Wärmepumpe und PV-Anlage
Im Dezember 2024 haben wir unsere Gas-Heizung nach 24 Jahren Betrieb durch eine Wärmepumpe ersetzt.
Die Überlegung war, dass die CO2-Zertifikate ab 2027 an der Börse gehandelt werden und der Gas-Preis explodieren wird. Des Weiteren werden die Netzgebühren für das Gasnetz immer weiter steigen, da die Kosten gleich bleiben, aber bei weniger Nutzern (Umsteiger auf alternative Heizungen) die Gebühren für jeden verbleibenden Nutzer steigen werden. Hinzu kommt, dass erste Versorger angekündigt haben, das Gasnetz in ihrem Bereich stilllegen zu wollen.
Die Auswahl den Hersteller Viessmann zu wählen, ist eher ideologisch getrieben. Hersteller, der in Deutschland produziert und einen gut Ruf hat.
Der erste Versuch Ende 2021/Anfang 2022 Angebote für die Umrüstung auf eine Wärmepumpe zu bekommen ist an der Borniertheit der Heizungsbauer gescheitert, die sich zwar die Örtlichkeiten angeschaut, aber es nicht geschafft haben uns ein Angebot zu unterbreiten. Hervorzuheben sind hier die Firma Ritterskamp aus Bergheim, die trotz Zusage und mehrfacher Nachfrage es nicht nötig hatte, ein Angebot abzugeben. Ebenso die Firma Nolden aus Elsdorf, die zwar mit einem Dodge Ram vorfährt aber auch hier kein Angebot. Mit dem Auto hätte der von uns aber auch keinen Auftrag bekommen. Lediglich eine Firma aus Köln hat Angebote abgegeben, allerdings sollte ohne Vorleistungen 6 Wochen nach Vertragsunterzeichnung schon 30% der Auftragssumme gezahlt werden, mit der Begründung "Planung und Konzeptionierung" aber Ausführung des Auftrages frühestens Anfang 2023 hat dann nicht unseren Vorstellungen entsprochen. Auch die angebotene Wärmepumpe entsprach nicht unseren Vorstellungen.
Im August 2024 also ein neuer Versuch. Firma Viessmann angeschrieben und am nächsten Tage meldet sich jemand von Viessmann und hat einige Daten abgefragt und wollte dann den Auftrag an eine Fachfirma weitergeben. Da sich ja die Erfahrungen aus 2022 tief eingebrannt hatten, war die Firma Ritterskamp sofort raus, denn diese Firma betritt unser Haus nicht mehr. Vorgeschlagen wurde dann die Firma Energiedienstleistung Esser aus Elsdorf. Damit waren wir einverstanden, denn zumindest ist uns der Name nicht negativ aufgefallen.
Nicht mal 10 Minuten nach dem Telefonat mit Viessmann meldete sich Herr Esser und hat mit uns einen Termin 2 Tage später für die Besichtigung vereinbart.
Der Besichtigungstermin wurde eingehalten und noch am gleichen Tag kam das erste Angebot für die Umrüstung.
Wir haben uns noch mehrfach über das für und wider der vorgeschlagenen Anlage per Mail und auch telefonisch ausgetauscht. Letztlich haben wir der vorgeschlagenen Anlage zugestimmt.
Herr Esser hat sich dann um die Beantragung der KFW-Förderung gekümmert und einen Tag nach Einreichung des Antrags kam schon die Förderzusage. Top!
Nach unserem Sommerurlaub Mitte September haben wir dann den Auftrag unterschrieben und eine Woche später wurden 2 Paletten mit der kompletten Anlage geliefert.
Der Einbau war dann für die letzte Novemberwoche oder die erste Dezemberwoche 2024 vereinbart. Es wurde dann die erste Dezemberwoche.
Veranschlagt waren 4 Tage, also Montag bis Donnerstag. An diesen Tagen hatten wir kein warmes Wasser. Geheizt haben wir mit dem Kamin, so dass wir nicht frieren mussten.
Hier ein ausdrückliches Lob an die Mitarbeiter der Firma Esser und auch an Herrn Esser selbst. Es wurde sich an alle Absprachen gehalten, die Arbeiten wurden sehr sauber ausgeführt, insbesondere wenn ich mir so die einen oder anderen Bilder, die in der Viessmann Community auftauchen, ansehe. Die Wärmepumpe wurde Donnerstags in Betrieb genommen. Die Restarbeiten wurden dann am folgenden Montag ausgeführt, hier ging es im wesentlichen noch um Isolierungsarbeiten. Auch der von der Firma Esser beauftragte Gala-Bauer hat den Sockel und die Pflasterarbeiten erwartunsgemäß ausgeführt.
