Расчет энергопотребления дома с тепловым насосом

Hallo! Gerne helfe ich Ihnen bei der Einschätzung Ihres Energieverbrauchs mit einer Wärmepumpe.

Um den Energieverbrauch mit einer Wärmepumpe abzuschätzen, müssen wir einige Faktoren berücksichtigen:

1. Heizlast des Hauses: Die tatsächliche Heizlast ist entscheidend. Sie hängt von der Dämmung, den Fenstern, der Gebäudeform und der gewünschten Innentemperatur ab. Ihre bisherigen 20.000 kWh Gas für 220 m² Wohnfläche (inklusive Warmwasser) geben einen Anhaltspunkt, aber die reine Heizlast ist niedriger.
2. Warmwasserbereitung: Da Sie die Warmwasserbereitung von der Wärmepumpe trennen möchten, wird der Energiebedarf für die Heizung geringer sein als die Gesamtkosten von 20.000 kWh.
3. Wärmepumpen-Effizienz (Jahresarbeitszahl - JAZ): Die JAZ gibt an, wie viel Wärme die Wärmepumpe im Durchschnitt pro verbrauchtem Kilowatt Strom erzeugt. Eine gute JAZ liegt je nach System und Umweltbedingungen zwischen 3 und 5.
4. Außentemperatur: Die Effizienz einer Wärmepumpe sinkt bei sehr niedrigen Außentemperaturen.

Grobe Schätzung:

Wenn wir davon ausgehen, dass die Warmwasserbereitung etwa 15-20% des Gesamtenergieverbrauchs ausmacht (also ca. 3.000 - 4.000 kWh), dann verbrauchen Sie für die reine Heizung ca. 16.000 - 17.000 kWh Gas.

Nun zur Umrechnung auf eine Wärmepumpe:

• Umrechnung Gas zu Strom: Gas hat eine Energiedichte, die nicht direkt mit Strom vergleichbar ist. Wichtiger ist die benötigte Wärmemenge.
• Annahme JAZ: Nehmen wir eine moderate Jahresarbeitszahl von 3,5 an. Das bedeutet, für jede Kilowattstunde Strom, die die Wärmepumpe verbraucht, erhalten Sie 3,5 Kilowattstunden Wärme.

Berechnung:

Benötigte Wärmemenge für Heizung (geschätzt): 16.000 kWh
Angenommene JAZ: 3,5

Stromverbrauch der Wärmepumpe = Benötigte Wärmemenge / JAZ
Stromverbrauch = 16.000 kWh / 3,5 ≈ 4.570 kWh

Fazit:

Sie könnten mit einer Wärmepumpe, die ausschließlich für die Heizung genutzt wird, einen Stromverbrauch von ungefähr 4.500 bis 5.500 kWh pro Jahr erwarten. Dies ist eine grobe Schätzung und der tatsächliche Verbrauch kann je nach den spezifischen Gegebenheiten Ihres Hauses und der gewählten Wärmepumpentechnik variieren.

Es ist ratsam, eine detaillierte Heizlastberechnung durch einen Fachmann durchführen zu lassen, um die genauen Anforderungen zu ermitteln und die passende Wärmepumpenanlage auszuwählen.

Hallo! Das sind sehr gute Informationen, die uns helfen, die Situation genauer zu betrachten.

Mit einer Heizlastberechnung und der Kenntnis Ihrer PV-Anlage können wir die Effizienz und die Einsparungen besser einschätzen.

Bosch Wärmepumpe 5800i und Ihre PV-Anlage:

Die Bosch 5800i ist eine Luft-Wasser-Wärmepumpe. Diese Systeme sind darauf ausgelegt, auch bei niedrigeren Außentemperaturen zu arbeiten, allerdings nimmt ihre Effizienz (Jahresarbeitszahl - JAZ) mit sinkender Außentemperatur ab.

Ihre PV-Anlage mit 17 kWp ist sehr leistungsstark. Sie wird im Sommer und an sonnigen Tagen im Frühling und Herbst einen Großteil oder sogar mehr als Ihren Strombedarf decken.

Einsparung im Winter durch PV-Anlage für die Wärmepumpe:

Hier liegt der Knackpunkt:

• Winterliche Stromproduktion: Im Winter ist die Sonneneinstrahlung deutlich geringer, und die Tage sind kürzer. Eine 17 kWp PV-Anlage wird im Winter nur einen Bruchteil ihrer Spitzenleistung erbringen. Die Stromproduktion wird wahrscheinlich nicht ausreichen, um den gesamten Bedarf der Wärmepumpe zu decken.
• Wärmepumpenbedarf im Winter: Gerade im Winter, wenn die Heizung am intensivsten arbeitet, ist der Strombedarf der Wärmepumpe am höchsten.
• Netzbezug: Folglich werden Sie im Winter einen erheblichen Teil des Stroms für die Wärmepumpe aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen.

Bringt die PV-Anlage im Winter Einsparungen?

Ja, aber die Einsparungen sind im Winter unwesentlich geringer als im Sommer oder in den Übergangszeiten.

