Es ist schwierig eine Fußbodenheizungen mit Wärmepumpe nachts runterzufahren, wie löst man das?

Question

Bei Fußbodenheizungen in Kombination mit einer Wärmepumpe ist es sehr schwierig die Heizleistung nachts runterzufahren. Was ist die beste Lösung?

Answer 1

Die einfachste Lösung, Herr Maurer, wäre, die Wärmepumpe so einzustellen, dass sie schon am Nachmittag oder Abend die Heizleistung reduziert - vorausgesetzt natürlich, Ihre Wärmepumpe erlaubt eine Festlegung der Heizleistung in Abhängigkeit von der Uhrzeit. Sollte dies nicht der Fall sein und Sie auch sonst keine Möglichkeit haben, die Heizleistung in Abhängigkeit von der Uhrzeit einzustellen, etwa mittels der Thermostate, müssen Sie die Wärmepumpe beziehungsweise Thermostate etwas niedriger einstellen, so dass sich im Mittel von 24 Stunden eine akzeptable Temperatur einstellt - und bei Gelegenheit eine Uhrzeit-abhängige Regelung nachrüsten.

Die Besonderheit von Fußbodenheizungen ist ihre große thermische Trägheit. Sprich, die im Fußboden gespeicherte Wärmemenge ist groß im Vergleich zu der je Zeiteinheit abgegebenen Wärmemenge, größer zumindest als bei Heizkörpern. Diese Besonderheit schlägt unabhängig davon zu Buche, mit welchem Heizsystem die Wärme erzeugt wird. Sie hat zur Konsequenz, dass es generell nicht möglich ist, die Temperatur im Raum schnell hoch und runterzufahren. Um verzögert eintretende Überhitzung beziehungsweise Auskühlung zu vermeiden, sollte auch nicht die Heizleistung allzu oft stark variiert werden.

Answer 2

Es ist doch bei allen Heizungen mit einer Wärmepumpe so, dass diese nachts nicht laufen sollte. Schließlich ist der PV-Strom-Anteil im Stromnetz nach Sonnenuntergang gleich Null. Aber natürlich muss bei niedrigen Außentemperaturen der Heizkreis weiterlaufen, wenn auch mit reduzierter Vorlauftemperatur. Mit der entsprechend reduzierten Heizleistung kommen dann Wärmepumpen nicht klar, wenn sie nur im Ein/Aus-Modus taktend betrieben werden können. Auch der reduzierte Volumenstrom im Heizkreis ist ein Problem, wenn er unter dem meist sehr hohen Mindestvolumenstrom der Wärmepumpe liegt - im Einfamilienhausbereich sind das schnell 1000 Liter pro Stunde und mehr.

Es bietet sich also an, zwischen Wärmepumpe und Heizkreis einen Heizwasserpufferspeicher zu schalten. Dieser kann zwar aufgrund des hohen Mindestvolumenstroms der Wärmepumpe nicht schichtend beladen werden, aber eben doch während sinnvoller Betriebszeiten der Wärmepumpe - am besten gekoppelt an PV-Überschüsse - auf ein höheres Temperaturniveau gebracht werden. Nachts darf die Entladung in die Heizflächen mit beliebig geringer Leistung laufen, wobei sich sogar bei einfachen Pufferspeichern eine schichtende Entladung und damit gute Ausnutzung der Pufferkapazität ergibt.

Ach ja, wenn schon ein Pufferspeicher vorhanden ist, dann lässt sich dieser ohne viel Aufwand mit einem einfachen Wärmetauscher, einer Solarkreispumpe und einem Sonnenkollektor zur Solarthermieanlage komplettieren. Das spart nicht nur direkt Strom, sondern sorgt bei Wärmepumpen mit Erdabsorber oder Sonde dafür, dass sich das Erdreich um den Absorber thermisch besser regenerieren kann.

Answer 3

Hallo Fritz Maurer,

Herr Stöhr und Herr Horn haben bereits recht ausführlich geantwortet. In Zukunft könnte es eine weitere Möglichkeit zur Optimierung geben. Der Österreichische Hersteller IDM bietet bereits für seine Wärmepumpen eine Steuerung an, die in Verbindung mit einem SolarLog Datenlogger die Temperatursteuerung im Gebäude intelligent auch unter Einbeziehung der Wetterprognose steuern kann. Wir sind derzeit gemeinsem mit einer Hochschule in unserer Region an der Entwicklung eines ähnlichen Systemes, mit dem dann auch bestehende Heizungssysteme ( nicht nur Wärmepumpen ) mit einer solchen Funktionalität nach gerüstet werden können. Ein erstes Testgerät läuft als Labormuster seit inzwischen ca. 2 Jahren bei uns im Haus, jetzt geht es an die Entwicklung eines marktfähigen Gerätes. Im Fokus steht für uns dabei die Benutzerfreundlichkeit und bedienbarkeit. Leider sind die meisten Energiemanagement-Systeme so kompliziert einzurichten, dass der Großteil der Gebäudeeigentümer damit überfordert sind.