Luft, Tiefenbohrung, Spiralkollektor ... Ich dreh' mich im Kreise ...
BAU-Forum: Energiesparendes Bauen / Niedrigenergiehaus

Luft, Tiefenbohrung, Spiralkollektor ... Ich dreh' mich im Kreise ...

Moin liebe Expertenrunde,
wir drehen uns gerade ein wenig im Kreis. Wir planen einen Neubau (kfw 55) im Hamburger Raum und haben so unsere lieben Probleme mit der Wärmelösung. Es soll auf jeden Fall ein Wärmepumpensystem werden  -  das stehe mal fest  -  aber wo pumpe das liebe Maschinchen her  -  das ist eine ganz andere Frage ...
Kurz ein paar Details zum Vorhaben.

- Ca. 170 m² Wohnfläche

  • Fußbodenheizung (logisch)
  • Kontrollierte Be- / Entlüftung (Belüftung, Entlüftung) mit Wärmerückgewinnung (Pflicht wegen Förderung)
  • Solar (geplant 5 m² Fläche) zur Warmwasserunterstützung
  • Massivhaus
  • Boden eher sandig und überaschenderweise wenig feucht. (Entzugsleistung nach Probebohrung fließend zwischen 15 und 35 W/m geschätzt)

Die Möglichkeiten und meine Bedenken ...

- Wärmepumpe mit Tiefenbohrung
Teuer in der Anschaffung und bei evtl. nötigen Mehrfachbohrungen schwer kalkulierbar. Wegen des Bodens ist auch mit mehreren Bohrungen zu rechnen. Genehmigungspflichtig. Angeblich kann die Genehmigung von Seiten der Stadt nach 10 Jahren entzogen werden ...

  • Wärmepumpe mit Spiralkollektoren

Eingeschraenkte Gartennutzung (keine Tiefwurzler). Gefahr der Vereisung. Beim vorhandenen Boden viele Kollektoren nötig. Auch recht teuer in der Anschaffung

  • Luft Wärmepumpe

Nicht so effizient, dafür aber günstiger in der Anschaffung und  -  sollte es in 10-20 Jahren deutlich effizientere Geräte geben  -  leichter austauschbar. Dafür eben ein wenig lauter.
Fazit.?!

Meine Überlegung. Bei den Erdwärmelösungen kann ich mit ca. 10.000 € höheren Anschaffungskosten rechnen. Damit sich das in 30 Jahren amortisiert, müssten die laufenden Kosten mindestens 340 € im Jahr geringer sein. Das ist glaube ich eher unwahrscheinlich (Zinsen sind noch nicht einmal mit eingerechnet).
Von Kühlfunktionen halte ich nichts, da sie ja die Luft nicht entfeuchten und ich keine Lust auf kondensationsbedingtes subtropisches Klima in meinem Haus habe. Daher entfiele dieser Vorteil bei einer evtl. Erdwärmelösung.
Die Überlegung geht zurzeit eher dahin, die Solarkollektorfläche recht kostengünstig zu vergrößern und Heizungsunterstützend zu verwenden, einen 500-800 L Vorhaltespeicher einzubauen und ein wenig bessere Dämmung zu verwenden. Die Mehrkosten wären deutlich geringer als die Kosten für eine Bohrung. Dann würde eine Luft Wärmepumpe doch die beste Lösung sein  -  oder? Oder übersehe ich noch irgendwas und habe meine Meinung nach euren Kommentaren in zwei Tagen wieder geändert ...
Bitte um Hilfe.
Vielen Dank und Grüße, Georg

  • Name:
  • Georg
  1. Weiter Informationen zum geplanten Wandaufbau

    Wände: 17.5 cm Porenbeton mit Lambda 0.09, ca. 16 cm Wanddämmung WLG 035, Verblendschicht
    Dach: 26 cm WLG 035
    Dämmung unter der Sohle: ca. 8 cm
    Euer Urteil? Dank und Grüße  -  Georg
  2. Also bei den Aufbauten ...

