Anlage loopo

Anlage Loopo

Die Anlage steht im Landkreis Heilbronn.

Dämmung

Das Haus wurde 2011 gebaut und ist deutlich besser als der damalige Standard ENEV 2009 gedämmt.

Bauteil	U-Wert	Material
Außenwände	0,21	36cm Porenbeton λ=0,8
Dach	0,16	22cm Zwischensparendämmung λ=0,035 + 3,5cm Holzwolldämmung λ=0,047
Keller	0,26	24cm Beton + 12cm Hartschaum λ=0,035
Bodenplatte/Kellerboden	0,30	15cm Beton + 10cm Hartschaum λ=0,035
Fenster	0,96	7-Kammer Dreifachverglast
Haustüre	1,4

Heizungssimulation

ich hatte 2022 das Glück eine Heizungssimulationprogramm ausprobieren zu dürfen. (das Programm kostet normalerweise sehr viel, für Privatnutzer macht der Kauf des Programms also keinen Sinn)

	Heizungssimulation
	JAZ-Rechner

Vorgeschichte

2011 wir bauen ein Haus. Leider kostet die favorisierte Wärmepumpe 15000€ mehr als eine Gasheizung :-( .... also doch die "billige" Gasheizung, die WP ist im Moment einfach zu teuer. Es wird eine Viessmann Vitodens 200 Gastherme mit 300 Liter Warmwasserspeicher + Solarthermie eingebaut.
Erfahrungen mit der Gasheizung: Die Gastherme funktioniert im Prinzip ganz gut. Leider hat der Heizungsbauer zwei Heizkreise eingebaut (1x für unsere 2 Handtuchheizkörper + Hoppyraumheizkörper und einen Heizkreis für die Fußbodenheizung), ich wollte eigentlich nur einen Heizkreis für alles. Die Elektronik ging nach 4 Jahren kaputt, wurde aber auf Kulanz repariert. Leider lässt sich die Heizkurve nicht flach genug einstellen, d.h. in der Übergangszeit könnte es immer etwas wärmer sein und wenn es draußen kalt ist, ist es drinnen fast zu warm. Die Solarthermie funktioniert recht gut. Alle ca. 3 Jahre muss die Solarthermie entlüftet (d.h. mit viel Druck durchgespült) werden. Leider gab es nach 10 Jahren ein Leck, dessen Reparatur die Gasersparnis der ersten 10 Jahre wieder aufgefressen hat. Unterm Strich würde ich keine Solarthermie mehr machen, Photovoltaik + WP erscheint mir sinnvoller!

2020 Wir bauen eine 10kWp Photovoltaikanlage aufs Dach. Es wäre schön, wenn wir den Strom auch zum Heizen nutzen könnten.

2022 Die Gaspreise schießen in die Höhe und da ich sowieso schon immer eine Wärmepumpe haben wollte, gehen wir das Thema jetzt an: Wie kann man das einfach nachrüsten: Monoblockbauweise scheint mir am einfachsten, da ich im Heizungskeller einen Lichtschacht habe, wo ich die Rohre einfach rein/rauslegen kann. Umweltfreundlich sollte das Ganze natürlich auch sein, ein natürliches Kältemittel wie R290 (Propan) wäre schön, aber da ist die Auswahl dünn.... Ja die Wolf CHA sieht auf den ersten Blick ganz gut aus... aber der braucht 2000 l/h Durchfluss.... das macht mit meinen Rohren eher keinen Sinnvoll. Ach ja der Vailant Arotherm sieht auch gut aus. Aber was braucht man zum Anschluss (mit oder ohne Hydraulikstation) irgendwie sieht das schwierig aus.... Irgendwann bin ich dann auf die Panasonic MDC05J3E5 gestoßen. Ok kein R290 :-( aber dafür technisch schön einfach gehalten und auch noch günstig. 1,3kg R32 sind 878kg CO2-Äquivalent. OK mit meiner alten Erdgasheitzung benötige ich ca. 8000kWh Ergas im Jahr, das entspricht ca. 1616kg CO2 (202g pro kwh Erdgas). D.h. selbst wenn ich ein Leck pro Jahr hätte, wäre das nicht mehr CO2 als meine Gasheizung. OK, damit kann ich leben!

