THZ Tecalor (LWZ Stiebel Eltron) Wärmepumpe -Optimierung und Erfahrungsaustausch

[sunrise]

Hallo Willy!

Wie soll man dir helfen, wenn Du so gigantisch präzise Auskünfte gibst. Alternativ bitte Hausgröße, Bausubstanz, U-Werte der Außenwände, Dach und Fenster, ... Du weißt selbst, über welche Stellen ein Haus Wärme verliert. Damit könnte man zumindest ein bisschen schätzen.

Folgendes hatte ich geschrieben:

Es ist ein KFW60 Haus (Liapor massiv mit Styrodur-Dämmung, knapp 170 qm Wohnfläche), ohne Solar. Was möchtest Du noch wissen?

Und auf Deine Frage bzgl. des Baujahrs...

Was ist das Baujahr deines Hauses? Ich würde die Steigung der Heizkurve sonst mit max. 0,3 einschätzen.

... hatte ich auch geantwortet:

Haus-BJ ist 2008 (mit FBH) und Tecalor THZ 303 SOL, 2006/09-2008/08, FW 2.16

Ich wusste nicht vorab, welche Parameter relevant sind und hatte daher auch gefragt, was sonst noch nötig wäre.

Hilft folgendes weiter?

• Jahres-Primärenergiebedarf: 51.5 kWh/m²a
• Spezifischer Transmissionswärmeverlust: 0.32 W/m²K
• Max. Wärmebedarf der Heizungsanlage: 8.06 kW

Technische Daten der THZ 303 SOL:

• Wärmeleistung WP (A2/W35)¹⁾ kW 4.2
• Wärmeleistung elektr. Nacherwärmung kW 8.8
• Wärmeleistung WP + elektr. Nacherwärmung (A-15/W35)²⁾ kW 10.6

• ¹⁾ A2/W35 = Lufteintrittstemperatur: 2°C, Heizungsvorlauf: 35°C
• ²⁾ A-15/W35 = Lufteintrittstemperatur: -15°C, Heizungsvorlauf: 35°C

Oder bedarf es darüber hinaus noch der von Dir genannten U-Werte für Außenwände, Dach und Fenster?

Ich verstehe ja wenig von der Materie, daher die Fragen:

Wenn von einem max. Wärmebedarf der Heizungsanlage in Höhe von 8.06 kW die Rede ist und die Wärmeleistung der Anlage mit 4.2 kW bzw. 8.8 kW bzw. 10.6 kW angegeben wird (abhängig davon, ob die elektrische Nacherwärmung zugeschaltet ist oder nicht), dann verstehe ich das so, dass die Anlage unterdimensioniert ist. Aber andererseits verstehe ich auch, dass ein Maximalwert genannt ist, hingegen ja nicht an allen Tagen so "niedrige" Temperaturen herrschen.

Wie muss ich das jetzt einordnen?

[sunrise]

Übrigens betrug die Badezimmertemperatur heute früh ~0.6K mehr als sonst, ohne dass ich bis dahin etwas verändert habe. Gibt es dafür eine Erklärung?


Es ist für mich erschreckend, wie lange der Kompressor durchläuft. 😮

Ich habe die Raumtemperatur (P01+P02) jetzt von 21°C auf 20°C gesenkt und schaue, ob/was das bringt.

Du darfst diesen Dateianhang nicht ansehen.

[TheTrumpeter]

Hilft folgendes weiter?

• Jahres-Primärenergiebedarf: 51.5 kWh/m²a
• Spezifischer Transmissionswärmeverlust: 0.32 W/m²K
• Max. Wärmebedarf der Heizungsanlage: 8.06 kW

Technische Daten der THZ 303 SOL:

• Wärmeleistung WP (A2/W35)¹⁾ kW 4.2
• Wärmeleistung elektr. Nacherwärmung kW 8.8
• Wärmeleistung WP + elektr. Nacherwärmung (A-15/W35)²⁾ kW 10.6

• ¹⁾ A2/W35 = Lufteintrittstemperatur: 2°C, Heizungsvorlauf: 35°C
• ²⁾ A-15/W35 = Lufteintrittstemperatur: -15°C, Heizungsvorlauf: 35°C

Was schließt Du aus diesen beiden Angaben/Informationen?

