Vitocal 150 Dimensionierung bei unsicherer Heizlast

[WPKA]

Guten Abend,

Wir planen unsere Gasheizung durch eine Wärmepumpe zu ersetzen.

Warmwasser soll separat über BWP erfolgen, für die Heizung wurde uns die Vitocal 150 A13 vorgeschlagen. Zudem ein kleiner Pufferspeicher von 100L.

Ich glaube, dass diese WP überdimensioniert ist, bin jedoch etwas unsicher hinsichtlich der richtigen Dimensionierung, da je nach Berechnungsmethode sehr unterschiedliche Werte für die Heizlast unseres Gebäudes erhalte.

Hier ein paar Eckdaten zum Gebäude und zur Region:

NAT -10 Grad 

DHH, Wohnfläche 194qm

BJ 2001

Heizkörper, lediglich kleine FBH im Bad

Durchschnittlicher Verbrauch für Heizung/WW in den letzten 3 Jahren: 10.000 kWh Gas + 4.000 kWh Holz = 14.000 kWh

Transmissionswärmeverlust laut Energieberater (250W/K) (U-Werte denke ich korrekt, allerdings recht hoher Wärmebrückenaufschlag mit 0,1W/K)

Lüftungswärmeverlust laut Energieberater (150W/K) (aus meiner Sicht unrealistisch hohe Luftwechselrate von 0,78)

Basierend auf Verbrauch komme ich nach Abzug von sparsamen WW-Verbrauch von 4 Personen und Heizgrenztemperatur von 15 bzw. 12 Grad auf Heizlasten von 4,7kW bis 6,5kW

Basierend auf den Verlusten des Energieberaters und einer Temperaturdifferenz von 30K (-10 NAT zu 20 Raumtemperatur) komme ich auf eine Heizlast von 7.5kW (bei Vernachlässigung der Lüftungsverluste) bis 12kW.

Eine raumweise HLB liegt mir bisher nicht vor, ich nehme aber an, die liegt dann auch eher im Bereich der Zahlen, die ich ausgehend von den Zahlen des EB errechnet habe und weniger nah am tatsächlichen Verbrauch.

Ich habe mir nun die Leistungsdiagramme der A06, A08, A10 und A13 angesehen und für die diversen Heizlasten jeweils eine Kennlinie eingezeichnet (also z.B. Heizlast 12 kW bei -10 bis 0 bei 20). Damit finde ich dann mit dem Schnittpunkt am oberen Ende des Modulationsbereich den Bivalenzpunkt und am unteren Ende den Punkt bei dem die Anlage anfängt zu takten. Richtig, oder mache ich hier einen Denkfehler? Das kommt dabei raus:

Bei A08 und Heizlast 10kW: Zuheizung bis ca. 0 Grad nötig, takten erst ab +12 Grad

Bei A08 und Heizlast 8kW: Zuheizen ab -5 Grad, Takten ab ca. +10 Grad

Bei A08 und Heizlast 6kW: kein Zuheizen nötig, Takten ab ca. +7 Grad

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Bei A10 und Heizlast 10kW: Zuheizen ab ca. -8 Grad, takten ab ca. +11 Grad

Bei A10 und Heizlast 8kW: takten ab ca. +9 Grad

Bei A10 und Heizlast 6kW: Takten ab ca. +7 Grad

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A13 und Heizlast 10 kW: takten ab ca. +9 Grad

A13 und Heizlast 8 kW: takten ab ca. +7.5 Grad

A13 und Heizlast 6 kW: takten ab ca. +5 Grad

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Im Ergebnis scheint die A10 am besten geeignet zu sein, da wenig unterschied zu A.08 hinsichtlich takten, aber dafür kein Zuheizen nötig, falls die Heizlast tatsächlich bei >8kW liegt.

Ich würde mich über Eure Rückmeldungen zu diesen Überlegungen freuen. Vielen Dank!

Luisa

[Triflo]

10kW nach meiner Einschätzung die richtige Wahl. Jedoch Pufferspeicher größer, z.B. 400 l und dazu Warmwasserspeicher 300 l.

VG

[WPKA]

Danke für die schnelle Rückmeldung. Größerer Puffer um das Takten bei höheren Temperaturen zu reduzieren?

Warmwasser ist wie geschrieben separat. Viele Grüße!

[Triflo]

Genau. Die 100 l puffern zu wenig, d.h. schnell auf der gewünschten Vorlauftemperatur, aber genauso schnell wieder abgekühlt. Die Laufzeit der WP pro Takt wird damit nur unwesentlich verlängert. Wenn Platz kein Problem ist und es nicht auf 5€ ankommt würde ich auf jeden Fall 400 l vorziehen.

Gibt es die BWP für Warmwasser bereits?

VG

[WPKA]

Danke, ich bespreche das morgen mal mit dem Heizungsbauer. Schönen Abend!

[Kalle999]

Die Frage nach der BWP ist berechtigt.