    Also bei den Aufbauten wirst Du sehr viel über Technik machen müssen. Der Hit in Sachen Energieeinsparung ist das nicht. Den U-Wert der Wand schätze ich mal auf irgendwas bei 0,20. ganz wichtig, Fenster, Anzahl, Größe, Ausrichtung, usw. Dann, Wasserverbrauch, Sperrzeiten usw. usw.
    Oder es ist ein Rechenkünstler unterwegs. Dann wirst du Dich allerdings über die Energiekostenabrechnung schwarz ärgern ...
    Plant da eigentlich jemand?
  3. Rechenkunst auf jeden Fall ...

    Rüdiger, da muss ich Dir recht geben!
    Die Wand entspricht wohl ungefähr 21 oder 22 cm reinem Dämmstoff, also weniger als wir schon Anfang der 90'er in die Wände gepackt haben, gleiches gilt für die Dachkonstruktion ...
    damit würde ich nicht seriös versuchen, das 55' Haus hinzukriegen!
    ... aber wie auch immer, das war ja nicht Frage des Threadstarters ;-))
    gibt es denn da eine Berechnung, wie hoch die Heizlast liegt? Wenn die nicht zu hoch ist, kann man ja Heizung, Lüftung und Solar in ein Integralgerät packen mit Nutzung der Außenluft & Restwärme Abluft. Hier mal Bilder, wie so ein Teil aussehen könnte:

    Spiralsonden lehne ich grundsätzlich ab, weil die zu viel Wärme aus zu wenig Volumen rausziehen, wie schon vom Threadstarter bemerkt/Vereisung.
    Bei Sondenbohrung: wie tief wurde denn probiert? Irgendwo fängt ja doch das Grundwasser an und da wird die Leistung besser. Das mit der Genehmigung für 10 Jahre ist reine Panikmache, die potentielle Gefahr ist die Bohrung, nicht der Betrieb. Insofern macht es keinen Sinn, eine bestehende Sonde stillzulegen.
    Die Luftmaschine ist nicht pauschal schlechter als eine Solemaschine, das ist immer eine Frage des lokalen Klimas und da Hamburg im Winter eher nass als kalt ist, kann eine "Luftpumpe" durchaus einer Solemaschine den Rang ablaufen.
    Gruß
    Arno Kuschow

  4. Noch mehr Infos ...

    Hallöle,
    jetzt hätte ich noch ein paar MehrInformationen auf Lager. Vielen Dank' schon einmal für eure bisherigen Antworten, aber das ganze Thema ist für ein Laien eben doch ganz schön komplex.
    Also  -  meine ersten Infos zur Wanddämmung waren nicht so ganz richtig. Die Dämmung ist ca. 10-15 % dicker, die Wände haben einen U-Wert von 0.13  -  Dach liegt bei 0.145 und der Boden bei 0.2.
    Der Preisunterschied zwischen Luft-Wärmepumpe und Spiralkollektoren läge bei gerade mal 4.000 €, wobei die Spiralkollektoren auf unseren (schlechten weil sandigen) Boden ausgelegt wären. Damit dürfte sich die Frostgefahr doch eigentlich minimieren  -  oder?
    Und gleichzeitig hätte ich, da die Entzugsleistung pro Kollektor ja geringer gehalten werden kann auch nicht sonderlich große Risiken, dass die Anlage Probleme macht. Vorurteile gegen Spiralkollektoren mal beiseite  -  würde sich die Verwendung einer Luftwärmepumpe noch lohnen, wenn der Preisunterschied unter 4.000 € liegt?
    Eine Tiefenbohrung hingegen läge bei ca. 11.000 € über dem Luftgerät. Der Bauträger hat wohl sehr gute Erfahrungen mit den Spiralkollektoren gemacht (schon über 500 Häuser damit ausgestattet und was die Referenzen angeht  -  da hat er mir eine Menge genannt und alle sind sehr zufrieden). Durch die Menge kann der Bauträger wohl auch die Spiralgeräte zu günstigeren Konditionen beziehen.
    Ideen? Meinungen? Grüße!  -  Georg
  5. Sag ich doch ...