Ich sag' Dir mal was ich dahinein interpretiere...

Energieausweise sind meist bei unrealistisch niedrigen Raumtemperaturen gerechnet, d.h. auf den "max. Wärmebedarf der Heizungsanlage" kannst Du nochmal je nach Vorlieben 10-20% draufpacken.
Damit hätte das Haus im schlimmsten Fall (vmtl. -15° C Aussentemperatur? Keine Ahnung an welchem Standort/Klimabereich das Haus steht) 9-10 kW Wärmebedarf. Lt. Installationsanleitung hat die 304SOL (zur 303 habe ich nix, aber ich glaube die Leistungsdaten sind fast ident) bei -15° C im besten Fall (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 170 m³/h) 3,5 kW, realistisch würde ich eher mit 3 kW rechnen. Um die 9-10 kW dann zu erreichen, brauchst Du zusätzlich den Heizstab auf der 2. Stufe (5,7 kW).

Bei 7,5° C Außentemperatur läge die Wärmeleistung der 304SOL (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 170 m³/h) bei 5,5 kW (bzw. 4,75 kW ohne Lüftung).
Leider kann ich aus den Daten nicht ablesen, welche Heizlast beispielsweise bei 7° C Außentemperatur nötig wäre.

In meinem Energieausweis gibt's eine Berechnung zur Heizlast. Die ist für Delta-T von 33,2K berechnet (20° C Raum- und -13,2° C Außentemperatur) und kommt auf 3,118 kW. Wenn ich das auf Delta-T 37K umrechne (22° C Raum- und -15° C Außen), komme ich auf 3,474 kW (+11%).
Meine 404SOL hat bei -15° C Außen eine Leistung von 5,5 kW (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 200 m³/h) bzw. 3,2 kW (ohne Lüftung). Das deckt sich auch mit meiner Beobachtung, dass selbst bei durchgehend -15° C kein Heizstab erforderlich ist, um (langsam aber doch) in den positiven Bereich der Hysterese zu kommen.

Wenn ich meine Rechnung auf Deine Zahlen umlege (8,06 kW Heizlast bei Delta-T 33,2K) und das auf Delta-T 15K umrechne (22° C Raum- und 7° Außen) erhalte ich einen Wärmebedarf von 3,6 kW (22° C Raum- und 7° Außen). Das müsste Deine Anlage eigentlich noch schaffen, aber mit Delta-T 22K (22° C / 0° C) bin ich schon bei 5,3 kW. Die 304SOL macht da noch 5,25/4,0 kW.

Grob überschlagen erscheint es mir also nicht als unrealistisch, dass Deiner Anlage irgendwo zwischen 0° C und 5° C Außentemperatur "die Puste ausgeht", zumal ich mich dunkel erinnere, dass eine der Innovationen zwischen x03 und x04 die war, dass die Abluft vom Kreuz-Gegenstrom-Wärmetauscher dann noch über den Heizungs-Wärmetauscher geführt wird. Aber willybauss kann bestimmt sagen ob das stimmt bzw. kannst Du auch selbst das Diagramm mit den Leistungsdaten aus der Anleitung betrachten.

[TheTrumpeter]

Ich habe die Raumtemperatur (P01+P02) jetzt von 21°C auf 20°C gesenkt und schaue, ob/was das bringt.

Wenn Du den Raumtemperatureinfluss nicht sehr hoch eingestellt hast, dann bringt das eher wenig. Aber ein Blick auf die berechnete Heizkurve in FHEM gibt darüber Aufschluss.