Planung

nach ein paar Rückfragen war klar dass die Heizungsbauer für so ein Umrüstprojekt kein Lust und Zeit haben. Also muss ich das wohl selbst machen. Zustand vor der Umrüstung: Komponenten: Viessmann Vitodens 200 und ein 300l Warmwasserspeicher mit Solarthermie. Verrohrung bis zu den Heizungsverteileren meistens mit 22mm (DN19?) Stahlrohren was ich aber auf DN32 Kupferrohr ändern will. Die Gastherme will ich mal Hängen lassen (als Backup), einen "aktiver" Betrieb plane ich aber damit nicht mehr. (Momentan lässt sich eine Gastherme ja sowieso nicht verkaufen)

Hydraulik

Ich habe mal mit 21l/min gerechnet (1260l/h) bei einer Verteilung von 15l/min für das EG, 5l/min für das OG und 1 l/min für die Handtuchheizkörper. Das sind natürlich nur Schätzungen aber mit irgdwas muss man ja mal kalkulieren. Ich hab das auch nochmal mit 33l/min (2000l/h) gerechnet, da kommen dann ca. die doppelten Druckverluste raus.

Hydraulik

von	nach	Länge [m]	Durchflussmenge [l/min]	DN ist	Druckverlust [mbar]	DN soll	Druckverlust [mbar]	Bemerkung
WP	Gastherme	21	8	-	-	32	8	an der Gastherme zweigt auch der Heizkörperkreis ab
Gastherme	Abzweigung	20	8	19	77	32	7	Abzweigung OG-EG-Verteiler
Abzweigung	EG-Verteiler	15	3	19	18	25	5
Abzweigung	OG-Verteiler	5	12	19	10	19	10

• alle Längen sind hin und zurück angegeben

Fazit: Druckverluste sind bei 21l/min bei max 29 mbar im OG und 24 mbar im EG. Bei 33l/min bei max 61 mbar im OG und 48 mbar im EG. Das sollte dann passen. Komponenten wie 3-Wege-Ventil, Schlammabscheider, Heizkreisverteiler sind hier noch nicht berücksichtigt!

Heizkreise

fast alles ist mit Fussbodenheizung ausgerüstet. Ein Heizkreisverteiler EG ist an der Decke des Heizraums im Keller. Der andere ist im OG. Dazu gibt es 2 Handtuchheizkörper und einen Heizkörper im Hobbyraum (Keller) der aber nicht benutzt wird. bei derFBH sind 16mm Kunsstoffrohre (vermutlich DN12) verbaut.

Ich habe vor die WZ,EZ und Küche Heizkreise und die Bad Heizkreise immer offen zu lassen und einen thermischen abgleich zu machen.

Heizkreise

Heizkreis	Länge [m]	Bemerkung
EG-WZ	78	WZ,EZ und Küche sind ein Raum
EG-WZ	84	WZ,EZ und Küche sind ein Raum
EG-EZ	94	WZ,EZ und Küche sind ein Raum
EG-Küche	73	WZ,EZ und Küche sind ein Raum
EG-WC	41	ist immer aus
EG-Büro	78
EG-Flur	54	ist immer aus
OG-Schlafzimmer	94	ist fast immer aus
OG-Bad	43
OG-Bad	40
OG-Flur	21	ist immer aus
OG-Kind1	101
OG-Kind2	103

Um die Druckverluste abzuschätzen habe ich einmal mit 80m FBH-Heizkreis gerechnet:

FBH 80m Heizkreis (Beispielhaft)

Durchfluss [l/min]	Druckabfall [mbar]
5	600
4	393
3	239

Praxis 10.2023: Im normalen Heizbetrieb fließen ca. 18l/min durch die Fußbodenheizung, dabei steigt der Druck am Manometer im Vorlauf auf ca. 200mbar. D.h. meine überschlägigen Berechnungen waren in Ordnung.