    Sag ich doch Rechenkünstler ... :-))
    zur Sondenbohrung: eine 10 kW-Bohrung (Entzugsleistung!) wird im Hamburger Raum für knapp 6 Mille angeboten.
    Wo holstndu die restlichen 5 her? Und eine ErdWP ist erstaunlicherweise günstiges als eine Luftwärmepumpe. Das hat aber eher was mit der Preispolitik der WP-Hersteller zu tun ...
  6. Von Rechenkunst und Künstlern ...

    Danke für die Antwort  -  Naja, die 5000 zusätzlich hole ja nicht ich, sondern der Bauträger irgendwo her. Und da kann ich zwar verhandeln, aber auf der anderen Seite muss ich mich natürlich für das Gesamtangebot entscheiden (oder ablehnen), dass eben immer eine Mischkalkulation beinhaltet.
    Selbst verschiedene Gewerke zu beauftragen und die Wärmepumpe in die eigenen Hand zu nehmen ist mir Aufgrund mangelnder Zeit und fehlendem Einzelansprechpartner bei Gewährleistung einfach ein wenig zu aufwendig und unsicher.
    Abgesehen davon, die Preisunterschiede von ca. 10  -  12.000 € zwischen Luft- und Tiefenbohrung habe ich inzwischen von vier Anbietern unabhängig in Folge gehört. So ungewöhnlich scheint das also nicht zu sein.
    Bleibt meine Frage  -  Luft oder Spiral? Sind die grundlegenden Überlegungen meines letzten Posts denn richtig?
    Grüße, Georg
  7. Es ist die Wahl ...

    Es ist die Wahl zwischen Pest und Cholera in dem Fall. Für eine Luftwärmepumpe ist das Haus nicht gut genug gedämmt. Im übrigen, was ist mit den angesprochenen Fenstern?
    Und zum Künetten hat Arno alles gesagt.
  8. zweifelhafte Zahlen ...

    zweifelhafte Zahlen ich sehe ja die Berechnung nicht ... aber weshalb im Dach, das ja als Wärmeüberträger nach außen wichtiger ist als die Außenwand ein schlechterer Wert als in der Wand? Also ganz großer Rüffel an die Bauverantwortlichen, da wurde ganz offensichtlich so weit verbessert, wie es am billigsten möglich war, irgendwelche Standards zu erreichen ... aber eben ohne Sinn und Verstand!
    Grundsätzlich reichen die Werte wohl für eine Luft-Wasser-Wärmepumpe im Hamburger Küstenklima wenn die Wärmeverteilung auch konsequent auf niedrigste Vorlauftemperatur ausgelegt wird, nur daran hätte ich schon wieder meine Zweifel bei der unsinnigen Verteilung der Wärmedämmung >>> wenn das Denken auf die Heizung übertragen wird <<Spiralkollektor macht ja keine Probleme, er ergibt auf Dauer nur hundsmiserable Werte, also vergessen, da ist Luft als Wärmequelle seriöser und zum Vergleich muss dann der Mehrpreis für die echte Sondenbohrung herhalten.
    Rüdiger, wo hast Du die Zahl von 10 kW her? Habe ich da was überlesen? Das wär doch viel zu viel für ein Einfamilienhaus in gutem Standard ... oder hast Du das aus dem Preis von 11 k€ hergeleitet, das könnte ja passen ... oder nenn mir doch bitte mal den "Bohrer" der für knapp 6 k€ eine 10 kW Sonde herstellt ... den würd ich sofort beauftragen!
    Sole-Wasser-WP ist als Maschine günstiger, weil man nicht die Technik braucht zum Wärme zurück in die Maschine bringen für das auftauen der vereisten Luftmaschine!
    ... und klar ist der Hersteller mit seinen Spiralkollektoren zufrieden, nicht weil die gut sind, sondern weil die die Herstellungskosten niedrig halten und so mehr Marge übrig bleibt bis zur Budgetgrenze der Bauherrschaft :-(
    Gruß
    Arno Kuschow
  9. die 10 kW ...

    die 10 kW war nur eine gegriffene Größe Arno. Hat nichts hiermit zu tun. Aber ich denke mal, wir sind hier zu konkret, da der TE sich nun gar nicht mehr meldet ... :-))
  10. Keineswegs zu konkret ...