[Smartrock]

Kurzer Zwischeneinschub: Strommessung nach Stromzähler und im Vergleich dazu WP-intern (SElectr): Ich habe das jetzt mehrere Tage verfolgt und versucht, exakt zu messen. Bei der Stromzähleranzeige komme ich auf durchwegs höhere Verbräuche als das was WP-intern summiert wird. Das wird zum einen die Steuerung der WP sein und vermutlich auch die Lüftung. Zusätzliche Verbraucher (die bei mir dankenswerterweise vom Elektriker auf den selben Stromzähler wie die WP gesetzt wurden (Bad-Zusatzheizpatronen und Sauna)) kann ich für den Messzeitraum ausschließen. Ich komme auf ein Delta von 200 Watt pro Stunde, also pro Tag 4,8 kWh. Deckt sich das mit eurer Erfahrung / euren Werten?

[Smartrock]

Meine 404SOL hat bei -15° C Außen eine Leistung von 5,5 kW (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 200 m³/h) bzw. 3,2 kW (ohne Lüftung). Das deckt sich auch mit meiner Beobachtung, dass selbst bei durchgehend -15° C kein Heizstab erforderlich ist, um (langsam aber doch) in den positiven Bereich der Hysterese zu kommen.

Das ist hochinteressant, Danke für diese Werte. D.h. die Nutzung der Lüftung hat also nicht nur marginalen, sondern deutlichen Einfluss auf die Leistung der "Anlage". Das ist sehr wichtig, weil gerade im Winter bedeutet das, die Lüftung schon in ordentlichen m3/h laufen zu lassen.

[TheTrumpeter]

Das ist hochinteressant, Danke für diese Werte.

Habt ihr alle keine Anleitungen???

Das ist sehr wichtig, weil gerade im Winter bedeutet das, die Lüftung schon in ordentlichen m3/h laufen zu lassen.

Der Lüftungs-Wärmetauscher hat ja nicht 100% Effizienz, sonst würd' es nix bringen dessen Abluft noch über den Heizungswärmetauscher zu führen. (Bei 100% Effizienz wäre Abluft = Außenluft, die ja auch die Wärmepumpe genauso bekommt.)
Oder anders gesagt, durch die Lüftung geht auch Energie verloren, die dann zumindest teilweise wieder durch die Aktion zurückgeholt werden kann. Solange die Wärmeleistung ausschließlich über die Wärmepumpe zur Verfügung gestellt werden kann, wird's unter'm Strich wahrscheinlich egal sein. Sobald aber der Heizstab mithelfen muss die durch die (zu) hohe Luftwechselrate rausgeblasene Energie wieder bereitzustellen, wird's eher kontraproduktiv.

Von der ohne zusätzliche Maßnahmen zusätzlich resultierenden Luftfeuchte unter 20% rel. will ich gar nicht erst anfangen.

Oder anders, Effizienz ist nicht alles. Behaglichkeit und Komfort gehen für mich vor, wenngleich beides zumindest teilweise subjektive Kriterien sind.

[sunrise]

@TheTrumpeter
Danke! Dass die Werte vermutlich "schöngerechnet" wurden, ist nicht abwegig, aber damals hatten wir dem halt vertraut. Ich hatte damals explizit gefragt, ob die THZ 403 SOL nicht geeigneter wäre. Aber es hieß (ich hoffe, das richtig zu erinnern und hier richtig wiederzugeben), dann würde die (größere) Anlage zu häufig takten. Heute könnte ich es so verstehen, dass damals der Rat war, besser eine kleinere Anlage ständig am Anschlag laufen zu lassen. Tja, wie gesagt, damals vertraut (und vor allem auch technisch noch unbedarfter als heute). 🙄

Deine Rechnungen kann ich mangels Verständnis momentan nicht nachvollziehen, werde aber nochmal in die Berechnungen für unser Haus reinschauen und dort dann evtl. die entsprechenden Passagen finden.

Wenn ich Deine (und die von Willy) lese, merke ich schnell, dass Ihr entweder "vom Fach" seid oder durch intensive Beschäftigung mit dem Thema den Durchblick habt -  oder anders herum, dass ich von technischen Dingen keine/Wenig Ahnung habe (IT und MINT, ja, aber leider ohne Physik).

