Geht Energiewende mit einer Wärmepumpe im teilsanierten Altbau?

Das Zauberformel lautet Sektorenkopplung über ein HEM System (Haus Energiemanagement System)

Die Sektoren sind Hausstromverbrauch, Wärme & Mobilität, die durch intelligente Vernetzung optimiert gekoppelt sein sollten

Aktuelle Verbrauchswerte

Historische Verbrauchswerte des Jahres 2023 gibt es hier

Objektbeschreibung

  • Doppelhaushälfte Baujahr 1928
  • Fenster im EG und OG wurden 2003 erneuert (2fach Verglasung )
  • Dachfenster 2021 erneuert
  • Dach 2022 erneuert und gedämmt (Zwischen- und Aufsparrendämmung) und
    mit Photovoltaik und Speicher bestückt
  • KEINE Vorwand-Dämmung (Mauerwerk 50 cm ohne Innen-Isolierung)
  • KEINE Fußbodenheizung (nur klassische Heizkörper)
  • Warmwasser wird ebenfalls über die Wärmepumpe erzeugt
  • Vermietete Einliegerwohnung im Dachgeschoss läuft über Mieterstrommodell
    (Strom ist in der Warmmiete enthalten)
  • alle Details zum Objekt siehe unten

Wärmepumpe (Daikin Altherma 3 H HT, 12,73 kW, 9kW Heizstab)

  • Anfang Juni 2023 für Warmwasser in Betrieb genommen
  • vom 6.10.2023 bis 09.05.2024 lief die Heizung
  • Nach einigem justieren (die initiale Vorlauftemperatur war bei 55°, aktuell ist die Vorlauftemperatur bei 43° Grad) sind die Räume nicht mehr zu warm , sondern haben die ‚richtige‘ Temperatur (Wohnräume 21°, Bäder 24° Grad)
  • Die vom Hersteller prognostizierte SCOP (saisonale Jahresarbeitszahl) der Wärmepumpe soll bei 3,98 liegen
  • Stand Juli 2024 sieht es so aus, dass (anstatt des ursprünglich prognostizierten jährlichen Verbrauchs von 9.140 kWh für die Erzeugung der erforderlichen Heizlast von 28.700 kWh) der Stromverbrauch geringer ausfallen wird. Aktuell wird von einem Stromverbrauch von ca. 6.500 kWh gerechnet, was einer Jahresarbeitszahl von ca. 4,4 entsprechen würde (diese ist jedoch erst Ende 2024 nach einem Jahr Betrieb ermittelbar)

Energieeffizienzklasse

  • Das Haus erreicht vermutlich Energieklasse A, der Energiebedarf wird bei knapp unter 40 kWh p.a. pro m² liegen (kann erst nach einem vollständigen Kalenderjahr zuverlässig gesagt werden)
  • mit der alten Gas Brennwertheizung (von 2008-2023) war die Energieeffizienzklasse E, der Energiebedarf lag bei 149 kWh p.a. pro m² (jährliche Heizlast bei ca. 22.700 kW p.a.)
  • mit dem ganz alten Gaskessel (bis 2008) und 245 kWh p.a. pro m² war die Energieeffizienzklasse G

Bei der Heizungsauswahl ist der Wirkungsgrad der erforderlichen Energie im Verhältnis zur eingesetzten Energie entscheidend. Wird Warmwasser bzw. Heizung über einen Heizstab / eine Heizsonde erzeugt, ist das Verhältnis 1:1, d. h. 1 kW Energie erzeugt maximal 1 kW Heizleistung. Bei einer Wärmepumpe ist das Verhältnis signifikant besser, i.d.R. 1:3. oder besser. D. h. für eine zu erzeugende Heizlast von 3 kW wird nur ca. 1 kW Energie benötigt (es muss nur 1/3 der Energie erzeugt oder gekauft werden).

Die Luft-Wasser Wärmepumpe wurde über die SG Ready (Smart Grid Ready) Schnittstelle an ein E3DC S10 X Compact Hauskraftwerk angebunden (falls PV Überschussstrom vorhanden sein sollte, wird die Wärmepumpe vom Hauskraftwerk angetriggert, den 1.000 Liter Pufferspeicher für die Nacht zu laden).

Zielbild umgesetzt

Vorab testen!

Man kann/soll übrigens vorab testen, ob eine Wärmepumpe funktioniert: Im Winter die Vorlauftemperatur einer bestehenden Gas oder Ölheizung auf 50 oder 55 Grad absenken, und schauen ob die Bude über Winter warm wird (bei uns mussten in zwei Räumen Heizkörper des Typ 22 durch Typ 33 ersetzt werden). Es gibt auch Wärmepumpen die bis zu 70 Grad Vorlauftemperatur erzeugen (wie unsere), aber bei diesen hohen Vorlauftemperaturen nicht effizient laufen (Jahresarbeitszahl über 3 sollte angestrebt werden, das geht i.d.R. nur mit einer Wasser/Wasser Wärmepumpe oder Vorlauftemperaturen <= 55 Grad).

E-Fahrzeug

Sehr schöner Nebeneffekt durch PV/Speicher: Trotz eines Elektroautos (aktuell VW ID.4) ist durch Reduzierung der Ladeleistung der Wallbox von 22 kW Ladeleistung auf 8 kW – die dann in den 8-9 Sonnenmonaten – direkt vom Dach und aus dem Batteriespeicher komme, es ist nur ein minimaler Netzbezug erforderlich.

Durch bidirektionales laden des Elektroautos (V2G = Vehicle 2 Grid) kann der 9 kW Speicher des Hauskraftwerks um Anteile des Batteriespeichers des Elektrofahrzeugs erweitert werden.

Variable Stromtarife

Durch die letzten beiden Punkte wird weniger zu unlukrativen Konditionen ins Netz eingespeist, sondern möglichst viel im Haus selbst verbraucht.

Alternativ kann auch ein variabler Stromtarif gebucht werden (z. Bsp. über TIBBER oder AWATAR), erforderlich hierfür ist entweder ein digitaler Zweirichtungszähler oder ein Smart Meter (die alten analogen Ferraris Zähler mit der Drehscheibe gehen damit aber nicht).

Die variablen Stromtarife werden am Spotmarkt der Strombörse Leipzig täglich um 13 Uhr für den Folgetag festgelegt (Day-Ahead Preise), und liegen i.d.R. deutlich unter den fixen Stromtarifen.

Das Hauskraftwerk hat seit April 2024 die Möglichkeit, auf dem Strom Spotmarkt (EPEX/SPOT) mit Day Ahead Preisfixing zu Zeiten mit geringen Preisen Strom zuzukaufen (und so auch den PV Speicher/das Elektroauto aufzuladen, wenn im Winter weniger Sonne scheint und die Tage kürzer sind).

Ausblick & weitere Optimierungsmöglichkeiten

Sobald vom Gesetzgeber regulatorisch erlaubt, kann nicht nur V2H (Vehicle to home, d. h. vom Fahrzeug ins Hausnetz) sondern auf V2G umgesetzt werden (Vehicle to grid, d.h. vom Fahrzeug ins Stromnetz)