    Im Gegenteil, ich lese eifrig mit und bin natürlich dankbar für jede neue Information. Nur finde ich ein wenig schade, dass auf meine eigentlichen Fragen nicht so wirklich eingegangen wird.
    Die Unterschiede zwischen den Systemen sind mir ja durchaus bekannt  -  ebenso die Probleme, die die eine oder andere Lösung mit sich bringt. Aber für die Aussage "Spiralkollektor macht ja keine Probleme, er ergibt auf Dauer nur hundsmiserable Werte" ist für mich zum Einen widersprüchlich (ein auf Dauer hundsmiserabler Wert ist schließlich ein Problem) zum Anderen bisher nicht begründet.
    Als Physiker ist mir das Prinzip der Wärmepumpe durchaus klar  -  auch in Details. Was ich nicht verstehe ist, warum ein Spiralkollektor "auf Dauer" miserable Werte ergibt. Bei korrekter bzw. leichter Überdimensionierung sollte die Entzugsleistung pro Spirale gering genug werden um eine Vereisung zu verhindern. Probleme gibt es natürlich, wenn man die noch nicht eingefahrene Anlage sofort auf voller Leistung betreibt (Eisschicht => Isolierung ...) oder einfach zu knapp und auf Kante dimensioniert (was diverse Bauträger zur Maximierung ihrer Marge natürlich gern probieren).
    Im Netz gibt es entsprechend eine Menge positiver Erfahrungen mit Spiralkollektoren (und  -  wie im Internet üblich  -  eine dominante aber gar nicht sooo große Gruppe von Menschen die von großen Problemen berichten). Auch persönlich habe ich mit Besitzern einer solchen Anlage gesprochen, die seit 5 und mehr Jahren super Verbrauchswerte und keine Probleme haben.
    Sollte ich in meiner Denke einen Fehler haben  -  bitte aufdecken wo. Die Dämmung sei mal dahingestellt (hier bin ich selbst noch am optimieren)  -  was mich interessiert sind nun wirklich die Probleme der Spiralkollektoren bei korrekter Dimensionierung. Ich kann sie nicht so ganz erkennen.
    Dank und Grüße, Georg
  11. Spiralkollektoren ...

    Spiralkollektoren verfügen über eine relativ enge Wicklung von Wärmeentzugsrohren, die rechnerisch eine hohe Menge Wärme entziehen können, mit dem groben Fehler, dass die Menge Erdreich drumherum ja nicht mehr wird mit mehr Rohr, der Einzugsbereich wird einfach nicht viel größer, die Spiralrohre kannibalisieren sich, nehmen sich gegenseitig Einzugsbereich weg und unterkühlen so insgesamt den Klumpen Boden in dem sie eingebracht sind ... wenn ich für bspw. 5 kW Entzug eine Sonde von knapp 100 m setze habe ich hundert Meter Tiefe und einen Radius von einigen Metern um die Bohrung herum, aus der die Wärme entzogen wird. Ein Spiralkollektor soll die gleiche Leistung angeblich aus einem Rohrgraben von einigen Metern Länge holen ... wo soll der große Einzugsbereich herkommen wie bei der 100 m Sonde? also wird ein viel kleineres Erdvolumen viel weiter unterkühlt, der Temperaturhub steigt und die Leistungszahl sinkt, Katastrofenfall Vereisung und Ablösung des Erdreichs von der Rohroberfläche mal ganz außen vor gelassen ...
    es muss also auf jeden Fall das nötige Erdvolumen mit dem Potential zur Regenerierung angezapft werden ... und genau den Aufwand versuchen die Spiral- und Kapillarmatten-Leute zu vermeiden mit viel Rohr in kleinem Volumen  -  und da spielt die Physik nicht mit :-(
    Gruß
    Arno Kuschow
  12. Ist das nicht eine Sache der Dimensionierung?