Und ja, ich habe selbstverständlich die Unterlagen: Energiesparnachweis sowie Gebrauchs- und Montageanweisung und auch die Bedienungsanweisung "nur für den Fachmann". Bei letzterer sagt der Titel schon einiges, aber ich möchte mich anstrengen, es besser zu verstehen. Dass mir das nicht so schnell gelingt, bitte ich zu entschuldigen. Es liegt nicht am mangelnden Willen.

[sunrise]

Damit hätte das Haus im schlimmsten Fall (vmtl. -15° C Aussentemperatur? Keine Ahnung an welchem Standort/Klimabereich das Haus steht) 9-10 kW Wärmebedarf.

Im Energiesparnachweis lese ich:

Klimaort
Es wurden Solar- und limadaten vom "mittleren Standort Deutschland" verwendet.

Die monatlichen Temp.mittel werden (Jan.-Dez.) so angegeben (in °C):
-1.3, 0.6, 4.1, 9.5, 12.9, 15.7, 18.0, 18.3, 14.4, 9.1, 4.7, 1.3

[sunrise]

Ah, und dann kommt etwas zu "maximaler Wärmebdarf der Heizungsanlage":

maximale Temperaturdifferenz

Warmseitentemperatur:  20.0°C
Kaltseitentemperatur: -15.0°C (Abminderung z.B. Keller oder
Temperaturdifferenz:   35.0 K (Erdreich ist berücksichtigt)

Wärmeverlust durch die Gebäudefläche

spezifischer Wärmeverlust: 0.32 W/m²K
Gebäudeoberfläche:         384 m²             4.29 kW

Wärmeverlust durch den Luftwechsel

Luftwechselverlust:        108 W/K            3.77 kW
ausreichend für: 9 Personen
                                              _______

                         max. Heizleistung:   8.06 kW

Anmerkung: Wir sind 4 Personen (nicht 9).

Aber ehrlich - das alles sagt mir nicht viel, weil ich mich mit den Begriffen schlicht nicht auskenne. 🫢

[sunrise]

Lt. Installationsanleitung hat die 304SOL (zur 303 habe ich nix, aber ich glaube die Leistungsdaten sind fast ident) bei -15° C im besten Fall (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 170 m³/h) 3,5 kW, realistisch würde ich eher mit 3 kW rechnen. Um die 9-10 kW dann zu erreichen, brauchst Du zusätzlich den Heizstab auf der 2. Stufe (5,7 kW).

Bei 7,5° C Außentemperatur läge die Wärmeleistung der 304SOL (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 170 m³/h) bei 5,5 kW (bzw. 4,75 kW ohne Lüftung).
Leider kann ich aus den Daten nicht ablesen, welche Heizlast beispielsweise bei 7° C Außentemperatur nötig wäre.

Laut Leistungs-Diagramm THZ 303 SOL beträgt bei VL 35°C mit WRG bei 170 m³/h die Heizleistung (kW) bei einer Außentemperatur (°C) ca.:
AT -15  °C => 4.0 kW
AT -12.5 °C => 4.5 kW
AT -10  °C => 5.0 kW
AT  -5  °C => 5.6 kW
AT  0  °C => 5.7 kW
AT  5  °C => 5.8 kW
AT  7.5 °C => 5.8 kW
AT  10  °C => 6.0 kW

Wenn ich Dich richtig verstanden habe und noch 0.5 kW abziehe, bedeutet das, dass unsere Anlage bei einer AT von 7.5 °C eine Leistung von ca. 5.3 kW bringt (Kompressor + WRG, ohne elektrische Nacherwärmung/ Booster).

Wo im "Energieeinsparnachweis" lese ich denn nun den Wärmebedarf (in kW) unseres Hauses ab, den ich mit diesen 5.3 kW vergleichen muss, um das Delta auszurechnen, das noch durch den Einsatz von 1-3 elektrischen Nacherwärmung/ Booster-Stufen abgedeckt werden muss? Gibt es für diesen Wert einen besonderen Begriff?

[Smartrock]

Das ist hochinteressant, Danke für diese Werte.

Habt ihr alle keine Anleitungen???

