Anlage Rebirama

Hier soll die Dokumentation einer neuen Anlage entstehen.

Ist-Stand (03-2022):

• EFH BJ 2014, 170m², KFW70 (nach 2010).
• Gas-Brennwert-Therme Wolf CGB 20
• Solarthermie (ST) zur Brauchwassererwärmung
• 300l Warmwasserspeicher (Flamco Duo Solar 18227) wird beladen
  • oben: von der Büchse über 0,8 m² Wärmetauscherfläche
  • unten: von der ST, 1,4m² Wärmetauscherfläche
• Warmwasserzirkulation: vorhanden, aber ohne Pumpe, nur Konvektion.
• Photovoltaik auf dem Dach (8 kW) + Bat. Speicher.
• Komplett FBH - mit ERR, 21 Heizkreise verteilt auf 3 Heizkreisverteilern, 1/Sockwerk (UG, EG, OG). Der Installateur hatte diese auf 1-1.7l pro Kreis abgeglichen, die Kreise sind bis auf wenige Außnahmen ähnlich lang (50-70m). Der theoretische gesamtfluss ist bei ca 1300l/h, wobei nie alle kreise gleichzeitig offen sind.
• Die Verteilerleitungen sind in MVR 26x3 ausgeführt. Im Heizraum im UG ist ein T-Stück, von dort gehts einmal zu den beiden Verteilern in EG und OG, der zweite Abzweig führt zum UG-Verteiler.
• Zentrale Lüftung mit WRG im Dachboden verbaut.

Motive

• Erd-Gas hat bedingt durch den Klimawandel keine Zukunft.
• Die Erdgaspreise ziehen schneller an als die Stromkosten
• Keine Wartungs- und Schorni-Kosten, keine Gas-Grundgebühr.
• Erdgas ist aktuell politisch gar nicht gut. (Stand 2022)
• Ich bastel gerne, arbeite mich gern in neue Themen ein und technischer Background ist vorhanden.

Sonstiges

Der Warmwasserspeicher hat 2020 Probleme gemacht, es kam kaum noch heißes Wasser raus. Diagnose: Warmwasserauslass verkalkt. Vermutlich war der Temperaturfühler defekt (zeigt zu niedrige Temperatur) und hat den Speicher längerfristig unbemerkt auf >>60°C aufgeheizt. Durch das kalkhaltige Wasser(16°dH) und die Dauer-Konvektion ist der Abgang und auch die Zirko ordentlich zugekalkt. Ein angefragter HB. "Entkalken lohnt nicht, wir würden einen neuen Speicher einbauen". Entkalkt wurde dann in Eigenleistung mit ich glaube 5kg Fernox. Vorher wurde das Spundloch des Speichers aufgeschraubt und der gröbste Bodensatz mit dem Nassauger rausgeholt. War erstaunlich wenig drin, keine großen Ablagerungen. Anschließend ne riesen Panscherei mit der Fernox-Säurelösung, Mg Anode auf Vorrat gekauft und getauscht, aber die alte war eigentlich noch fast neu nach 7 Jahren. Auch beim Blick in den Speicher ist mir keine Korrosion begegnet. Ist jetzt wieder top in Schuss :-).

Abschätzung der Heizleistung:

Laut der der Heizlastrechnung aus der Planungsphase des Hauses von 2013 braucht das Haus 7kW bei -16°C bei 35°C Vorlauftemperatur, das deckt sich auch in etwa mit dem Energieausweis für die EnEV. Es gibt einige Bodentiefe Fenster nach Süden. Alle Räume werden beheizt (auch UG) und genutzt. In den letzten paar Jahren wurden immer ca 11.-12.000kWh Gas verbraucht. Nach der (2.) Schweizer Formel kommt abgeleitet aus dem Gasverbrauch auf eine Heizlast von 4-5kW raus. (Keine Ahnung wie man dort die Solarthermie vernünftig berücksichtigen kann).

Erkenntnisse:

Heizlast, Volumenstrom und Vorlauftemperatur sprechen für die 5kW Panasonic.

Der Warmwasserspeicher und die Solarthermie sind suboptimal: Die Wärmetauscherfläche im Warmwasserspeicher ist eigentlich zu klein für die Pana. Ich probier es trotzdem aus. Fürs gute Gefühl bekommt der Speicher noch einen 1 1/2" Thermostat-Heizstab verpasst, für den Notfall, wenn es Stress mit der Pana geben sollte. Der Speicher kann später immer noch ersetzt werden, wenn es gar nicht geht. Die Solarthermie würde ich nur ungern aufgeben, da sie an sich gut funktioniert. Idealer wäre es die Solarthermie abzubauen und die PV auf der freigewordenen Fläche zu erweitern, aber das würde sich vermutlich nie amortisieren.

Was ich wegen des Speichers auch in Betracht gezogen hab: Den Flamco Speicher umbauen von Trinkwasser auf Heizungswasser und um eine Frischwasserstation zu ergänzen. TODO: Link dazu aus dem Forum ergänzen. Aber a) kostet die FriWa mehr als ein geeigneter Speicher mit größeren Flächen. b) die Hygenischen Vorteile der FirWa sehe ich so nicht, für mich sah der Speicher im Zuge der Entkalkungsaktion innen akzeptabel aus (überwiegend sauberes blaues Email und ein paar Kalkkrusten wie im Wasserkocher) c) hab ich bedenken wegen der komplexität der Firwa (Pumpen, verkalkter Wärmetauscher, ...) Aber wer weiß, vielleicht geht ja die ST oder der Speicher mal kaputt und dann muss sowieso investiert werden.