Beschaffung

Durch die hohen Gaspreise scheint die Nachfrage extrem gestiegen zu sein. Kaum ein Händler hat eine WP auf Lager und die Preise sind deutlich erhöht. So kostet die MDC05J3E5 bei Deutschen Händlern zwischen 4000 und 5000€. Auch der hier oft erwähnet rjtec-shop.eu will 4.843,30 EUR (stand 28.07.2022). Ein hinweis in einem Forum machte mich auf einen Spanischen und einen Italienischen Händler aufmerksam. Nach ein paar Checks und eMails (in englisch) ob das seriöse Händler sind habe ich mich entschlossen die WP in Italien bei .... zu bestellen der die WP verraussichtlich im August ins Lager bekommt. Ergebniss am 28.07.2022 habe ich die WP für ca. 3500€ inkl. Versand bekommen :-)

24.10.2023 Hier eine grobe Zustammenstellung der Kosten die inzwischen zusammen gekommen sind:

Kosten

Beschreibung	Lieferant	Kosten (+ Versand)
Panasonic MDC05J3E5	Bottega Idraulica	3278€ +200€
Luftabscheider Buderus Logafix 1 1/4	ebay	1280€
Schlammabscheider Caleffi Dirtmag Plus 1 1/4	ebay	155€
Fittings, Rohre und andere Hydraulikkomponenten	SHK-markt24.de + Heima24 + wolf-online-shop +Baumarkt	ca 500€
Bodenkonsole 600mm	rjtec	45€
Temperaturfühler PAW-A2W-TSBU + Panzerschläuche + Isolierung	rjtec	ca 250€
Evenes 3-Wege-Ventil DN32	wolf-online-shop	ca 104€
Kernlochbohrer Ausleihen	Obi	81,40€
Unterverteilerkasten, Stromzähler, Reihenklemmen, Kabel	Amazon + ebay + Baumarkt	ca 90€
Panasonic Netzwerk-Adapter CZ-TAW1	ebay	65€
Abdichtung, KG-Rohre, Betonestrich, etc...	Baumarkt	ca.100€
Rohr-Isolierung	rohrisolierung-onlineshop.de	ca.120€
Sonstiges, kleinteile		ca.100€
		Summe: ca 5200€

Umsetzung

Aufgrund von Zeitproblemen hat sich die Umsetzung in die Länge gezogen. Ich habe im August 2022 angefangen und da ich vor der Heizperiode nicht fertig wurde, ging die Installation erst im Mai 2023 weiter.

Umsetzung

Todo	Zeit	Bemerkung
KG-Rohre verlegen
Betonsockel + Konsole anbringen		Verschalen, Ausbetonieren und gleich Konsole "einbetonieren", hat gut funktioniert.
Kernlochbohrungen Kellerwand (Lichtschacht)	09.2022	Das Bohren (2x 132mm Kernloch für DN125 KG Rohre) habe ich total unterschätz (5h), sehr anstrengend! Wenn ich das nochmal Bohren müsste, dann würde ich kleinere Löcher Bohren (ich denke 80-100mm hätten auch gereicht)!
Wärmepumpe plazieren
Panzerschlauch verlegen
Rohre an Wanddurchbruch im Keller verlegen + Panzerschlauch anbringen
Verkabelung	11.2022
Winterpause	12.2022
Schlammabscheider, Luftabscheider und Heizkreis-/WWSpeicher-Ventil anbringen (zuvor WW-Speicher von Gasheizung trennen)	05.2023	Wie dichtet man am besten mit Teflon band oder Hanf? Da ich das abdichten mit Hanf schon kenne habe ich meistens Hanf genommen.
Erster Test der WW-bereitung	07.2023	Soweit ist alles Dicht und funktioniert :-) Leider habe ich den falschen WW-Speicherfühler verbaut! Hier benötigt man den 2 KOhm Fühler!
Der Korrekte Temperaturfühler für den WW-Speicher eingebaut	08.2023
Restliche Rohrinstallation abgeschlossen.	09.2023	Das war aufwändiger als gedacht, aber ich glaube es hat sich gelohnt. Die alte Gastherme kann ich an den Heizkreislauf noch einbinden, das habe ich aber noch nicht gemacht.
Die Rohre sind nun isoliert. Die Heizung läuft, der thermische Abgleich beginnt.	10.2023	Leider ist die Leckrate des 3-Wege-Ventils über den Warmwasserspeicher so groß, dass im Heizbetrieb Wärme aus dem Warmwasserspeicher entnommen wird. Das merkt man daran, dass die Rücklaufleitung vom Warmwasserspeicher deutlich wärmer wird. Als zusätzlichen "Widerstand" habe ich ein Rückschlagventil in den Warmwasserspeicherkreis eingebaut, was auch mit stärkeren Federn darin nicht zufriedenstellend funktionierte. Deshalb werde ich noch ein zusätzliches 2-Wege-Ventil einbauen, damit der Spuk ein Ende hat. Hätte ich das vorher gewusst, hätte ich ein anderes 3-Wege-Ventil eingebaut (oder 2x 2-Wege-Ventile).
Anschluß der Heizkörper (2 Handtuchheizkörper + ein Heizkörper im Hobbyraum der kaum benutzt wird)	ausstehend

