GrundwasserWP und KNX

[andi14]

Hallo Forum,

an dieser Stelle wollte ich mich bedanken für die vielen Informationen, die ich in den vergangenen 1,5 Jahren aus den Beträgen hier gewinnen durfte. Seit dem Studium habe ich mich schon für EIB/KNX interessiert, aber so richtig infiziert worden bin ich eindeutig durch das Forum. Im Mai diesen Jahres haben wir nun auch begonnen ein Haus zu bauen und durch das Forum konnte ich schon einige Dinge in die richtige Bahn lenken
DANKE DAFÜR!!

Nun zu meinem Anliegen:
Wir möchten eine Wasser/Wasser-Wärmepumpe einbauen lassen und ich bin in einem ca. 2 Jahre alten Thread auf einen Beitrag von Makki gestoßen, wo er mit der Brunnenpumpe bzw. der Regelung der Pumpe und wohl auch Warmwasser-Umwälzpumpe sehr unzufrieden war und deshalb das System über den KNX regelt.
Meine Fragen:

1. Wie sind eure Erfahrungen mit der WP und KNX?
2. Was empfehlt ihr damit die Komponenten ordentlich aufeinander abgestimmt werden? Welche Sensorik verwendet ihr dabei?
3. Macht die Verwendung des Viessmann Gateways mit der GrundwasserWP mehr Sinn, da bei diesem Typ Wärmepumpe mehr Abstimmung bzw. Regelung notwendig ist?
4. Wird in der Praxis wirklich ein COP von über 5 erreicht?

Ich denke da diese Form der Wärmepumpe nicht so häufig ist, aber eine sehr effiziente Alternative zur Sole-Wärmepumpe darstellt, wäre das für einige angehende Häuslebauer sehr interessant.

In meinem Fall soll eine Wärmepumpe von Viessmann Typ Vitocal-300G BWC301.A10 mit Wasser/Wasser Umrüstpaket (13,4kW) zum Einsatz kommen. Dazu ein 390l Brauchwasserspeicher und ein 400l Puffer parallel für die FBH. Die zu heizende Fussbodenfläche beträgt insgesamt 270qm auf KG/EG/OG und der Gesamtheizbedarf liegt bei ca. 12,4kW. Die Regelung wollte ich mit den MDT-Aktoren durchführen, welche ihre Werte von Estrichfühlern übers WireGate bekommen.

Gruß Andi

[MarcusF]

Mal ganz generell:

- Ein Neubau mit 12,4 kW Heizlast? Wenn da kein Schwimmbad oder so was dabei ist, würde ich da erstmal an Dämmung und bessere Fenster denken. Ich beheize etwa die gleiche Fläche mit einer 5,9 kW Sole-WP und 4,5 kW Heizlast.
- Der COP bei Grundwasser-WP ist meistens schöngerechnet, weil der Stromverbrauch der Brunnenpumpe gerne weggelassen wird. Und der ist nicht ohne, vor allem wenn das Grundwasser einige Meter hochgepumpt werden muss.
- Ein Pufferspeicher hat an einer Wärmepumpe nichts verloren und kostet nur Effizienz.
- Ist ein Gutachten über die Zusammensetzung des Grundwassers und die Eignung für eine WP vorhanden? Bei ungeeignetem Wasser kann der Schluckbrunnen verockern oder der Wärmetauscher korrodieren. Meines Wissens muss auch das Wasserwirtschaftsamt dem Einsatz einer Grundwasser-WP zustimmen.
- Wenn die Grundlagen nicht stimmen, kann auch eine noch so aufwendige Regelung über KNX nicht helfen. Berechnung der Gesamtheizlast und der Raumheizlasten sowie eine entsprechende Auslegung der Heizkreise samt hydraulischem Abgleich ist Pflicht, die hübsche Visualisierung und KNX-Regelung dann nur die Kür.
- Estrichfühler sind ungeeignet für eine Raumtemperaturregelung. Du willst die Temperatur der Luft wissen, nicht die des Bodens, oder?