Wie zufrieden sind wir mit der Wärmepumpe?
Das ist ncht ganz einfach zu beantworten.
Am Anfang hat die Wärmepume sehr häufig getaktet. In der ersten Woche mehr als 200 Verdichterstarts kamen uns ein wenig viel vor. Wie lange soll die Anlage halten, wenn wir mehrere tausend Verdichterstarts pro Jahr haben? Die Laufzeiten lagen unter 20 Minuten und wir kamen auf mehr als 34 Verdichterstarts pro 24 Stunden.
Ich habe dann mit meinem technischen Hintergrund angefangen zu recherchieren, warum wir diese vielen Verdichterstarts haben. Die Recherche im Viessmannforum verwies auf eine Webseite des Bundesverbandes Wärmepumpen e.V. Hier gibt es dann auch ein Berechnungstool um die Größe einer Wärmepumpe abzuschätzen. Unsere Wärmepumpe ist leider zu groß gewählt. Das ist uns zuerst nicht weiter aufgefallen, denn ausgewählt wurde eine Wärmepume mit 10kW Leistung, unsere Gasheizung hatte 13kW. Vom Gefühl her hätte ich gesagt, passt, allerdings die Berechnung mit dem Tool der BWP e.V. sagte uns einen Wärmebedarf von 7,4kW voraus. Und das erklärt auch das häufige Takten, denn die Wärmepumpe hat eine untere Leistungsgrenze und wenn die erzeugte Wärme größer ist als der Bedarf steigt die Vorlauftemperatur deutlich über den Sollwert und der Verdichter schaltet ab.
Wir haben dann mit verschiedenen Heizzeiten versucht, das Takten zu reduzieren. Wenn die Außentemperatur unter 0°C fällt, läuft die Wärmepunpe durch. Steigende Außentemperaturen bringen die Wärmepumpe dann wieder zum Takten.
Wir lesen die Daten der Wärmepumpe über einen CAN-Bus-Adapter aus und verarbeiten die Daten dann in IoBroker. Und so entstand die Idee, dass Takten durch die Smart Grid Funktion zu reduzieren.
Also läuft auf IoBroker ein Script, das die Wärmepumpe überwacht. Schaltet die Wärmepume ab, steuern wir die EVU-Sperre an. Das geschieht mit einem Shelly 1 Relais. Dieses Relais lässt sich ebenfalls über IoBroker steuern. Das Relais wird so programmiert, das es sich nach dem Einschalten automatisch (zeitgesteuert) ausschaltet. Damit erreichen wir, dass die Pausen zwischen dem Ausschalten und dem Wiedereinschalten des Verdichters deutlich länger werden und somit wird nach dem Wiedereinschalten des Verdichters die Laufzeit länger. Das Takten reduziert sich so schon sehr deutlich und die durchschnittliche Laufzeit steigt.
Dann kam Anfang Februar 2025 die PV-Anlage. 10,01kW Peak-Leistung und ein 10,5kW Speicher. Ähnlich wie bei der Wärmepumpe lesen wir den Wechselrichter und den Batteriespeicher per Modbus/Lan aus. Damit haben wir alle Daten direkt ohne Umwege über irgentwelche Portale und in Echtzeit auf dem IoBroker und können so Wärmepumpe und PV-Anlage sinnvoll koppeln.
Zwischenzeitlich lief die Wärmepumpe nur noch von 4 Uhr in der Früh bis 21 Uhr am Abend. So wirklich konnten wir so die PV-Anlage nicht ausnutzen, übertags ja, aber spätenstens um 4:30 Uhr war der Speicher leer und wir mussten den Strom wieder zukaufen. Stromkauf im Februar rund 300kWh.
Dann gab es im Viessmann Forum einen Hinweis, der sehr plausibel klang. Wärmepumpen arbeiten bei höheren Temperaturen effektiver. Also tagsüber heizen und nachts die Wärmepumpe abschalten. Damit das Haus nachts aber nicht auskühlt, muss tagsüber das Haus etwas überheizt werden.