    Völlig einverstanden. Aber das ist doch genau der Punkt mit der Unterdimensionierung auf den ich die ganze Zeit versuche, einzugehen. Wenn man zu wenig Kollektoren verwendet (bzw. die Entzugsleistung pro Kollektor zu hoch annimmt), hat man das Vereisungsproblem Aufgrund des zu hohen Enzugs auf zu geringem Volumen  -  klar.
    Wenn man allerdings von niedriger Entzugsleistung ausgeht und entsprechend mehr Kollektoren verbaut (in angemessen hohem Abstand), sollte sich das Problem doch lösen lassen ... Von dem was ich bisher an Negativbeispielen gelesen habe, war rechnerisch meines Erachtens nach immer von einer zu hohen Entzugsleistung pro Kollektor ausgegangen worden oder die Kollektoren sind in einem idiotisch geringen Abstand zueinandern verpflanzt worden. Dafür spräche, dass es ja auch eine Menge zufriedener Kunden mit ordentlichen Verbrauchswerten gibt. Es kann also nicht von Grund auf schlecht sein ...
    Das der Einbau von mehr Kollektoren den Preis in die Höhe treibt ist klar, nur  -  wenn ich die Wahl habe, eine leichte Überdimensionierung bei den Spiralkollektoren zu nutzen oder eine Tiefenbohrung zu machen, die mich 6.000 € mehr kostet (bei dem entsprechenden Anbieter), sehe ich nicht mehr den Sinn in der Tiefenbohrung. Dass ich bei einem völlig anderem Bauträger möglicherweise ein anderes Angebot bekäme ist klar, nur sind wir (und sogar der Berater vom BSB) mit dem gewählten Träger bisher enorm zufrieden und wollen eigentlich nicht wechseln.
    Grüße, Georg
  13. aber wieviel Meter Spiralen soll das geben ...

    aber wieviel Meter Spiralen soll das geben das wär ja dann am Ende als Grabenlänge fast das gleiche wie die Bohrung und auch genau so teuer oder teurer, aber immer mit dem Nachteil, das es eine Bodennahe Entzugsquelle ist, nicht so stabil wie die in die Tiefe ...
    pardon, aber ich habe da ein ziemlich deutliches dreidimensionales Bild vor Augen über die Einzugsvolumen der Systeme und das passt einfach nicht ... da kann zufrieden sein wer will, das ist ja kein objektives Kriterium ;-))
    Gruß
    Arno Kuschow
  14. Danke für die rasche Antwort. Naja  -  vermutlich ...

    Danke für die rasche Antwort. Naja  -  vermutlich nicht ganz so tief, aber in der Länge sicherlich vergleichbar. Die Bodennähe ist natürlich ein Argument  -  in gemäßigten Klimazonen wie HH aber IMHO kein tiefgreifendes.
    Die Zufriedenheit von Kunden ist zwar nicht zwingend objektiv, deren Heizkostenabrechnung und Verbrauchswerte dagegen schon. Letztendlich zählt ja was das System am Ende bringt.
    Wenn mir Hersteller/Bauträger A ein Paket anbietet mit vernünftig ausgelegten (zumindest nach meiner Berechnung auf Grundlage der im Netz hinlänglich bekannten Dissertation zum Thema Wärmepumpen) Spiralkollektoren und Hersteller B zum höheren Preis ein System mit Luft Wärmepumpe, dann sehe ich nicht mehr den Nachteil an Spiralkollektoren.
    Hersteller C bietet übrigens auch die Tiefenbohrung (genau wie auf Anfrage auch A & B), verlangt dafür aber im Schnitt 6.000  -  10.000 mehr als A & B. Natürlich könnte ich weiter suchen, ich denke aber ich versuche mein Glück mit der Spirale (ich weiß, es ist auch bei anderen Themengebieten schon schief gegangen, sich auf Spiralen zu verlassen), überprüfe so gewissenhaft und rechnerisch richtig wie ich das als Baulaie eben hinbekomme und berichte in 2-3 Jahren von meinen Erfahrungen hier im Forum. Danke trotzdem für die anregende Diskussion  -  wenn sie mich auch nicht so ganz von den Kollektoren abbringen konnte, hat sie mir doch auf jeden Fall weitergeholfen.
    Grüße, Georg
  15. ich lerne gern dazu ;-))