Marcus

[andi14]

Erstmal Danke für die Antwort.

• Die 12,4kW waren das Ergebnis der EnEV Berechnung und ohne Schwimmbad, mit 36,5cm Iso-Bimssteinen. Dazu kommen 3fach verglaste Fenster mit 82er Schüco-Profilen (Uw-Wert <0,9). Ich werde aber nochmal beim Heizung Sanitärbetrieb nachhaken, ob die bei vergleichbaren Bauten sonst viel kleinere Anlagen einbauen. 5kW auf 270qm hört sich aber schon fast nach Passivhaus an oder?
• Warum ein Puffer an einer WP keinen Sinn macht finde ich interessant. Mein TGA Planer hat mir das so erklärt das der Puffer absolut notwendig ist, damit die Wärmepumpe nicht so viel takten muss zur Regelung der FBH.
• Die Wasserqualität bei uns ist ideal. Die Werte für Mangan und Eisen liegen Faktor 10 unter den Grenzwerten. Zudem ist das Wasser sehr weich. Und ja, der Wasserrechtsantrag ist natürlich notwendig aber trotz Wasserschutzone 3 relativ unkompliziert.
• Zur Regelung der FBH gab es ja schon einige Beiträge. Mein Fazit daraus war das die zusätzliche Messung der Estrichtemperatur sehr vorteilhaft bei der Regelung sein kann, weil Unterschiede zwischen Luft- und Bodentemperatur öfter vorkommen (z.B. bei größerem Wärmeeintrag durch Sonne)

[fanta2k]

Wo genau möchtest du gerne eingreifen ?

Wir haben zb eine 17KW sole WP verbaut und und befeuern damit ca 350m2 FBH.

Ich habe mir auch schon gedanken gemacht die Anlage anzubinden, aber mir konnte sich der sinn zb einer tmp regelung bei einer nieder tmp FBH noch nicht erschließen, da diese ja auch ziemlich träge ist und bei einigen Stunden reaktionszeit ja nicht wirklich sinnvolle steuerungen mit RTR zulässt.

btw, wir haben bei der WP auch einen 800L Buffer, und explizit keinen brauchwasserspeicher. warmwasser wird mit einem speziellen wärmetauscher immer frischmithilfe der Wärme des Buffers erhitzt.

[JuMi2006]

Bei einer gut ausgelegten und geplanten WP sollte sich die KNX-Anbindung eigentlich nur auf die "Betriebsmodi" begrenzen lassen. I.d.R. fährt man mit einer durchlaufenden Wärmepumpe eh besser als diese für 10 Stunden Abwesenheit auszuschalten. Ist immer eine Aufwand/Nutzen Frage.

- Warmwasserbereitung nur wenn auch jemand zu Hause ist
- Feiertags wird die WW-Bereitung dann auch freigegeben obwohl sonst erst zum Abend hin WW bereitet wird
- "Partymodus" per Taster/Visu im Wohnzimmer
- Sollwerterhöhung in der Übergangszeit (ggf. Heizkurve ändern)
- "Ferien" über Taster/Visu programmieren

Der Rest sind eigentlich nur nette Gimmicks für die Visu.

[MarcusF]

Also existiert keine Heizlastberechnung. Hab ich mir fast gedacht. Die EnEV-Rechnung hat nichts mit der tatsächlichen Heizlast zu tun - obwohl mir der Wert dennoch viel zu hoch vorkommt. Ich habe damals KfW-40 unterschritten, aber kein Passivhaus.

Das wichtigste ist also die Heizlastberechnung, die der Heizungsbauer machen muss. Vorlegen lassen! Danach wählt man die WP aus, und zwar ohne "Sicherheitsreserve". Wenn die WP zu groß ist wird sie takten und der COP fällt ins Bodenlose. Die Raumheizlasten ebenfalls berechnen, danach die Heizkreise auslegen und darauf achten, dass die Kreise möglichst alle gleich lang sind, das erleichtert den späteren Abgleich.

