Sole-Wärmepumpe in einem Reihenhaus von 1954
Eine 23 kW Gasheizung von 1987 sollte einfach und ohne weitere Umbaumaßnahmen im Haus durch eine möglichst effiziente Wärmepumpe ersetzt werden.
Unser 100 m² Reihenendhaus in Castrop-Rauxel von 1954 mit einem Anbau aus den 1970er Jahren wurde mit einer 23-kW-Gasheizung von 1986 und einem kleinen Kaminofen beheizt. Die Warmwasserbereitung erfolgte über diese Gasheizung und eine 2-kW-Solarthermieanlage unter Nutzung eines gemeinsamen Pufferspeichers.
Über unseren Gasverbrauch (ca. 120 kWh/m²a) war der Wärmebedarf des Hauses bekannt. An kalten Tagen benötigt das Haus ca. 100 kWh Wärmeenergie. Das entspricht einer Stundenleistung von 4 kW. Eine 6-kW-Wärmepumpe sollte also ausreichen, um unser Haus auch an sehr kalten Tagen zu beheizen.
Die alte Gasheizung sollte ohne Umbau der vorhandenen Heizkörper durch eine möglichst effiziente Wärmepumpe ersetzt werden. Bei einer Sole-Wasser-Wärmepumpe steht das ganze Jahr eine konstant hohe Quelltemperatur von über 8°C zur Verfügung, weshalb wir diese Möglichkeit vorrangig für unser Grundstück prüften. Für das Bundesland Nordrhein-Westfalen existiert eine frei zugängliche Karte, in der die Wärmeleistung des Untergrunds kartographiert ist. Für unser Grundstück wurde eine Wärmeleistung von ca. 40 W/m Bohrtiefe angegeben. Wenn die Wärmepumpe bei der geplanten Jahresarbeitszahl von 4,0 die Heizleistung von 6 kW erbringen soll, benötigt sie 1,5 kW Strom sowie 4,5 kW Wärmeenergie aus dem Erdreich. Mit etwas Leistungsreserve wurden uns von unserem Brunnenbohrmeister zwei Bohrungen mit je 60 m Tiefe empfohlen. Da wir auf lange Sicht eine möglichst hohe Soletemperatur haben wollten, haben wir ein Angebot für zwei 100m-Bohrungen angefragt. Nachdem die zuständige Untere Wasserbehörde in Recklinghausen die Bohrungen in unserem Vorgarten genehmigt hatte, konnten die beiden 100m-Bohrungen in Auftrag gegeben werden. Zwar wurde bei den Bauarbeiten unser Vorgarten komplett verwüstet, doch heute ist er wieder so schön wie vorher, und von der Wärmepumpe sieht und hört man nichts. Das Haus ist wunderbar warm und die jährlichen Heizkosten sind mit 900 € (0,30 €/kWh Strom) niedrig.
Angaben zum Projekt
- Implementer
-
- Kooperationspartner
- Untere Wasserbehörde Recklinghausen
- Betriebsdaten vorhanden (ja/nein)
- ja
Dauer und Finanzierung
- Datum Inbetriebnahme der Wärmepumpe
- Dauer der Umsetzung
- Beginn Planungen: Februar 2022; anschließend Suche nach Installateur, Genehmigungsverfahren für Bohrung; August 2022: Beauftragung Erdbohrunternehmen; Ende Dezember 2022: Installation und Inbetriebnahme Wärmepumpe
- Kosten Wärmepumpe (inkl. Einbau)
- 23000 €
- Gesamtkosten (inkl. begleitender Maßnahmen)
- 40000 €
- Fördermittel
- 17000 €
Eckdaten Gebäude
- PLZ Gebäudestandort
- 44575 Castrop-Rauxel, Obercastrop
- Gebäudeart
- Reihenhaus
- Baujahr
- 1946-1976
- Sanierungsstand
- Altbau teilsaniert
- Beheizte Fäche
- 100 m²
Herausforderungen
Die Gasheizung von 1986 musste ausgetauscht werden. Durch eine kleine PV-Anlage bestand die Möglichkeit, zumindest im Sommer und in der Übergangszeit (Herbst und Frühjahr) einen Teil des Stroms einer Wärmepumpe selbst zu erzeugen.Das Reihenendhaus von 1954 hat eine Fassadenisolierung aus den 1970iger Jahren, in den letzten Jahren wurden alle Fenster, die Terassentür und die Haustür erneuert. Trotzdem ist der Wärmebedarf des Hauses an kalten Tagen hoch. Damit die Stromkosten langfristig bezahlbar bleiben, sollte statt einer Luftwärmepumpe eine Sole-Wärmepumpe installiert werden. Dafür sollten zwei 100-m-Bohrungen für die Sole-Sonden mit einem Abstand zueinander und zu den Grundstücksgrenzen von 5 Metern in dem relativ kleinen Vorgarten abgeteuft werden.