    ... und lege mir mal Ihre Ansage für einen Erfahrungsbericht in die Wiedervorlage ;-)) ...
    ich weiß jedenfalls von diversen Projekten in denen ein sehr bekannter und großer norddeutscher Bauträger ganz schlau war und die billigeren Spiralkollektoren oder Wärmeentzugskörbe eingesetzt hat und später zur Vermeidung von größeren Prozessen zusätzlich Sonden nachgerüstet hat ... wenn Kaufleute mehr Macht haben als die Techniker :-( ...
    was die Preise angeht: wenn die Luftmaschine im Angebot teurer ist als eine Sole-Wasser-WP inklusive Wärmequelle dann ist da völlig verschieden kalkuliert worden, das passt bei gleicher Rechenweise niemals, irgendwo ist da "IMHO" ein Fehler oder eine Falle versteckt!
    Gruß
    Arno Kuschow
  16. Jaja  -  der große norddeutsche ... ;-) Bei dem ...

    Jaja  -  der große norddeutsche ... ;-) Bei dem waren wir auch und haben uns Aufgrund diverser Gründe dagegen entschieden mit dem Riesen zu bauen. Aber das ist ja ein anderes Thema. Die Geschichte bestätigt aber letztendlich nur meine Meinung über die Firma mit dem roten Logo.
    Allerdings gilt auch hier  -  bei korrekter Dimensionierung hätten sich wohl keine Probleme ergeben. Wenn man natürlich meint, einfach ein paar Körbe zu sparen und möglichst hohe Entzugsleistung anzunehmen (beispielsweise indem man in den Rechnungen die Heterogenität des Bodens vernachlässigt)  -  dann hat man Probleme mit den Dingern und dann wird's auch richtig teuer.
    Was die Luftpumpe angeht, habe ich mich wahrscheinlich ungünstig ausgedrückt. Die wäre tatsächlich günstiger  -  im Verhältnis aber nicht günstiger genug. Wir würden wohl knapp 4000 € weniger bezahlen  -  bei durchschnittlicher Nutzung und höherem Stromverbrauch geht das dann aber Aufgrund schlechterer Kennzahl knapp an der Rentabilität vorbei.
    Nochmal Dank und Grüße, Georg.
  17. minus 4.000,- passt ...

    minus 4.000,- passt das kommt ungefähr hin bei angenommen nur einer notwendigen Bohrung, also bis ca. 5 kW Heizlast ...
    allerdings benutze ich bei derartiger Heizlast und sowieso vorgesehener Wohnungslüftung / WRG dann gern ein Integralgerät das noch die Restwärme nach dem Wärmetauscher durch die WP leitet und ggf. auch noch Solarwärme integrieren kann.
    Nach meiner Erfahrung liegen die Unterschiede im jährlichen Energieverbrauch dann bei vielleicht 300 bis 500 kWh, also irgendwo bei 50 bis 75 € wenn es hoch kommt, bei mildem Küstenklima wahrscheinlich sogar neutral.
    Wenn ich dann die 4.000,- € nicht finanzieren muss spare ich das Doppelte! ... und selbst wenn ich gar nicht über Zinsen rede kann ich von den 4.000 über 50 Jahre lang die maximale Differenz zahlen ... aber Vorsicht: das passt natürlich nur bei einem wirklich optimal gedämmten Haus, also kein Freibrief für Energieschleudern!
    Gruß
    Arno Kuschow

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