ZEWOTHERM Wärmepumpe LAMBDA im Bestandsgebäude

Kurzprofil

Ein freistehendes Einfamilienhaus Baujahr 1960 in Moers wurde von einer Gas Brennwertheizung auf eine ZEWOTHERM Wärmepumpe LAMBDA umgestellt. Ziel war ein effizienter, leiser und alltagstauglicher Betrieb im Bestand mit bestehenden Heizkörpern und niedrigen Vorlauftemperaturen.

Ausgangssituation

• Gebäude: Einfamilienhaus, Baujahr 1960, Wohnfläche 136 m², teilsaniert
• Standort: Moers, Normaußentemperatur: minus 8,2 °C
• Heizflächen: großzügig dimensionierte Typ22 und Typ33 Heizkörper aus der früheren Gas Anlage
• Vorlauf vor Umstieg: bereits seit 2017 auf maximal 45 °C reduziert
• Gasverbrauch: 10.000 bis 17.000 kWh pro Jahr, inkl. Gasherd ca. 1.000 kWh

Der Betrieb der früheren Heizung zeigte, dass die reale benötigte Heizleistung auch an kalten Tagen moderat blieb. Beispiel: maximaler Gas Tagesverbrauch um 150 kWh bei ca. minus 5 °C entspricht rechnerisch etwa 6,25 kW.

Herausforderung

Im Bestand sind drei Punkte entscheidend

• Effizienz bei niedrigen Vorlauftemperaturen ohne Fußbodenheizung
• Stabiler Betrieb ohne häufiges Takten, besonders in der Übergangszeit
• Transparenz der Anlage, um Betrieb und Optimierung nachvollziehbar zu machen

Modulation und Taktverhalten

• Die EU10L kann bis auf 20 Prozent Verdichterleistung modulieren
• Unterhalb von etwa 4,5 °C Tagesmitteltemperatur trat praktisch kein Takten auf, die Anlage lief weitgehend durch
• Über das Jahr wurden 541 Taktvorgänge gezählt
• In der Übergangszeit lag das Maximum bei 7 Takten pro Tag

PV Überschussladen erhöhte die Puffertemperatur und verlängerte dadurch die Pausen zwischen den Taktvorgängen.

Verhalten bei Außentemperaturen und Abtauung

• Bei Tagesmittel zwischen 0 und 6 °C lag der COP typischerweise zwischen 4 und 5
• Ab 6 °C wurde ein COP über 5 sicher erreicht
• Unter 0 °C nahm die Abtauhäufigkeit tendenziell ab, weil die Luft meist trockener ist
• Viele Abtauvorgänge traten besonders zwischen 0 und 2 °C auf

Interpretation und Learnings

Dimensionierung im Bestand

Die Heizlastberechnung ergab 8.611 W bei minus 8,2 °C. Die reale Nutzung wich davon ab, weil nicht alle Räume voll beheizt wurden. Aus den gemessenen Jahresdaten wurde für minus 8 °C eine Tagesenergie von ca. 130 bis 140 kWh abgeleitet, das entspricht rund 5,5 kW. Daraus folgt

• Heizstab Betrieb ist sehr unwahrscheinlich
• Die Wahl der EU10L erfolgte auch wegen der tieferen Modulationsgrenze gegenüber der EU8L zum damaligen Zeitpunkt

Pufferspeicher: Empfehlung aus der Praxis

Der Betreiber würde rückblickend einen größeren Pufferspeicher wählen, um

• Heizphasen zu verlängern
• Pausenzeiten zu vergrößern
• Takten in der Übergangszeit weiter zu reduzieren

Transparenz bringt Optimierung

Die Kombination aus Modbus Daten, separater Strommessung und Smart Home Visualisierung machte es möglich, Betriebszustände wie Takten, PV Optimierung und Abtauung sauber zu analysieren.

Als nächster Schritt wurde eine Wärmemengenmessung im Heizkreis als wünschenswert genannt, um die tatsächlich ans Haus abgegebene Wärme noch exakter zu bewerten.

Fazit

Diese Anlage zeigt, dass eine ZEWOTHERM Wärmepumpe LAMBDA im Bestandsgebäude mit Heizkörpern sehr effizient laufen kann, wenn

• die Vorlauftemperaturen niedrig gehalten werden
• ein hydraulischer Abgleich sauber umgesetzt ist
• die Anlage korrekt parametrisiert und bei Bedarf durch PV Überschussladen unterstützt wird

Mit einem Gesamt COP von 4,61 unter Einbezug aller Nebenverbräuche und Vorlauftemperaturen bis maximal 35 °C liefert das Projekt ein starkes Praxisbeispiel für Wärmepumpen Modernisierung im Bestand.