Es ist Juni 2024. Seit vergangenem September ist unsere Wärmepumpe nun in Betrieb und das sind die Erfahrungen. Warum man eine haben will und wie man eine Wärmepumpe grob auslegt habe ich bereits in einem früheren Beitrag beschrieben.
Innerhalb einer knappen Arbeitswoche war die alte Heizung samt Öltanks entfernt und die neue Wärmepumpe, der Pufferspeicher und alles was dazugehört installiert. Das Betonfundament für das Außengerät habe ich mit Freunden schon vorab errichtet und die elektrischen Arbeiten habe ich ebenso selbst ausgeführt. Im Zuge der Installation wurde ein Heizkörper gegen einen größeren getauscht, alle anderen blieben aber bestehen. Alles in allem haben wir für die Bösch Mozart 20, das restliche Material und die Installation rund 34.000 € bezahlt. Dank einer glücklichen zeitlichen Fügung haben wir sowohl die niederösterreichische Landesförderung 2023 von 3.000 € als auch die österreichische Bundesförderung 2024 von 16.000 € erhalten. Somit hat uns der gesamte Heizungstausch rund 15.000 € gekostet.
Betrieb und Optimierung
Dass wir das Haus warm bekommen würde, hatte ich nicht bezweifelt. Aber dass es nicht nur warm, sondern bedeutend komfortabler wurde, hat mich überrascht. Zu Zeiten der Ölheizung fühlte es sich im Haus meistens zu kalt an, weil der Kessel nur ein paar mal pro Tag angesprungen ist und dann über die Heizkörper die Raumluft kurz erwärmt hat. Die Gebäudemasse selbst blieb aber immer eher kühl. Dass das nicht ideal ist, hat der Däne Ole Fanger bereits 1971 herausgefunden. Demnach sollte sich die Wand-/Bodentemperatur um nicht mehr als 3 °C von der Lufttemperatur unterscheiden.
Die Regelung der Heizung funktioniert, im Gegensatz zur alten Heizung, nicht anhand der Raumtemperatur, sondern anhand der Außentemperatur. Dadurch läuft die Heizung konstanter und reagiert nicht auf jede kurzfristige Änderung der Raumtemperatur (z.B. durch Lüften). Im Wesentlichen stellt man mittels einer Heizkurve ein, wie hoch die Vorlauftemperatur bei einer bestimmten Außentemperatur sein soll. Diese Heizkurve habe ich immer dann etwas korrigiert, wenn es im Haus zu warm oder zu kühl war und nach der Heizperiode sieht sie nun folgendermaßen aus. Die angepeilten Raumtemperaturen lagen dabei, je nach Raum, zwischen 21 °C und 23 °C.
Zusätzlich habe ich zwischen 21:00 Uhr und 3:00 Uhr eine Absenkung um 2 K programmiert.
Auch in einer besonders kalten Woche Anfang Dezember, wo die Außentemperaturen nachts für mehrere Tage in Folge zwischen -10 °C und -16 °C lagen, wurden immer angenehme Innentemperaturen erreicht.
Störung ⚠️
Zwei Monate nach Inbetriebnahme, am Donnerstag, dem 30.11.2023 ging die Wärmepumpe auf Störung. Für die folgende Nacht waren deutlich unter -10 °C prognostiziert. Noch am selben Tag stand ein Techniker von Bösch vor der Tür und fand nach intensiver Suche einen defekten Drucksensor im Niederdruckteil des Kältemittelkreises. Angeblich ein äußerst seltener Defekt, daher hatte er keine passenden Ersatzteile mit. Am folgenden Montag kam er wieder, um einen neuen Sensor provisorisch einzubauen, indem er ihn an dem Anschluss montierte, der eigentlich zum Füllen des Kältemittels gedacht ist. Ein dauerhafter Austausch kann erst erfolgen, wenn er das Kältemittel absaugen kann, was aber bei so tiefen Außentemperaturen nicht möglich ist, da sich beim Evakuieren Kondensat bilden und gefrieren könnte. Die Anlage lief aber auch mit dem Provisorium wieder ordnungsgemäß. Während des Ausfalls hat der Elektro-Heizstab zwar einen Großteil der Heizleistung erbringen können, es war wegen der zweistelligen Minusgrade aber erforderlich, zusätzlich den Kachelofen zu beheizen, um angenehme Raumtemperaturen zu erreichen.