Warum nicht WW gleich mit über die 150er und ordentlichen Speicher (250-300l) damit's ohne Probleme für 4 P reicht?

Ein Grund wäre lediglich wenn ihr auch kühlen wollt und sich dies über die 150er aufgrund baulichen Gegebenheiten nicht umsetzen lässt.

Gruß Karl 

[ABR]

Hallo @WPKA ,
deine Überlegungen sind wichtig und richtig, deine Zweifel bzgl. der korrekten Heizlast auch.
Drei Jahre sind jetzt noch keine lange Zeit, aber trotzdem belastbare historische Verbräuche. Für die Heizast ist jedoch weniger der Durchschnittsverbrauch, sondern eher der Maximalverbrauch anzusetzen (Sonderereignisse wie Haus- oder Estrichtrocknung etc. natürlich ausgenommen). Die Normauslegungstemperatur ist auch ein Planungswert für die kälteste Außentemperatur, die über 2 Tage bestehen kann. Es geht ja darum, dass die Heizung das Haus auch unter diesen Bedingungen warm bekommt.
Mit 14000kWh im Durchschnitt hast du vielleicht 16000kWh im Maximum.
Steckt dort bereits das WW für 4 Personen drin, kommt man je nach WW-Verhältnissen damit auf eine Heizlast von vielleicht 4,5 bis 6,5 kW. Das ist also weit weg von den Annahmen des Energieberaters. Mit einer mittleren Raumsolltemperatur von 22°C und -10°C NAT sind es bei 250 und 150W/K insgesamt 12.8kW.
Diesen Widerspruch solltest du bzw. der Energieberater aufklären. 250W/K Transmissionsverluste plus 150W/K Lüftungsverluste sind m.E. sehr viel für eine DHH aus 2001. Ich habe ein wirklich grenzwertig gedämmtes EFH aus 1996 und komme auf 235W/K insgesamt. Ich habe dabei auch auf die U-Werte den Wärmebrückenaufschlag von 0.1 W/(m²K) addiert. Dir fehlt aber eine komplette Außenwand bei einer DHH. Warum von einer erhöhten Luftwechselrate ausgegangen wird, müsste auch geklärt werden. Eigentlich ist 0,5/h normal. Nach deinen Zahlen müsste dein Volumen außerdem bei knapp 600m³ liegen. Ist dem so?

Weiterhin müsstest du überlegen, ob die Räume bisher weniger beheizt worden sind, als bei einer normalen Nutzung üblich. Gibt es also Wohnräume, die nicht oder anders genutzt worden sind als eigentlich vorgesehen ist, und deshalb weniger oder gar nicht beheizt waren?
Woran scheitert die raumweise Heizlastberechnung? Brauchst du diese aktuell nicht ohnehin für die Förderung? Die muss vor der Auslegung der WP belastbar vorliegen und sollte, solange keine Veränderungen der Dämmung bzw. im Nutzungsverhalten vorliegen, zu dem bisherigen Verbrauch passen bzw. müssen die Unterschiede entsprechend begründbar sein.

[ABR]

Zu deinem Vergleich der Kennlinien ist anzumerken, dass die Heizgrenztemperatur eher bei 15°C liegen wird. Die Kurven fallen somit steiler und ein Takten würde eher einsetzen. Ein großer HZW-Speicher entschärft dieses Problem natürlich, soweit es überhaupt eins ist. Die Diskussion, ob ein Speicher überhaupt nötig ist, will ich jetzt gar nicht entfachen, aber er kostet auf der anderen Seite Geld, Platz und Effizienz. Ohne Speicher und FBH darf die Anlage aber nicht zu groß für den Bedarf sein. Da ich ganz einfach keinen Platz hatte, musste es trotz Heizkörpern ohne gehen und das dafür ganz gut. Wie @Triflo schon schrieb, sind 100l eigentlich nur ein Alibi. Da ist schon in deinen Heizkörpern mehr Wasser drin. Um wirklich relevant zu puffern und ggf. eine doch zu große Anlage handzahm zu machen, müsste es schon mehr sein.
Vergleicht man die Kennlinien der Anlagen, so spart die A08 in erster Linie Geld und Platz, wenn du nur 6kW Heizlast hast. Die untere Modulationsgrenze ist nicht viel anders als von der A10, vorausgesetzt, diese erreicht ihre Kennlinienwerte auch. (Bei der 25xA10 gibt es einen deutlichen Unterschied zwischen Kennlinie und Realität.) Die A10 käme dagegen auch mit 10kW Heizlast noch klar. Die paar Stunden Zusatzheizer irgendwann einmal fallen unter den Tisch. Die A13 käme erst ins Spiel, wenn die Heizlast am Ende doch größer 10kW wäre.

Übrigens führt VM ab 01.10.25 überarbeite Modelle ein. Diese sollen günstiger und effizienter sein.

[WPKA]

Hallo und vielen Dank für die ausführlichen Antworten.