Verkabelung

Ich habe folgendes verlegt:

• 2x Kabel mir 3x1,5mm² für die Versorgung (Beide seperat mit 16A abgesichert + Stromzähler)
• 1x Kabel mir 3x1,5mm² für WW-Heizstab (geplant, aber noch nicht realisiert)
• 1x Kabel mir 3x1,5mm² für das 3 Wege Ventil (5 Adrig wäre besser gewesen da mein Ventil L + N + Steuerleitung benötigt. (Jetzt nehme ich das Kabel das ich für den WW-Heizstab vorgesehen habe zusätzlich. Also ein Kabel für L+N+PE und das andere mit Steuerleitung+N+PE)
• 1x Steuerleitung 15 x 0,5mm²
• 1x CAT7 Kabel (war ein Rest den ich noch da hatte) für Panasonic CZ-TAW1B-Internetmodul (passende Stecker habe ich angelötet)

Mir ist aufgefallen das in vielen Foren unterschiedliche Kabelquerschnitte für die Versorgung der WH-MDC05 diskutiert werden.Deshalb hier aus dem Service-Handbuch:

Mein Stromzähler: Der ist einfach, billig und hat den Vorteil dass man beide Versorgungsleitungen messen kann. (zum Messen beider Versorgungsleitungen muß man die selbe Phase benutzen und beide L-Leiter durch die Messöffnung schieben)

Erfahrungen

16.11.2023, nach 6 Wochen Betrieb habe ich nun die ersten Erfahrungen gesammelt.
Grundsätzlich läuft die WP ganz gut.

Geräuschentwicklung

Die Geräuschentwicklung habe ich mir anders vorgestellt: Vom Lüfter bin ich positiv überrascht, aber leider hört man den Kompressor (Verdichter). Dort, wo die Pumpe steht, stören die Geräusche aber zum Glück niemanden.

3-Wege-Ventil

3-Wege-Ventil: Leider ist die Leckrate des 3-Wege-Ventils über den Warmwasserspeicher so groß, dass im Heizbetrieb Wärme aus dem Warmwasserspeicher entnommen wird. Das merkt man daran, dass die Rücklaufleitung vom Warmwasserspeicher deutlich wärmer wird. Als zusätzlichen "Widerstand" habe ich ein Rückschlagventil in den Warmwasserspeicherkreis eingebaut, was auch mit stärkeren Federn darin nicht zufriedenstellend funktionierte. Deshalb werde ich noch ein zusätzliches 2-Wege-Ventil einbauen, damit der Spuk ein Ende hat. Hätte ich das vorher gewusst, hätte ich ein anderes 3-Wege-Ventil eingebaut (oder 2x 2-Wege-Ventile).