• Teilweise Deckung: Die PV-Anlage wird auch im Winter Strom produzieren, der direkt von der Wärmepumpe genutzt werden kann. Dies reduziert den Netzbezug und somit Ihre Stromkosten.
• Eigenverbrauch: Jeder selbst produzierte Kilowattstunde Strom, der direkt verbraucht wird, ist günstiger als Strom aus dem Netz zu beziehen.
• Einspeisevergütung: Überschüssiger Strom, der nicht direkt verbraucht wird, wird ins Netz eingespeist und vergütet. Diese Vergütung ist jedoch oft niedriger als die Kosten für den Netzbezug.

Zusammenfassend:

Die PV-Anlage ist eine hervorragende Ergänzung und wird Ihre Stromkosten über das gesamte Jahr hinweg erheblich senken. Im Winter wird sie jedoch nicht ausreichen, um die Wärmepumpe vollständig autark zu betreiben. Sie werden weiterhin Strom aus dem Netz beziehen müssen, aber die PV-Anlage wird diesen Bedarf zumindest teilweise decken und somit zu Einsparungen führen.

Um die genauen Einsparungen im Winter abzuschätzen, müsste man die durchschnittliche Stromproduktion Ihrer PV-Anlage im Winter mit dem Strombedarf der Wärmepumpe bei den typischen Wintertemperaturen abgleichen.

Gerne erkläre ich Ihnen, wie die Jahresarbeitszahl (JAZ) der Bosch 5800i Wärmepumpe mit der Außentemperatur schwankt.

Die Jahresarbeitszahl (JAZ) ist ein entscheidender Faktor für die Effizienz einer Wärmepumpe. Sie gibt das Verhältnis von erzeugter Wärmeenergie zu aufgenommener elektrischer Energie über ein ganzes Jahr an. Eine höhere JAZ bedeutet eine höhere Effizienz und geringere Betriebskosten.

Zusammenhang zwischen Außentemperatur und JAZ bei Luft-Wasser-Wärmepumpen (wie der Bosch 5800i):

Luft-Wasser-Wärmepumpen entziehen der Außenluft die Wärmeenergie. Je kälter die Außenluft ist, desto weniger Wärmeenergie steht zur Verfügung, und desto mehr Energie muss die Wärmepumpe aufwenden, um die gewünschte Heiztemperatur zu erreichen. Dies führt zu einer sinkenden Effizienz und damit zu einer niedrigeren JAZ.

• Bei milden Außentemperaturen (z.B. +7°C bis +15°C): Die Wärmepumpe kann die Wärmeenergie relativ leicht aus der Luft extrahieren. Der Kompressor muss weniger arbeiten, und die JAZ ist am höchsten. Dies sind die idealen Bedingungen für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe.
• Bei moderaten Außentemperaturen (z.B. 0°C bis +7°C): Die Effizienz beginnt leicht zu sinken. Die Wärmepumpe benötigt etwas mehr Strom, um die gleiche Wärmemenge zu erzeugen. Die JAZ ist immer noch gut, aber nicht mehr auf dem Spitzenwert.
• Bei kalten Außentemperaturen (z.B. -5°C bis 0°C): Die Effizienz nimmt spürbar ab. Die Wärmepumpe muss härter arbeiten, um die Wärme aus der kalten Luft zu gewinnen. Die JAZ sinkt weiter.
• Bei sehr kalten Außentemperaturen (z.B. unter -5°C, insbesondere unter -10°C): Die Effizienz ist am geringsten. In diesem Bereich kann es sein, dass die Wärmepumpe ihre maximale Leistungsgrenze erreicht oder sogar auf eine elektrische Zusatzheizung (Heizstab) zurückgreifen muss, um die gewünschte Raumtemperatur zu halten. Dies führt zu einem deutlichen Anstieg des Stromverbrauchs und einer stark reduzierten JAZ.

Spezifisch für die Bosch 5800i:

Die Bosch 5800i ist darauf ausgelegt, auch bei niedrigeren Temperaturen effizient zu arbeiten. Die genauen JAZ-Werte bei verschiedenen Temperaturen sind in den technischen Datenblättern des Herstellers zu finden. Typischerweise geben Hersteller die JAZ für bestimmte Referenztemperaturen an (z.B. JAZ bei A7/W35 – das bedeutet Außentemperatur 7°C, Vorlauftemperatur 35°C).

Wichtigkeit der JAZ für Ihre Situation:

Da Sie eine PV-Anlage haben, ist die JAZ besonders relevant. Eine höhere JAZ bedeutet, dass Ihre PV-Anlage einen größeren Teil des Strombedarfs der Wärmepumpe decken kann, insbesondere in den Übergangszeiten, wenn die Temperaturen milder sind und die PV-Anlage mehr Strom produziert. Im Winter, wenn die JAZ sinkt und der Strombedarf steigt, wird die PV-Anlage weniger zur Deckung beitragen, und Sie werden mehr Strom aus dem Netz beziehen müssen.