ERR Kommt raus bzw wurde schon teilweise stillgelegt. Nach der Umrüstung müssen vermutlich die Volumenströme nachjustiert werden.

Die aktuelle Zirkulation ist subobtimal wegen der Wärmeverluste, vor allem bei der Konvektions-Lösung. Stilllegen geht nicht (wegen WAF "Will sofort heißes Wasser..." und das schöne Bad im OG aufstemmen kommt sowieso nicht in Frage.) Zweitbeste Lösung: Zirko-Pumpe einbauen, ein Shelly steuert diese nach Zeitplan je morgens und Abends wenn die Familie im Bad ist. Eventuell noch eine WiFi-Taste, für Warmwasseranforderungen außerhalb des Zeitplans.

Planung

Grobplanung

1. Elektro-Vorarbeiten
2. WW-Speicher mit Heizstab ausstatten und Zirko-Pumpe mit Zeitschaltung nachrüsten
3. Panasonic WP Aufbau und Verrohrung bis zur Therme. Elektrik.
4. nach Ende der Heizperiode: Gas-Therme stillegen
5. Panasonic Wärmepumpe hydraulisch verbinden, direkt auf die FBH, bzw WW-Speicher über 3-Wege-Ventil
6. Winter 2022/2023: ERR komplett entfernen, thermischer Abgleich
7. Sommer 2023: Ausbau der Gastherme und Abmeldung Gasanschluss.
8. irgendwann: Speicher tauschen/umbauen, Solarthermie zurückbauen und PV erweitern.

Abschätzung Druckverluste bis zum kritischsten Heizkreis

Element	Anzahl	Druckverlust
MVR 32mmx3 (1200l/h),	15m	30mbar
Eckstücke 32mm (zeta 2,9), 1200l	8	21mbar
Wärmemengenzähler (qn 2.5) 1200l	1	40mbar
3-Wege (kugelhahn) 1200l	1	ca xxmbar
MVR 26x3, 780l, +50% sicherheit	20m	130mbar
MVR 26x2, 480l, +50% sicherheit	8m	21mbar
FBH-Rohr Kind1, 1v2, 2l/h, 17*2	69m	57mbar
Summe		278mbar

Elektro Vorarbeiten

Im Verteiler werden neue Sicherungen installiert (16A sollten reichen):

1. für "Netzanschluss 1", über Hutschienenzähler
2. für "Netzanschluss 2", (der Heizstab der Pana)
3. für WW-Speicher, dort wird die Zirkulationspumpe und der Notfall-Elektro-Heizstab angeschlossen

Eine 5*2,5mm Leitung wird von dort zu den Verbrauchern gezogen. Die in der Installationsanleitung geforderten 1.5mm wäre zu knapp gewesen für 16A je nach Verlegeart. Neben dem Speicher wird eine Doppelsteckdose für Heizstab und Pumpe installiert.

WW-Heizstab und Zirko

Einbau des 2kW Heizstabs, der hoffentlich nie gebraucht wird. Die Zirko-Pumpe (Wilo Star-Z NOVA A) kommt in den Rücklauf der Zirko-Leitung und bringt praktischerweise gleich Rückschlagventil und einen Absperrhahn mit. Um die Pumpe zwecks Wartung und Reparatur ausbauen zu können wird eine Pumpenverschraubung spendiert. Eine Shelly-Steckdose dient für die Pumpe als Zeitschaltuhr mit Wochenplan. Da der Regler im Bad für die FBH entfällt, kann dort an diese Stelle ein Taster mit einem Shelly Plus auch Warmwasser-On-Demand bieten (Wenn das Wlan funktioniert)

Einbau der Wärmepumpe

Erstmal wird Freiraum für die Leitungen gegraben. Da es kein drückendes Wasser gibt und das Auffüllmaterial ums Haus gut drainiert, wenig aufwand in die Abdichtung der Durchführung gesteckt: Für die Durchführung der Leitung durch die Kellerwand nach Drausen werden zwei Kernlöcher 112mm gebohrt. In die Kernlöcher wird ein 30cm DN90 HT-Rohr mit leichtem Gefälle nach außen eingesetzt, damit kein Wasser im Rohr stehen bleiben kann. Anschließend mit Brunnenschaum umlaufend abgedichtet (Die Muffe muss nach innen!). Für die Muffe wird je ein Deckel vorbereitet: Mit einem Schälborer wird mittig ein 32mm Loch für VL bzw RL gebohrt, und im oberen Bereich ein Loch für ein Kabelrohr. Der Deckel kommt von innen auf die Muffe. Jetzt wird das 32mm Rohr und das Kabelrohr durchgeschoben, das Heizungswasserrohr bekommt ein Gefälle nach innen, um es Entleeren zu können. Nach Anbringung der Isolation auf dem Rohren werden die Restlichen Hohlräume mit Brunnenschaum geflutet. Vor dem Fluten wird noch der Spalt um die Rohre temporär mit Knete abgedichtet. (Eine Skizze wäre sinvoll). Die Rohre im Freien werden zunächst mit einer Dünnen 15mm Isolierung versehen (der örtliche Obi hat nix dickeres), und zusätzlich in einen Isolierkasten gedämmt (40mm XPS + Perlit-Schüttung, umlaufend abgedichtet mit dem Rest Brunnenschaun, Ablauflöcher für eingesickertes Wasser).