Wärmepumpen

[Bergwanderer]

Da wir hier im AF ja bereits einen Thread zum Thema Balkonkraftwerke haben, nachfolgend ein lesenswerter Artikel zu Wärmepumpen.
https://www.merkur.de/wirtschaft/habeck ... 56332.html

p. s. Immerhin dürfen wir uns in Zukunft, u. a. auch durch Herrn Robert H. und seine "Staatssekretäre" im deutschen Wirtschafts-(oder auch Familien) Ministerium, damit näher befassen.

[Spezialwidde]

Zu geil...Propan als Sicherheitsrisiko, ich mach mich echt gleich nass In PKW Klimaanlagen wurde es mit genau diesem Argument verboten und stattdessen dieses Rattengift R1234yf eingeführt damit Dupont als Monopolist sich mal wieder für die nächsten 500 Jahre finanziell saniert. Jedes Wohnmobil fährt mit 2 mal 11 Kilo Propanflöten im Staukasten spazieren aber die 500 Gramm in der Klimaanlage sind natürlich absolut tödlich. Auch die jetzt gängigen Kältemittel wie R32 sind schon brennbar, netterweise erzeugen sie beim Verbrennen Flusssäure, dann stirbt man wenigstens schneller. Jedes Raumklimagerät das man heute kaufen kann ist mit Propan befüllt, das hat man neben sich am Bett stehen, die Wärmepumpe steht dagegen draußen im Garten, zumindest in der Monoblockbauart Luft-Luft als meistverbaute Variante. Der Kühlschrank in der Küche läuft auch schon seit Jahrzehnten mit Feuerzeuggas. Da fliegt natürlich auch das Haus weg wenns mal ein Leck gibt. Dass Wärmepumpen alles andere als das Allheilmittel sind, ich glaube außer Habeck ist das jedem klar (ihm wahrscheinlich auch aber ihm sind die Bürger die das einbauen müssen eh egal, er hats ja schön warm), aber das mit dem Kältemittel ist einfach lächerlich. Fluorierte Kältemittel sind eigentlich technisch in vielen Fällen nie nötig gewesen aber von irgendwas muss die Chemieindustrie ja leben.

[da_Woifi]

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[ralleycorse]

Zu geil...Propan als Sicherheitsrisiko, ich mach mich echt gleich nass In PKW Klimaanlagen wurde es mit genau diesem Argument verboten und stattdessen dieses Rattengift R1234yf eingeführt damit Dupont als Monopolist sich mal wieder für die nächsten 500 Jahre finanziell saniert. Jedes Wohnmobil fährt mit 2 mal 11 Kilo Propanflöten im Staukasten spazieren aber die 500 Gramm in der Klimaanlage sind natürlich absolut tödlich. Auch die jetzt gängigen Kältemittel wie R32 sind schon brennbar, netterweise erzeugen sie beim Verbrennen Flusssäure, dann stirbt man wenigstens schneller. Jedes Raumklimagerät das man heute kaufen kann ist mit Propan befüllt, das hat man neben sich am Bett stehen, die Wärmepumpe steht dagegen draußen im Garten, zumindest in der Monoblockbauart Luft-Luft als meistverbaute Variante. Der Kühlschrank in der Küche läuft auch schon seit Jahrzehnten mit Feuerzeuggas. Da fliegt natürlich auch das Haus weg wenns mal ein Leck gibt. Dass Wärmepumpen alles andere als das Allheilmittel sind, ich glaube außer Habeck ist das jedem klar (ihm wahrscheinlich auch aber ihm sind die Bürger die das einbauen müssen eh egal, er hats ja schön warm), aber das mit dem Kältemittel ist einfach lächerlich. Fluorierte Kältemittel sind eigentlich technisch in vielen Fällen nie nötig gewesen aber von irgendwas muss die Chemieindustrie ja leben.

Äh - schon mal darüber nachgedacht was Du da erzählst? Propan in einer Autoklimanalage? Viel Spass bei einem Unfall da hast Du dann sauber gegen die einfacchste Brandregel verstossen: Brennbarer Stoff plus Zündquelle (da reicht die heisse Abgasanlage)! Die Zündquelle liegt bei Deinen Vergleichen nicht in der Form vor...
Edit: Zündtemperatur Propan: 400 Grad, Kältemittel: ca. 700 Grad

[Wooly]

Ein Blick in jedes Neubaugebiet in Deutschland der letzten Jahre lässt ja auch ziemlich an der Aussage zweifeln das das alles noch nicht so zu Ende entwickelt ist ...

[Spezialwidde]

Äh - schon mal darüber nachgedacht was Du da erzählst? Propan in einer Autoklimanalage? Viel Spass bei einem Unfall da hast Du dann sauber gegen die einfacchste Brandregel verstossen

Witzbold. In der Tat denke ich über sowas nach. Was hast du denn zb bei einem mit LPG betriebenen Fahrzeug? Meinst du da reißen bei einem Unfall keine Hochdruckschläuche ab und lassen eine nicht unwesentliche Menge flüssigen Propans im Motorraum ab bevor das Sicherheitsventil schließt? Passiert da mehr als bei benzinbetriebenen Fahrzeugen? Die Unfallstatistik kannst du dir ja mal ergoogeln. Kleiner Spoiler: Nein.
Die Selbstentzündungstemperatur (!!!!) von R1234yf was du heute in deiner Klimaanlage spazieren fährst liegt bei 400°C. Sogar ohne Sauerstoffzutritt zerfällt es dann zu üblen Nebenprodukten. Bei Propan ist mit 470°C sogar mehr. Und wenn das brennt entstehen extrem giftige flusssäurehaltige Gase die einen bei einem Unfall auch zimlich schnell umbringen. Dazu muss es übrigens nichtmal brennen, es reicht ein Erhitzen über 400°C. Macht mir persönlich bei einem Unfall auch keinen Spaß. Denkst du da drüber mal nach? Bei brennendem Propan ist es immernin als Abgas nur CO2 und Wasser. Also ich weiß was mir da lieber wäre...