Hab das Diagramm immer überblättert und bisher nie verstanden. Die 403SOL hat nach Check in der Installationsanleitung hier die gleichen Werte wie die 404SOL.

Das ist sehr wichtig, weil gerade im Winter bedeutet das, die Lüftung schon in ordentlichen m3/h laufen zu lassen.

Der Lüftungs-Wärmetauscher hat ja nicht 100% Effizienz, sonst würd' es nix bringen dessen Abluft noch über den Heizungswärmetauscher zu führen. (Bei 100% Effizienz wäre Abluft = Außenluft, die ja auch die Wärmepumpe genauso bekommt.)
Oder anders gesagt, durch die Lüftung geht auch Energie verloren, die dann zumindest teilweise wieder durch die Aktion zurückgeholt werden kann. Solange die Wärmeleistung ausschließlich über die Wärmepumpe zur Verfügung gestellt werden kann, wird's unter'm Strich wahrscheinlich egal sein. Sobald aber der Heizstab mithelfen muss die durch die (zu) hohe Luftwechselrate rausgeblasene Energie wieder bereitzustellen, wird's eher kontraproduktiv.

Von der ohne zusätzliche Maßnahmen zusätzlich resultierenden Luftfeuchte unter 20% rel. will ich gar nicht erst anfangen.

Oder anders, Effizienz ist nicht alles. Behaglichkeit und Komfort gehen für mich vor, wenngleich beides zumindest teilweise subjektive Kriterien sind.

Das mit der Subjektivität und Behaglichkeit ist richtig, sehe ich auch so. Ich würde das nicht übertreiben für ein paar EUR Einsparung. Aber der Zusammenhang dass Einsatz Lüftung / Wärmerückgewinnung die Leistung der Anlage auch beispielsweise bei 0 Grad von 5,5 kW auf 7,25 kW (403SOL bei 200m3/h) hebt, war mir bisher nicht so deutlich.

[sunrise]

@TheTrumpeter @willybauss

Ich habe also eine Heizleistung in Höhe von ca. 5.3 kW bei einer AT von 7.5 °C (und einer WRG bei 170 m³/h, ohne elektrische Nacherwärmung) laut Leistungs-Diagramm THZ 303 SOL (und abzgl. 0.5 kW, um realistischer zu sein).

Muss ich diese 5.3 kW in Kontext bringen mit der im Energieeinsparnachweis beschriebenen "max. Heizleistung" in Höhe von 8.06 kW? Das ist unter dem Kapitel "Maximaler Wärmebedarf der Heizungsanlage" beschrieben (und ich habe das dort gepostet).

Ich verstehe nicht, was "Maximaler Wärmebedarf der Heizungsanlage" bedeutet? Wieso hat die Heizung einen Wärmebedarf? Ich hätte hier oder an anderer Stelle eher eine Aussage erwartet, was der maximale Wärmebedarf des Hauses ist, oder liege ich falsch?

Außerdem lese ich im Energieeinsparnachweis von internen Wärmegewinnen ("pauschaler Ansatz"), wo 27 kWh/Tag angegeben sind. Ist der Parameter "interner Wärmegewinn" hier überhaupt relevant?

Sorry, dass ich das noch nicht verstehe.

Lt. Installationsanleitung hat die 304SOL (zur 303 habe ich nix, aber ich glaube die Leistungsdaten sind fast ident) bei -15° C im besten Fall (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 170 m³/h) 3,5 kW, realistisch würde ich eher mit 3 kW rechnen. Um die 9-10 kW dann zu erreichen, brauchst Du zusätzlich den Heizstab auf der 2. Stufe (5,7 kW).

Bei 7,5° C Außentemperatur läge die Wärmeleistung der 304SOL (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 170 m³/h) bei 5,5 kW (bzw. 4,75 kW ohne Lüftung).
Leider kann ich aus den Daten nicht ablesen, welche Heizlast beispielsweise bei 7° C Außentemperatur nötig wäre.