Dies zeigt den Vorteil einer Wärmepumpenheizung, die immer eine Backup-Heizung integriert hat, die im Störfall einspringen kann. Das kann ein Heizsystem mit Öl-, Gas, oder Biomassekessel in der Regel nicht von sich behaupten.
Geräuschentwicklung
Die vermeintlich enorme Lärmentwicklung von Wärmepumpen ist ein weit verbreiteter Mythos. Bei sehr billigen oder falsch installierten Geräten kann das auch tatsächlich ein Problem sein, aber in unserem Fall kann von Lärm keine Rede sein. Die Wärmepumpe ist so dermaßen leise, dass man eher am Gras, das im Luftstrom der WP wiegt, sieht, dass die Heizung läuft, als dass man sie hört. Auch bei Volllast ist nicht mehr als ein leises Brummen des Kompressors zu vernehmen. Lediglich am Beginn der Abtauphasen ist ein leises Zischen hörbar, aber auch nur, wenn man neben dem Gerät steht.
Wann schaltets ihr die Wärmepumpe denn endlich ein?
Unser Nachbar. Nachdem die Wärmepumpe 8 Monate in Betrieb war.
Bei den besagten Abtauphasen, die bei Dauerbetrieb etwa jede Stunde stattfinden, fällt eine ganze Menge Kondenswasser an. Wir haben daher eine Auffangwanne mit Ablauf in das Fundament integriert. Wenn es aber mehrere Tage lang Minusgrade hat, kann sich ein durchaus imposanter Eisblock bilden:
Energieverbrauch und Heizkosten
Unser bisheriger Ölverbrauch betrug im Mittel der letzten Jahre etwa 3.300 l/a. Nachdem ein Liter Heizöl etwa 10 kWh Energie enthält, rechnete ich also mit einem jährlichen Heizenergiebedarf von 33.000 kWh.
Ich habe den Stromverbrauch der Heizung (Wärmepumpe samt Heizstab, sämtlicher Pumpen und Steuerungen) mit einem Shelly Pro 3EM gemessen und die Heizenergie mit dem Wärmemengenzähler der Wärmepumpe ermittelt.
Ölheizung
Wärmepumpe
Ölverbrauch
3.300 l
–
Stromverbrauch
630 kWh
11.869 kWh
Heizenergie
33.000 kWh
50.407 kWh
JAZ
–
4,2
Heizkosten*
4.403 €
2.157 €
Ersparnis
–
-2.246 € (-51 %)
Emissionen [CO2eq]
10,9 t
1,9 t
Einsparung
–
-9 t (-82 %)
*) Ölpreis 1,30 €/l, Strompreis 0,18 €/kWh
Die Zahlen zeigen vor allem, dass die Wärmepumpe um 50 % mehr Heizenergie ins Haus eingebracht hat, als es die Ölheizung bisher üblicherweise getan hat. Auch wenn der Wärmemengenzähler sicher nicht übermäßig genau ist, passt das zu der Tatsache, dass das Raumklima im vergangenen Winter so viel angenehmer und gleichmäßiger war als früher mit der Ölheizung.
Die Heizkosten waren um mehr als 2.200 € niedriger als wir früher üblicherweise bezahlt haben. Damit ergibt sich eine Amortisationszeit von 6,7 Jahren.
Selbst im unwahrscheinlichen Fall, dass die gemessene Wärmemenge überhaupt nicht stimmen sollte, haben wir nur die Hälfte der Heizkosten im Vergleich zur Ölheizung gehabt. Also viel mehr Komfort für viel weniger Geld.
Die errechnete Jahresarbeitszahl von 4,2 ist ein sehr guter Wert unter den gegebenen Umständen, wenn auch schon fast eine Spur zu gut. Mehr dazu unter dem Punkt Leistungsfaktor.
Den größten Effekt kann man aber bei den Treibhausgas-Emissionen beobachten. Für den fossilen Brennstoff habe ich diese Zahlen zugrunde gelegt und für den Strom habe ich jeweils den Monatsdurchschnitt der Emissionen des österreichischen Strommixes von Electricity Maps herangezogen. Damit lässt sich in Summe eine Einsparung von 9 Tonnen oder 81 % an CO2-Äquivalenten ermitteln. Das entspricht in etwa 40.000 km Verbrenner-PKW fahren.