Takten

Takten: Im Moment haben wir Außentemperaturen von 5 bis 15°C. Leider bekommt die WP die Wärme nicht weg, das sieht man daran, dass die WP meist nicht läuft. Ich habe ein wenig mit den Delta-T Einstellungen gespielt. Bei einem Delta-T von 2°C schaltet die WP für ca. 1h ein und ist dann 5h aus, also eine Taktung (Periodendauer) von 6h. Bei einem Delta-T von 3°C verlängert sich das Takten auf 7-10h was aber bezüglich der Innentemperatur nicht so kompfortabel ist. Ich befürchte, dass sich dieses Takten bei dem geringen Wärmebedarf nicht vermeiden lässt, schade dass die WP nicht weiter runter moduliert. Vielleicht probiere ich, in der Übergangszeit mit geringem Wärmebedarf, eine Nachtabschaltung aus.....

	bei DeltaT = 2°C taktet die WP recht oft. (Bild zeigt Vorlauftemperatur bei einer Ausentemperatur von ca. 10°C)
	bei DeltaT = 3°C und einer "Nachtabsenkung" wird das Takten etwas besser Die WP läuft länger und man kann den Strom von der Photovoltaik besser nutzen. (Bild zeigt Vorlauftemperatur bei einer Ausentemperatur von ca. 10°C)

zur Analyse der Heizung haben sich die GoveeLife mini BT Thermometer bewährt ( Davon habe ich 3 Stück am AmazonPrimeDay für 21€ gekauft)

Flüsterbetrieb

Ich hätte gerne, dass die WP länger läuft und damit weniger Takte pro Tag zustande kommen. Ich habe die WP 1 Woche lang im Flüsterbetrieb laufen lassen, da im Flüsterbetrieb die max Leistung (also die Leistung mit der die WP los läuft) geringer sein soll.
Folgende Fesstellung:

1. Lüfter läuft langsamer
2. der Verdichter läuft mit weniger Leistung (Hz) an.
3. die Umwälspumpe läuft mit 15l/min satt mit 18l/min

Ich bin mir nicht sicher ob das viel bringt, da:

1. bei vergleichbaren Ausentemparaturen mit und ohne Flüstermodus die gleich Anzahl von Takte ablaufen
2. durch den langsamer laufenden Lüfter vielleicht der COP geringer ausfällt???

Ich bin deshalb wieder ohne Flüstermodus unterwegs.

Strom/Leistungsmessung

Der Wert (kw/h) den Panasonic in seiner App anzeigt ist 20% kleiner als den den ich mit meinem Strommesser ermittle. Ich frage mich ob Panasonic evtl nur den Strom des Verdichters misst.... bei der COP-Berechnungen wird nämlich auch gerne der Strom der Umwälspumpe weg gelassen.

Abtauen

Am 23.11.2023 hatten wir zum ersten Mal etwas Frost.

	Auf dem Vorlauf-Bild sieht man gut, dass die WP ca. alle 2h in den Abtaumodus geht. Ich hatte vorher die Nachtabsenkung ausgeschaltet.
	WP mit Eis

Verbrauch

In den Vorjahren haben wir mit der Gastherme ca. 7000-9000kWh Erdgas gebraucht. Dazu kommen knapp 400kWh Strom für die Gastherme.

Brauchwasser

Mit der Gasheizung wurde das Brauchwasser einmal täglich auf 50°C erwärmt, im Sommerhalbjahr mit der Solarthermie auf bis zu 60°C. Ich habe mich nie groß darum gekümmert, musste aber feststellen, dass ich pro Stunde 1°C verlor und das ohne Zirkulationspumpe! Ich stellte fest, dass die Warmwasserleitung ca. 1,5 m nach dem Warmwasserspeicher warm war, was mir komisch vorkam. Kurzerhand habe ich dort einen Temperaturfühler angebracht, mit dem Ergebnis, dass das Wasser auch ohne Zirkulationspumpe zirkuliert :-( Zum Glück gibt es einen Absperrhahn, der die Zirkulationsleitung unterbricht und schon war der "Spuk" vorbei (1°C Wärmeverlust in 6 Stunden statt in einer Stunde).