Also nächster Versuch und neuer Plan: Laufzeit der Wärmepume ab 8 Uhr morgens bis 15 Uhr am Nachmittag, dann von 15 Uhr bis 16:30 Uhr Warmwasseraufbereitung. Ergebnis: Wir konnten in den letzten Wochen bei Sonnenschein die Heizung vollständig mit dem PV-Strom betreiben. Da die Wärmepumpe Abends den Speicher nicht mehr belastet sind Morgens so rund 20% über der Notstromreserve vorhanden. Damit kann die Wärmepumpe ab 8 Uhr noch aus dem Speicher bedient werden bis dann ca. 45 Miunten später die PV-Anlage den nötigen Strom liefert und beginnt, den Speicher wieder aufzuladen.
Dann haben wir den Plan noch ein wenig verfeinert, denn je höher die Außentemperatur, desto schneller taktet die Wärmepumpe. Da wir reichlich Strom zur Verfügung hatten, haben wir die Smart Grid Funktion "erzwungener Betrieb" aktiviert. Dabei läuft die Wärmepumpe nicht mehr Außentemperaturgesteuert, sondern die Pumpe fährt auf die maximale Vorlauftemperatur (bei unserer Fussbodenheizung 45°C). Die Wärmepumpe läuft dann Anfangs auf Volllast und fährt dann im weiteren Verlauf weiter herunter. Das Takten erfolgt zwar immer noch, aber erst nach Mittag, wenn der Fussboden durchgewärmt ist. Der Stromverbrauch hält sich tatsächlich in Grenzen und das hätten wir so nicht erwartet. Durch die kurze Laufzeit von 8 Uhr, ab 9 Uhr im "erzwungenen Betrieb" bis maximal 15 Uhr relativiert sich dann der Stromverbrauch. Wir haben im Moment einen Verbrauch von ca. 8-12kWh pro Tag fürs Heizen und Warmwasseraufbereitung. Selbst, wenn die Sonne nicht scheint und somit kein bzw. nur geringfügig PV-Strom zur Verfügung steht, halten sich die Heizkosten so in Grenzen. Läuft die Wärmepumpe an der unteren Leistungsgrenze 24 Stunden durch kommen schon so 24-26kWh zusammen. Gekaufter Strom vom 1.3. bis 28.3. ganze 5,5kWh.
Wir nutzen nur noch einen Teil der orignalen Heizungssteuerung und steuern mit 3 Scripten über IoBroker, die Wärmepumpe nach unseren Bedürfnissen. 1. Script Takten vermeiden, 2. Skript Warmwasseraufbereitung, 3. Script Heizbetrieb.
Was wir in dieser Heizsaison gelernt haben ist, dass man mit einer Wärmepumpe anders heizen muss als mit einer Gasheizung. Die Sparversion (seit dem Ausbruch des Ukrainekrieges) mit nur 2 Räumen heizen und den Rest über den Kamin erwärmen, funktioniert mit der Wärmepumpe nicht mehr, denn wir müssen 2 Etagen heizen, damit genügend Volumenstrom vorhanden ist und die Wärmepumpe die erzeuge Wärme auch los wird.
Wir hatten Anfangs Bedenken, dass wir eine Wärmepume ohne Heizwasserpufferspeicher genommen haben. Den Platz für einen 200 Liter-Speicher hätten wir gehabt. Herr Esser hat uns explizit davon abgeraten, denn mit der Fussbodenheizung bräuchten wir keinen Pufferspeicher. Der Fussboden ist letztlich ebenso ein Wärmepuffer. Bei 7cm Estrichdicke und rund 100 Quadratmeter beheizter Fläche haben wir einen Wärmepuffer mit rund 3.500 Liter. Mit dem Überheizen des Hauses tagsüber nutzen wir jetzt genau diese Speicherfunktion. Auch wenn die Heizung um 15 Uhr ausgeht ist der Fussboden am Abend noch schön warm. Dieses Heizkonzept dürfte allerdings nur mit einer Fussbodenheizung funktionieren, denn Radiator können die Wärme nicht so speichern und das Haus würde Nachts auskühlen.
Und dann kommen wir noch zu der oben gestellten Frage: Wie zufrieden sind wir mit der Wärmepumpe?
Auch wenn wir zwischenzeitlich Zweifel hatten, ob die Entscheidung für eine Wärmepumpe die richtige Entscheidung war, ist unser Fazit nach diesem Monat ein eindeutiges ja, denn wir haben jetzt Einstellungen gefunden, die, auch wenn die Wärmepumpe eine Nummer zu groß ausgelegt ist, uns zufrieden stellt. Allerdings ohne PV-Anlage würden wir den Stromverbrauch der Wärmepumpe nicht so entspannt betrachten.
Interne Seite um die Heizung zu überwachen und per Maus zu steuern
Überwachung der PV-Anlage