Laut Leistungs-Diagramm THZ 303 SOL beträgt bei VL 35°C mit WRG bei 170 m³/h die Heizleistung (kW) bei einer Außentemperatur (°C) ca.:
AT -15  °C => 4.0 kW
AT -12.5 °C => 4.5 kW
AT -10  °C => 5.0 kW
AT  -5  °C => 5.6 kW
AT  0  °C => 5.7 kW
AT  5  °C => 5.8 kW
AT  7.5 °C => 5.8 kW
AT  10  °C => 6.0 kW

Wenn ich Dich richtig verstanden habe und noch 0.5 kW abziehe, bedeutet das, dass unsere Anlage bei einer AT von 7.5 °C eine Leistung von ca. 5.3 kW bringt (Kompressor + WRG, ohne elektrische Nacherwärmung/ Booster).

Wo im "Energieeinsparnachweis" lese ich denn nun den Wärmebedarf (in kW) unseres Hauses ab, den ich mit diesen 5.3 kW vergleichen muss, um das Delta auszurechnen, das noch durch den Einsatz von 1-3 elektrischen Nacherwärmung/ Booster-Stufen abgedeckt werden muss? Gibt es für diesen Wert einen besonderen Begriff?

[Smartrock]

Ich habe also eine Heizleistung in Höhe von ca. 5.3 kW bei einer AT von 7.5 °C (und einer WRG bei 170 m³/h, ohne elektrische Nacherwärmung) laut Leistungs-Diagramm THZ 303 SOL (und abzgl. 0.5 kW, um realistischer zu sein).

Muss ich diese 5.3 kW in Kontext bringen mit der im Energieeinsparnachweis beschriebenen "max. Heizleistung" in Höhe von 8.06 kW? Das ist unter dem Kapitel "Maximaler Wärmebedarf der Heizungsanlage" beschrieben (und ich habe das dort gepostet).

Ich finde die Frage völlig in Ordnung, kann sie leider auch noch nicht beantworten.
Wenn ich TheTrumpeter richtig verstehe, siehe hier...:

In meinem Energieausweis gibt's eine Berechnung zur Heizlast. Die ist für Delta-T von 33,2K berechnet (20° C Raum- und -13,2° C Außentemperatur) und kommt auf 3,118 kW. Wenn ich das auf Delta-T 37K umrechne (22° C Raum- und -15° C Außen), komme ich auf 3,474 kW (+11%).
Meine 404SOL hat bei -15° C Außen eine Leistung von 5,5 kW (35° C Vorlauftemperatur & Lüftung bei 200 m³/h) bzw. 3,2 kW (ohne Lüftung).

...dann setzt er hier für die Heizlast ,,nur" den Wärmeverlust durch die Gebäudeoberfläche an - und nicht zusätzlich den Wärmeverlust durch den Luftwechsel. Das sind die 2 Werte, die laut meinem Energieeinsparnachweis den maximalen Wärmebedarf der Heizungsanlage = maximale Heizleistung definieren.
Folge ich dem Ansatz von TheTrumpeter ergibt sich für mein Haus bei Deinem Beispiel von 7,5 Grad AT eine Heizlast für den Wärmeverlust durch die Gebäudeoberfläche: (22-7,5)x0,313(spez. Wärmeverlust bei mir)x619,5(Gebäudeoberfläche bei mir)=2,81 kW.
Zusätzlich würde sich für den Wärmeverlust durch den Luftwechsel bei mir ergeben: (22-7,5)x77,3=1,12 kW.
In Summe damit bei 7,5 Grad AT also: 3,93 kW Heizlast gesamt für mein Haus.
Meine 403SOL würde laut Diagramm bei dieser Temp und 35 Grad Vorlauf mit 200 m3/h Lüftung eine Heizleistung von ca. 8,2 kW liefern.

Sorry, wenn hier etwas falsch ist, ich wollte das Beispiel mal selbst durchgehen und würde mich gerne über nötige Korrektur oder Antwort an sunrise freuen.

[sunrise]

Danke, mit Deinen Hinweisen werde ich vielleicht die Rechnung für meinen Fall nachvollziehen können. 👍 Aber nicht mehr heute. 🥱