Mein Plan ist nun ein Rückschlagventil in die Zirkulationsleitung einzubauen um die unerwünschte Zirkulation zu unterbrechen. Außerdem will ich im Bad und in der Küche einen Taster anbringen, mit dem man die Zirkulationspumpe manuell für kurze Zeit (vielleicht 5min) einschalten kann.

Stichproben

Das sind jetzt erst mal nur "Stichproben" um abzuschätzen wie gut die WP läuft. Natürlich ist das nicht repräsentativ, da der gemessene Zeitraum und das Wetter in den Vorjahren anderst war. So richtig vergleichbar wird das ganze erst wenn der Winter vorbei ist.

Verbräuche

Vergleichszeitraum Gas	Gasverbrauch	Vergleichszeitraum WP	Stromverbrauch WP	Arbeitszahl (Gasverbrauch/WP-Verbrauch)	Bemerkung
Sep.12 - 24.11.12	158,4m³ = 1823 kWh	Sep.23 - 23.11.23	220kWh	8,29
Sep.13 - 09.11.13	57,6m³ = 663 kWh	Sep.23 - 17.11.23	175kWh	3,79	Vorjahreszeitraum kürzer
Sep.15 - 23.11.15	128m³ = 1474 kWh	Sep.23 - 23.11.23	220kWh	6,7
Sep.16 - 17.11.16	141m³ = 1623 kWh	Sep.23 - 17.11.23	175kWh	9,28
Sep.17 - 03.12.17	203m³ = 2344 kWh	Sep.23 - 08.12.23	420kWh	5,58
Sep.18 - 17.11.18	75,2m³ = 866 kWh	Sep.23 - 17.11.23	175kWh	4,95
Sep.19 - 08.12.19	194,5m³ = 2240 kWh	Sep.23 - 08.12.23	420kWh	5,33
Sep.20 - 28.11.20	150m³ = 1729 kWh	Sep.23 - 28.11.23	284kWh	6,09

• Gas = 11,515kWh/m³

Beispieltage

Das sind Beispiele! Der Verbrauch hängt nicht nur von den Außentemperaturen ab, sondern auch davon, wie sich das Haus in den letzten Tagen aufgeheizt hat. Auch Wärmequellen im Haus (z.B. wenn viel gebacken wird oder ich mal meinen kleinen Kaminofen im Wohnzimmer anmache) senken sofort den Verbrauch der WP. So kann es sein dass an Tagen mit Dauerfrost manchmal nur 10kWh gebraucht werden und dann wieder 20kWh.

Datum	Ausentemperatur	Verbrauch	Beschreibung
14.11.2023	11-12°C	ca. 5 kWh	Tag ohne Sonne. Es wurde einmal der WW-Speicher aufgewährmt. Nach der Nachtabsenkung lief die WP morgends 3,5h und Nachmittags nochmal 2h. Das Bild zeigt die Vorlauftemperatur
17.11.2023	7-8°C	ca. 6,5 kWh	kühler Tag ohne Sonne. Es wurde einmal der WW-Speicher aufgewährmt. Nach der Nachtabsenkung lief die WP morgends 3,5h und Nachmittags nochmal 3h. Das Bild zeigt die Vorlauftemperatur
22.11.2023	2-4°C	ca. 10 kWh	Das war der erst kältere Tag diesen Winter ohne Sonne. Es wurde zweimal der WW-Speicher aufgewährmt. Nach der Nachtabsenkung lief die WP im Prinzip durch. Das Bild zeigt die Vorlauftemperatur
01.12.2023	0-2°C	ca. 16 kWh	Tag ohne Sonne. Es wurde einmal der WW-Speicher aufgewährmt. Wie man sieht wird ca. alle 2h Abgetaut Das Bild zeigt die Vorlauftemperatur