Was den Puffer angeht: Erstens mal hast Du tonnenweise Estrich im Haus, der als Pufferspeicher wirkt. Aber der entscheidende Punkt ist, dass der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe von der Differenz zwischen Quelltemperatur und Vorlauftemperatur abhängt. Man will also möglichst hohe Quelltemperaturen und möglichst niedrige Vorlauftemperaturen. Ein Pufferspeicher muss immer über die eigentlich nötige Vorlauftemperatur aufgeheizt werden und verschlechtert somit den Wirkungsgrad. Deshalb ist er an einer WP kontraproduktiv. Ausserdem läuft dann noch ne Pumpe und verbraucht Strom. Bei richtig ausgelegter und abgeglichener Hydraulik und korrekter Einstellung der Heizkurve sind die FBH-Kreise praktisch immer offen und die WP wird ihre Wärme ohne Takten los.

Eine Niedertemperatur-FBH hat einen ausgeprägten Selbstregeleffekt. Ein Wärmeeintrag z.B. durch Sonneneinstrahlung führt von ganz alleine zu einer niedrigeren Leistung in dem betroffenen Raum, wodurch man auf die übliche Raumtemperaturregelung sogar verzichten kann. Estrichfühler braucht man für diesen Zweck jedenfalls nicht. Die kann man allenfalls für Komfortzwecke (z.B. um eine Mindest-Fussbodentemperatur im Bad zu gewährleisten) einsetzen.

Meine Empfehlung ist, die Verkabelung für die Stellantriebe und RTR zwar vorzusehen, aber es erstmal ganz ohne Regelung zu versuchen. Bei korrekter Auslegung funktioniert das sehr gut - und man kann nachrüsten, falls gewünscht. Wenn man's nicht braucht, hat man einiges an Geld gespart.

Für die Ansteuerung der WW-Zirkulationspumpe ist KNX natürlich wie geschaffen. Ich habe keine Zirkulation, daher kann ich zu dem Thema nichts sagen, aber die SuFu liefert sicher einige Threads dazu.

Marcus

[Jambala]

Warum ein Puffer an einer WP keinen Sinn macht finde ich interessant. Mein TGA Planer hat mir das so erklärt das der Puffer absolut notwendig ist, damit die Wärmepumpe nicht so viel takten muss zur Regelung der FBH.

Eine WP arbeitet mit Heiz-Peaks. Wenn Rücklauf oder WW unter einen festgelegten Wert fallen, springen Kompressor und Pumpen an.

Um die Effizienz und Lebensdauer einer WP zu maximieren, sollte dabei ein häufiges Takten vermieden werden.

Früher hat man dazu einen Pufferspeicher eingebaut. Da aber heute in der Regel größere FBH Flächen vorhanden sind und der Verlegeabstand enger geworden ist, befindet sich ausreichend Pufferkapazität in den FBH Rohren und dem Estrich. Ein zusätzlicher Puffer kostet nur Geld und vernichtet Wärme.

Für mich kein gutes Know How Signal aus Richtung Deines Planers

[Jambala]

Im Anhang einmal zum Verständnis der Screenshot meiner WP Visu.

Die WP springt aktuell nur nach dem Duschen an.

Die WP ist eine Alpha-Innotec Sole WP.

VD = Verdichter
HUP = Heizungsumwälzpumpe
WUP = Warmwasserumwälzpumpe

[Hannatz]

Was den Puffer angeht: Erstens mal hast Du tonnenweise Estrich im Haus, der als Pufferspeicher wirkt. Aber der entscheidende Punkt ist, dass der Wirkungsgrad einer Wärmepumpe von der Differenz zwischen Quelltemperatur und Vorlauftemperatur abhängt. Man will also möglichst hohe Quelltemperaturen und möglichst niedrige Vorlauftemperaturen. Ein Pufferspeicher muss immer über die eigentlich nötige Vorlauftemperatur aufgeheizt werden und verschlechtert somit den Wirkungsgrad. Deshalb ist er an einer WP kontraproduktiv.

