Optimierung Wärmepumpe #1

Seit Anfang des Jahres nutzen wir eine Luft/Wasser-Wärmepumpe von Weishaupt, um die notwendige Wärme für Warmwasser und die Heizung zu erzeugen.

Wir haben uns gegen eine Fußbodenheizung entschieden, da unser Altbau für die notwendige Statik noch weiterer Umbauten bedurft hätte. Die eingesetzten Radiatoren, die sind um mindestens den Faktor 1,4 über den berechneten Wärmebedarf ausgelegt. Dabei haben wir die Referenzwerte bei 50°C Vorlauf heran gezogen, was auch unserem gewählten Vorlauf entspricht, auch wenn die Wärmepumpe selbst problemlos bis zu 65°C bereitstellen kann.

Beim Einzug im Februar 2022 haben wir schnell gemerkt, dass wir zwar einen Teil des Hauses gut auf Temperatur bekommen, das Wohnzimmer allerdings nicht. Dies hing an einem fehlenden Heizkörper und der fehlenden Dämmung der abgehängten Decke zum Dachgeschoss, dazu aber mehr in einem anderen Blogpost.

Nach der Installation der ModBus Stromzähler an der Wärmepumpe ist nun klar, dass wir jeden Tag ungefähr 1,3 bis 1,5 kWh elektrische Energie aufwenden, um die Wärmepumpe zu betreiben. Da die Anlage aktuell im Sommermodus läuft, kommt dies einerseits vom Grundbedarf der Elektronik, der mit konstant 21 Watt gemessen wurde und andererseits von der Energie, die wir für die Erzeugung des Warmwassers benötigen.

Der Verbraucht schockt mich nicht, die alte Gas-Therme hatte einen Verbrauch von über 30 Watt im Stand-by Betrieb, vom Gasverbrauch ganz zu sprechen. Was mich allerdings stört ist die Tatsache, dass die Warmwassererzeugung immer dann einschaltet, wenn keine Sonne scheint. Das führt dazu, dass die Wärmepumpe regelmäßig am späten Abend oder nachts anläuft. Wie das aussieht, sieht man schön im Grafana Dashboard:

Anzeige von 2 Tagen Erzeugung der PV und dem Verbrauch des Haushaltes
Darstellung PV Erzeugung (gelb) und Verbrauch im Haushalt (grün)

Gut zu erkennen ist, dass entsprechende Leistungsspitzen im Haushalt abseits der Zeiten, an denen die PV Anlage ausreichend Energie liefert, gibt. Diese Spitzen fängt der Hausspeicher ab, allerdings tut das weder dem Hausspeicher noch dem eigenen Geldbeutel besonders gut.

Schaut man sich im selben Zeitfenster den Energiebedarf im Haushalt an, dann sieht man, dass die Spitzen durch die Wärmepumpe entstehen.

Aufgeteilter Stromverbrauch nach L1,L2,L3 am Stromzähler und den Untermessungen

Die orange Linie zeigt die Wärmepumpe an, man kann schön erkennen, dass diese deckungsgleich zur Grafik oben ist. Die blauen Spitzen sind der Kühlschrank und die gelben Spitzen rechts war die Waschmaschine.

Ansicht nur Wärmepumpe

Warum schreibe ich das?

Ich habe eine Woche Urlaub und mein Ziel ist es, dass die Wärmepumpe nur noch in Zeiten, in denen PV Strom zur Verfügung steht, Warmwasser erzeugt.

Zumindest im Sommer sollte das eine Verbesserung des Eigenverbrauchs bringen, außerdem wird so der Hausspeicher geschont werden.

Um das Ziel zu erreichen werde ich mit den folgenden Punkten experimentieren:

  1. Umstellen der Zeiten für die Warmwassererzeugung in Zeitbereiche in denen definitiv Sonne verfügbar ist. Initial über die Kundenschnittstelle / das Display der Wärmepumpe.
  2. Bauen einer SGready Relais Steuerung.
    1. Diese Schnittstelle erlaubt es dem Verteilnetzbetreiber die Wärmepumpe zu steuern, meist wird sie zur Abriegelung genutzt.
    2. Allerdings kann man die Schnittstelle mit ihren vier Zuständen auch dafür nutzen, um der Wärmepumpe mitzuteilen, dass nun genug PV Energie vorhanden ist und so eine Erhöhung der Temperatur im Speicher realisieren. Eine wunderbare Möglichkeit ohne viel Aufwand die Steuerung über Home Assistant zu realisieren.
  3. Anbinden der Wärmepumpe über Modbus TCP. Das kann die Weishaupt Anlage laut Handbuch, der Techniker, der die Installation gemacht hat, hat allerdings schon abgewunken. Da aber nun ja schon mal Netzwerkkabel im Heizraum liegen, gibt es keinen Grund es nicht zu versuchen.

In den folgenden Einträgen möchte ich meine Erfahrungen aufschreiben, möglicherweise wird daraus auch eine Anleitung, wie man mit SGready die Steuerung verbessern kann.

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