 45°C

Normaußentemperatur: -12,7 °C

In der Heizlast sind jedoch Räume berücksichtigt, welche in der kalten Jahreszeit eventuell max. 3 mal aufgeheizt werden. Diese machen einen Anteil von ca. 3 kW aus. Ich bin mir somit nicht sicher, ob die bei der Wärmepumpenauslegung berücksichtigt werden sollte oder man hier zur Not mit einem Heizstab arbeiten sollte.

Wenn ich mir die Leistungsdaten z.B. der Vitocal 250-A19 ansehe, kommt es mir so vor als ob diese zu klein wäre, da in dem Temperaturbereich nur eine max. Leistung von ~10 kW möglich ist. Gibt es "Standard-Wärmepumpen" am Markt, welche hierfür geeignet sind (abgesehen von Großgeräten wie für Mehrfamilienhäuser, etc.) oder was wäre bei Berücksichtigung von Kosten ein sinnvolles System?

Danke Vorab für die Kommentare.

[ABR]

Die Räume, die nur max. 3 Tage (?) beheizt werden, kannst du getröst der Mithilfe des Zusatzheizers überlassen. Das würde in der Bilanz kaum ins Gewicht fallen. Es müsste ja gleichzeitig maximal kalt sein.
Passt die Heizlastberechnung denn ansonsten zu dem bisherigen Gasverbrauch? 17/20kW Heizlast ist schon eine Nummer und deine Einschätzung, dass die A19 bei deiner NAT nur noch gut 10kW bringt, korrekt. Das wäre dann ggf. ein Fall für eine Kaskade aus 2 Anlagen.

[Nitram19]

Meine Heizlastberechnung war auch mal bei 17,5 kWh bei knapp -11°C als Normtemperatur, Details zum Gebäude und der aktuellen Anlage siehe Signatur. 

Meine Prognose: Wenn dir 20-21° C als Wunschtemperatur reichen, tut es eine A13 oder max. A16. Unsere A13 hat bisher (1,5 Jahre) locker gereicht. 

[Wangnick]

Meiner bescheidenen Meinung nach kann man, wenn das Gebäude eine Normheizlast von 20.5kW hat und davon 3kW auf kaum genutzte Räume entfallen, natürlich die Heizlast noch einmal neu berechnen lassen und dann für diese drei Räume eine Raumtemperatur von, sagen wir, 10°C annehmen. Es wäre aber glaube ich falsch, die 3kW unter den Tisch fallen zu lassen. Denn die ungenutzten Räume werden ja von den genutzten erwärmt und strahlen also trotzdem Wärme nach außen ab, die nachgeliefert werden muss. Weniger Wärme zwar, des geringeren Temperaturgefälles nach außen wegen, aber immer noch reichlich. Bei -10°C AT, 20°C RT, und 10°C in den ungenutzten Räumen wären das statt 3kW immer noch 2kW. Und um bei warmen Räumen ringsum auf 10°C zu fallen muss die Außendämmung schon ziemlich schlecht sein.

Und diese 2kW kommen dann auf die Raumheizlast der angrenzenden Räume noch obendrauf …

Das soll nicht heißen, dass man die Heizlastberechnungen für bare Münze nehmen soll. Ich habe schon welche gesehen, da wurde ohne die vorhandene Außenwanddämmung gerechnet! Es ist in der Tat viel zielführender, im Jahr vor dem Wechsel zur Wärmepumpe die Wärmeaufnahme des Objekts in Abhängigkeit von der Außentemperatur aufzuzeichnen und gemittelt über geeignete Intervalle aufzutragen und so die tatsächliche Heizlast zu bestimmen. Einen Wärmemengenzähler im Heizkreis mit Aufzeichnung wird man eh haben wollen.

LG, Sebastian

[ABR]

Da hast du schon recht. Auch 10°C kannst du nicht nehmen. Wenn man Schimmel vermeiden will, kann man nicht unter 16°C gehen. Wichtig ist zunächst, dass die reale Heizlast bekannt ist. Wenn an der Dämmung nichts geändert wird, sind die historischen Verbrauchsdaten viel Wert. Mit einer A19 wird man ohne großen Speicher sicher nicht glücklich, wenn es am Ende weniger als 15kW Heizlast sind. Die Modulation ist nach unten viel zu schlecht. Dann lieber eine A13, die bei Tieftemperaturen der A19 fast ebenbürtig ist, und an den wirklich kalten Tagen vom DLE Unterstützung bekommt. Bei höherer Heizlast bringt die A19 aber eben zu wenig im Tieftemperaturbereich, so dass der DLE zu oft helfen muss. M.E. eigentlich eine wenig ausgewogenen Anlage, weshalb hier eine Kaskade wahrscheinlich die bessere (und wahrscheinich teurere) Alternative wäre.

[VS22]

Hallo zusammen,

danke für die Rückmeldungen, die Heizlast wird sicher noch einmal übergeprüft werden. Wird bei der Wärmepumpenauslegung etwas für Warmwasser zu der Heizlast addiert oder wird das ignoriert, da man ohnehin mit Speichern arbeitet?

Ich habe mir auch noch einmal die Leistungskennlinien der A13, A16 und A19 angesehen und die Gerade eingezeichnet mit der Annahme, dass die Heizlast 17,5 kW bei -12,7 °C beträgt, Start mit dem Heizen bei 16 °C (ich hoffe, das ist so korrekt für das Beispiel).

Der Bivalenzpunkt liegt dann tatsächlich relativ eng beieinander. 

A13: ca. -3 °C

A16: ca. -4 °C

A19: ca. -5°C

Würden dann nicht alle Wärmepumpen in Betracht kommen, da ohnehin unterhalb des Bivalenzpunktes eine Zusatzheizung benötigt wird? Ich habe immer gelesen, dass dieser bei Luft-Wasser-Wärmepumpen zwischen -2 und -8 °C liegen sollte.

Gibt es eigentlich leistungsabhängig regelnde Heizstäbe oder funktionieren diese nach dem Prinzip "an/aus"? Dann könnte man mit einem z.B. 9 kW Heizstab die benötige Leistung unterhalb des Bivalenzpunktes zzgl. die Leistung für die kaum geheizten Räume abgedecken - im "worst case Fall".

[Nitram19]

@VS22 : Bei meiner A13 kann ich den Heizstab in der Leistung begrenzen, meiner steht z.b. bei 3 kW von 8 kW mögliches Maximum. 

[ABR]

Da ich den DLE deaktiviert habe, kann ich dir nicht sagen, wie intelligent VM diesen nutzt. An jeder Phase hängt ein separater Strang mit 2,4 / 2,4 / 3,2 kW. VM spricht selbst von Stufen, so dass mindestens 2,4 / 4,8 / 8 kW möglich wären. Wie schon geschrieben, kannst du auch selbst eine Maximalgrenze setzen.
Die A16 würde ich eher nicht nehmen, da es nur eine gebremste A19 ist. Die Modulation nach unten ist kaum anders. 

[Oberberger]

Warmwasser wird immer zusätzlich berechnet und zur Heizlast hinzu addiert.