Naja, ich denke Deine Aussage muss man noch etwas in den richtigen Kontext setzen!
- wie erfolgt die WW-Bereitung? -> bei mir über die gleiche WP
- existieren noch andere Heizquellen? -> bei mir wasserführender Kamin

Alleine diesen beiden Punkte haben bei uns den Pufferspeicher (875l Schichtladespeicher rein Brauchwasser, WW durch innenliegende Spirale bei Bezug, 6 Personen, 250qm komplett FBH) zwingend vorausgesetzt. Interessanterweise verbrauchen wir gut 75% der eingesetzten Energie für die WW-Bereitung, ich hoffe mit dem Kamin (kommt im Winter, war eh geplant "wegen der Gemütlichkeit") dieses noch massiv einzudämmen. Die Heizung selber ist eher unauffällig und wird über die MDT-Heizungsaktoren gesteuert. Hoffe hier im Winter noch ein wenig optimieren zu können (Umwälzpumpe nur bei offenen Ventilen, Zirkulation nur bei Anwesenheit usw.), läuft aber ansonsten seid ca 12 Monaten problemlos...

[milko]

Lies auch mal hier weiter: Wasser-Wasser-Wärmepumpen : Stromfresser Brunnenpumpe optimieren - 30-80% Einsparungen - HaustechnikDialog

Den 400ltr Pufferspeicher weg - Du hast etwa 16cbm Estrich-Puffer, das ist die vierfache Speicherkapazität des Puffers.

Der 390ltr WW-Speicher (Vitocell 100-V (Typ CVW)) ist top. Hat eine große Wärmetauscherfläche (4,1qm). Das ist bei WP wichtig.

Ansonsten zur WP selbst - Vitotronic Steuerung kann man leicht auf KNX bringen. Gibts ein Modul von Viessmann selbst (mal hier im Forum suchen).

Noch ein paar Worte zur Effizienz. Thermoantriebe brauchen auch Strom. Eventuell wäre folgende Alternative für Dich denkbar: gut hydraulisch abgeglichene Heizkreise in den Hauptaufenthaltsräumen ohne Thermoantriebe in Verbindung mit ERR-gesteuerte Räume, die das auch nutzen (z. B. Gästezimmer, Bad).

Magst Du mir mal den Preis für dieses Angebot senden (Gerne PN).

[andi14]

Vielen Dank für die vielen Tipps!
Den Pufferspeicher werde ich rauswerfen. Eure Argumente haben mich überzeugt und es ist auch keine andere Wärmequelle geplant. Werde das morgen direkt mal mit dem Heizungsbauer durchsprechen.

Bzgl. EnEV Wärmebedarf und Heizlastberechnung:
Der Unterschied war mir nicht klar. Ich habe aber nochmal meine Unterlagen gecheckt. Der TGA-Planer muss eine Heizlastberechnung durchgeführt haben. Ich habe einen Vorentwurf zur Fussbodenheizung bekommen worin er Heizlasten der einzelnen Räume eingezeichnet hat. Darin kommt er aufsummiert auf 8900W für die FBH im ganzen Haus, wobei die Heizleistung für Brauchwasser noch dazukommen müsste. Dazu vielleicht noch die Info das wir unter KfW70 liegen aber eher weiter vom Passivhaus entfernt sind. Der Heizungsbauer führt aber noch eigene Berechnungen durch. Ich gehe davon aus das damit auch die Heizlastberechnung gemeint ist. Das werde ich aber auch noch klären.

Vom Konzept war ich auch schon in Richtung Minimierung der Regelung unterwegs. RTRs hatte ich gar nicht vorgesehen. Ich war der Meinung die Estrichfühler mit dazu zu verwenden um die FBH besser dahin einstellen zu können das sie keinen bzw. wenig Eingriff erfordert.

Worauf ich außerdem noch hinauswollte war das Zusammenspiel der Heizung mit der Brunnenpumpe. Da hatte ich gelesen das ein paar Leute zB eine UVR1611 verwenden um ihre Brunnenpumpe, Umwälzpumpe anzusteuern. Der Link von Milko war da schon sehr hilfreich. Danke!