Die BWWP existiert noch nicht (die Frage hatte ich vorhin übersehen). Die Überlegung war, dass die LWWP dann nur im Winter benötigt wird, auch im Blick auf Geräuschpegel im Außenbereich. Ich weiß auch nicht, wie flexibel der HB da ist, das kann ich aber nachfragen. Da keine Flächen Heizkörper vorhanden sind, ist die Kühlfunktion wohl eher ungeeignet. Hier wird für einzelne Räume eine Klimaanlage (LLWP) installiert. 

Woher die großen Unterschiede kommen, weiß ich auch nicht genau. Laut Energieberater liegt der Verbrauch häufig 40% geringer als der Bedarf, bei uns aber nochmal deutlich geringer. Wie geschrieben hat er bei vielen Parametern eher großzügig bemessen (Luftwechselrate, Wärmebrücken).

Wir heizen mit Holz zu (max. 2 Ster pro Winter, ist im angegebenen Verbrauch schon drin). Wir haben es eher kühl. Viele Zimmer heizen wir kaum bzw. nur so stark, dass wir keine Probleme mit Feuchtigkeit bekommen (z.B. Kellerraum, Küche, Flur zur Haustür, aber auch Schlafzimmer, Zimmer meines Sohnes). Also schon normale Nutzung aller Räume, aber eher geringes Wärmebedürfnis. Wobei sich Bedürfnisse ja ändern können, zu knapp sollten wir daher vermutlich auch nicht kalkulieren. Die wenig beheizten Räume könnten auch ein Grund sein für die Hohen Transmissionswärmeverluste, jedenfalls ist in der Einzelaufstellung hier eine große Fläche (28m2) bei Wand zu unbeheiztem Raum angegeben mit schlechtem U-Wert (1,61). Außerdem haben wir viele Fensterflächen Richtung Süden, so dass wir denke ich auch deutliche solare Gewinne haben, die vermutlich nicht eingerechnet sind.

Unsere Nachbarn (fast baugleiche DHH, ebenfalls 4 Personen) hatten übrigens vor 3 Jahren recht ähnliche Energieverbräuche wie wir, da werde ich die aktuellen Werte nochmal erfragen. 

Bruttovolumen liegt bei 723m^3, Luftvolumen bei 549m^3.

Bei den 8kW rechnest du bewusst ohne die Lüftungsverluste?

Der Energieberater hatte die Rechnungen schon vor drei Jahren gemacht, daher kann ich mit ihm auch nicht zu sehr in die Tiefe einsteigen. Raumweise HLB macht der Energieberater wohl nicht, aber beim HB werde ich da nochmal drauf pochen. Mir ging es aber erstmal darum, überhaupt ein Gefühl zu bekommen, wo wir liegen sollten. Daher eben diverse Überschlagsrechnungen und das Prüfen der Daten des EB im Rahmen des IFSP.

Viele Grüße und schönen Abend!

[WPKA]

Danke, ja die Linie bis 15 Grad hatte ich auch schon gesehen und macht natürlich Sinn, weil man über 15 Grad ja tatsächlich normalerweise keine Heizung benötigt.

Ich glaube ich hatte da einen Denkfehler gemacht: weil die Heizlast bei NAT über Verluste in W/K und die Diff zur Raumtemperatur 20 Grad berechnet wurde, bin ich davon ausgegangen, dass das dann entsprechend auch linear zu handhaben ist, daher war ich erst bei 20 Grad bei 0. Aber vermutlich ist das eben nur eine Näherung und der Zusammenhang eben nicht linear. 

Der Schluss aus deinen Überlegungen spricht dann doch aber schon eher für die A10, oder habe ich das jetzt falsch interpretiert?

Danke für den Hinweis mit den neuen Modellen! Nehme allerdings an, dass sie nicht günstiger als die 150A sind, das würde mich dann schon wunder, weil es mit den 250A ja schon ein aktuelleres Modell gibt. 

Viele Grüße!

[ABR]

Die Lüftungsverluste hatte ich zuerst als Teilmenge gelesen und dann vergessen zu korrigieren. 12.8kW sind es somit insgesamt. Dein Haus ist ein ganzes Stück größer als meins. Wenn ich mal über die Fläche hochskaliere, kämen bei mir 366W/K bei vergleichbarer Größe raus. Rechnet man deine Lüftungsverluste auf eine LWR von 0.5/h runter, dann passt das eigentlich für eine allerdings nicht sonderlich gute Dämmung. Deine Schilderungen zum Heizverhalten und sparsamen Heizbedarf machen sicher schon einen enormen Unterschied. Die großzügigen Ansätze vom Energieberater sind dann das Extrem auf der anderen Seite, wo du wahrschenlich nie hinkommst. Insofern ist die A10 sicher eine ganz gute Wahl. Den Nachbarn mit vergleichbarer DHH zum Verbrauch zu befragen, ist auf jeden Fall sinnvoll.

Überarbeitete Modelle gibt es für die A150 und A250.

Video-zu-den-neuen-Inneneinheiten-bei-150-A-und-250-A