Besonders wichtig zu erwähnen ist, dass diese tolle Bilanz nur dank eines dynamischen Stromtarifs (aWATTar) erreichbar war. Wer noch einen festen Stromtarif hat, sollte sich dringend über solche dynamischen Tarife informieren! Obwohl ich die Betriebszeiten der Wärmepumpe bisher nicht auf den stündlich schwankenden Preis optimiert habe, haben wir während der Heizperiode einen Durchschnittspreis von 0,18 €/kWh erzielt (inkl. aller Steuern und Gebühren). Hierzu wird demnächst™️ ein separater Beitrag folgen.
Hier noch die Werte für die einzelnen Monate im Detail:
Monat
Taußen [°C]
TVL [°C]
COP
Stromverbrauch [kWh]
Stromkosten [€]
Spez. Emissionen [gCO2eq/kWh]
Okt
10,8
33,7
5,9
893
181
213
Nov
2,4
36,1
5,1
1.850
364
170
Dez
-0,1
39,6
3,7
2.620
446
188
Jan
-1,8
40,7
3,4
3.050
567
185
Feb
4,5
36,4
4,4
1.320
221
120
Mär
5,9
35,7
4,6
1.256
209
112
Apr
8,5
33,8
4,5
881
169
66
Ø 4,3
Ø 36,6
11.869
2.157
Zu all den Werten sei noch festgehalten, dass dies ein überdurchschnittlich warmer Winter war. Wenn man sich aber die Winter-Temperaturen der letzten Jahrzehnte ansieht, stellt man fest, dass der Trend ganz klar nach oben zeigt und das keine Seltenheit bleiben wird. Natürlich wird es auch zukünftig einzelne sehr kalte Tagen geben, aber dass das kein Problem ist, hat die Wärmepumpe ja bereits bewiesen.
Leistungsfaktor
Ein kleiner Punkt sollte auch noch Erwähnung finden, der vermutlich den meisten nie auffallen würde. Das Web-Interface der Wärmepumpe zeigt zwar eine elektrische Leistung an und errechnet damit einen aktuellen COP, diese Werte sind aber, gelinde gesagt, völliger Mist. Das Problem ist zweierlei: Erstens ist die elektrische Leistung nur die des Kompressors. Alle anderen Verbraucher der Heizung wie der große Lüfter oder die Pumpen werden dabei nicht berücksichtigt. Zweitens ist es die Wirkleistung (W) und nicht die Scheinleistung (VA). Hierzu ein kleiner Exkurs: Ein Elektromotor, wie er in dem Kompressor steckt, braucht zusätzlich zur Wirkleistung (W) einen gewissen Anteil sogenannter Blindleistung (VAr), um die nötigen Magnetfelder aufzubauen. Diese Blindleistung muss vom Kraftwerk erzeugt und über das Netz übertragen werden, wird bei Privatanschlüssen aber nicht gemessen, weil es in Haushalten üblicherweise keine Verbraucher mit signifikantem Blindleistungsbedarf gibt. Es ist üblich, dass daher bei größeren Maschinen eine Blindleistungskompensation eingebaut wird, die dazu führt, dass weniger Blindleistung, dafür aber mehr Wirkleistung aus dem Netz bezogen wird. Bei Wärmepumpen dieser Leistungsklasse ist das aber offenbar nicht vorgeschrieben. Da ich einen Shelly Pro 3EM zum Messen verwende, stehen mir mehr und richtigere Werte zur Verfügung als der Wärmepumpe selbst: Läuft unsere Wärmepumpe mit großer Leistung, hat sie einen Leistungsfaktor (cos φ) von etwa 0,85, was halbwegs in Ordnung ist. Bei kleinen Leistungen, also wenn es nicht so kalt ist, sinkt der Leistungsfaktor aber. Das heißt, dass höchstens 85 % der Leistung, die aus dem Netz bezogen wird, Wirkleistung ist und damit auch nur höchstens 85 % gezählt und verrechnet werden. Ich weiß aber, dass das sicher nicht für alle Wärmepumpen da draußen gilt, daher ist es für die Netzbetreiber und Stromlieferanten vermutlich egal. Interessant finde ich es trotzdem und freue mich über den Heizkostenrabatt 😉
Mit dieser Erkenntnis lässt sich nun auch eine realistischere Jahresarbeitszahl ermitteln. Diese dürfte in etwa bei 3,4 liegen, was im Rahmen des Erwartbaren liegt und sehr gut zu den Erkenntnissen dieser Feldstudie passt.
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