Lösungsansatz
Die Bohrfirma hat die geforderten Abstände durch diagonal versetzte Bohrungen eingehalten.Die bereits vorhandene PV-Anlage wurde erweitert und mit einem 20-kW-Stromspeicher ergänzt, der auch für Stromausfallsicherheit sorgt.
Erfahrungen und Ausblick
Die Bohrarbeiten für die beiden Erdsonden dauerten 4 Tage, der Einbau der Wärmepumpe dauerte nicht ganz drei Tage, seither arbeitet das System störungsfrei. Bis aber bei der Wärmepumpe die erwartete Arbeitszahl von >4,0 erreicht wurde, galt es, deren Betriebsparameter täglich zu kontrollieren und zu optimieren. Jetzt heizt die Wärmepumpe das Haus bei 21 °C Raumtemperatur bei einer max. Vorlauftemperatur von 45 °C mit einer JAZ von 4,2, das warme Wasser wird durch eine Frischwasserstation mit einem COP von 3,9 erwärmt. Der Jahres-Energiebedarf des Hauses für die Wärmeerzeugung von 3.000 kWh Strom wird nun sehr komfortabel und effizient gedeckt. Das entspricht in etwa einem Jahresverbrauch von 300 m³ Gas oder 300 Litern Öl.In Zukunft soll das Dach gedämmt und die vorhandene 6-kW-PV-Anlage auf der nach Westen geneigten Dachhälfte erweitert werden.
Tipps für Dritte
Die hohen einmaligen Kosten der Erdbohrungen für eine Sole-Wärmepumpe sind schnell vergessen, aber über die niedrigen Energiekosten für das Haus kann man sich sehr lange freuen.Die Einstellungen einer Wärmepumpe sind nicht mit jenen einer Gas- oder Öl-Heizung zu vergleichen. Damit eine Wärmepumpe sparsam heizt, müssen die Heizkurve und die Vorlauftemperatur auf 1 °C genau an das Haus angepasst werden. Diese Anpassung übernimmt leider nicht der Installateur. Nur eine regelmäßige Kontrolle der Einstellungen sorgt für einen effizienten und damit sparsamen Betrieb der Wärmepumpe.
Eckdaten Energie
- Heizungsart alt
- Gasheizung
- Art Brauchwassererwärmung
- Zentral
- Art der Raumwärmeübergabe
- Heizkörper
- Energieverbrauch
- 12000.00 kWh pro Jahr
- Vorlauftemperatur (vorher)
- 56-60 °C °C
- Leistung Wärmeerzeuger in kW
- 23
Steckbrief Wärmepumpe
- Wärmequelle
- Erdreich
- Thermische Leistung
- 6 kW/h
- Elektrische Leistung
- 2 kW/h
- Saisonale Leistungszahl SCOP
- W55: 3,57
- Maßnahmen Heizsystem
- Maßnahmen HeizsystemHydraulischer AbgleichFrischwasserstation
- Bauliche Maßnahmen
- Bauliche MaßnahmenFenstertausch
Betriebsdaten
- Vorlauftemperatur (neu)
- 45 °C
- Stromverbrauch Wärmepumpe
- 3000 kWh pro Jahr
- JAZ Wärmepumpe
- 4,2
- Bilanzgrenze der berechneten JAZ
- Stromaufnahme der Wärmepumpe und Wärmeabgabe an die Speicher (JAZ1)
- Erläuterungen
- Die JAZ wurde berechnet und beinhaltet die Stromaufnahme der Wärmepumpe. Ein geeichter Stromzähler misst den Stromverbrauch der kompletten Heizungsanlage. Die abgegebene Heizleistung wird von der Wärmepumpe ermittelt. Die JAZ wurde nach 12 Monaten ermittelt.
Ansprechperson
- Kontaktdetails
-
Deutschland
vogelgarten38@gmail.com
Projekt-Kategorien
- WP in teilsanierten Gebäuden