[Bergwanderer]

Da ich mich in den vergangenen Monaten mit dem Thema Wärmepumpe beschäftigt habe, hier ein Artikel zu den Vor- und Nachteilen des Kältemittels Propan (R290).
https://www.kka-online.info/artikel/kka ... 56670.html

[Spezialwidde]

Bei Kältemitteln hast du allgemein das Problem dass es den Königsweg nicht gibt und auch niemals geben kann weil sich die Anforderungen die daran gestellt werden teilweise widersprechen. Mit die besten Kältemittel waren R12 und R22, thermodynamisch wunderbar beherrschbar, ungiftig, unbrennbar, sicher. Blöderweise außerordendlich umweltschädlich weil sie die Ozonschicht abbauen und sehr starke Treibhausgase sind. Ammoniak wäre thermodynamisch gut, umweltfreundlich aber sehr giftig. Bei den F-Gasen haben wir wieder den Treibhauseffekt und je mehr Flouratome aus den Moleküle verbannt werden und je mehr Doppelbindungen die Moleküle aufweisen desto giftiger und unsicherer werden sie. Propan ist brennbar, CO2 ist sicher, umweltfreundlich und ungiftig, aber thermodynamisch schwierig. Was soll man denn nun in die Wärmepumpe packen? Ein Kompromiss wird es immer bleiben. Propan sehe ich da noch als einen der besten. Wenn ich sehe wie mit Gasflascehn umgegangen und hantiert wird grenzt es doch an ein Wunder dass es nicht dauernd irgendwo Bumm macht....Auf jeden Fall in einer außenstehenden Monoblockanlage eine beherrschbare Gefahr. Es ist halt auch eine Füllmengenfrage. Wenn ich eine Wärmepumpe mit Kompaktwärmetauschern und Zwischenkreisläufen für die Wärmezu- und Abfuhr auf geringe Kältemittelfüllmengen optimiere und damit auch standortflexibel werde wiegen die Vor- und Nachteile eines Kältemittels ganz anders als bei Direktanlagen zu denen auch Raumklimasplitgeräte gehören. Die man ja auch zu den Wärmepumpen zählen kann. Da hab ich dann aber große Luftwärmetauscher und ein verzweigtes Kältemittelrohrsystem, alles mit Kältemittel beaufschlagt. Und es besteht im Leckagefall die gefahr dass das Kältemittel direkt in die Wohnräume gelangt. Hab ich dagegen einen Kalt/Heißwassersatz auf dem Dach oder im Garten stehen sieht die Welt wieder ganz anders aus. In die Richtung wird die Reise meiner Meinung nach sowieso gehen weil der Regulierungszwang seitens der Politik in diese Richtung zwingt. Man verbietet ja bestimmte Kältemittel gar nicht sondern beschränkt die Klimawirksamkeit der in der Anlage befindlichen Füllmenge. Hab ich weniger drin darf ich stärkere Treibhausgase verwenden die evtl thermodynamisch bessere Wirkungsgrade erlauben. Das ist schon eine interessante Wissenschaft...

[Wooly]

In die Richtung wird die Reise meiner Meinung nach sowieso gehen weil der Regulierungszwang seitens der Politik in diese Richtung zwingt. Man verbietet ja bestimmte Kältemittel gar nicht sondern beschränkt die Klimawirksamkeit der in der Anlage befindlichen Füllmenge. Hab ich weniger drin darf ich stärkere Treibhausgase verwenden die evtl thermodynamisch bessere Wirkungsgrade erlauben. Das ist schon eine interessante Wissenschaft...

So steht es ja auch im von Bergwanderer verlinkten Artikel ... es wird nicht EIN Kühlmittel geben, sondern verschieden Arten, je nach Standort/Anforderungen.

[tafaas]

Herrlich doofer Merkur-Artikel.
Da wird irgendein Heizungsbauer als "Experte" tituliert, welcher sein Halbwissen aus dem letzten Weiterbildungskurs weiterzugeben versucht.
Schnellentlüfter auf Heizkörpern welche Propan ausströmen, zu geil.

[NeusserGletscher]

Mal eine rein praktische Frage. Bei Luft-Wärmepumpen wird ja stets angenommen, dass sie aus einer kWh Strom mehr Energie heraus holen, weil sie durch Kompression der Luft zusätzlich Energie gewinnen. Also etwa um den Faktor 3-5. Das funktioniert umso schlechter, je kälter es draussen ist und je höher das Temperaturniveau, welches erreicht werden muss.

Bei der Warmwasserbereitung haben wir aber prinzipiell das Problem, dass wir den Boiler auf 50° C heizen müssen, um eine Verkeimung des Systems zu unterbinden, richtig? Und je besser ein Haus gedämmt ist desto größer ist der Anteil der eingesetzten Energie für die Bereitung von Warmwasser in Relation zur Heizung, richtig? Mit welcher Leistungszahl kann man hier in der Praxis und nicht nur in der Theorie rechnen?

Bei der Heizung sieht es meines Wissens nach so aus, dass wir eine Energiespitze in der Frühe haben, weil dann die Heizung von Nacht- aus Tagbetrieb umschaltet. Morgens ist es aber oft kälter als um die Mittagszeit, wenn der amtliche Wert für die Tagestemperatur ermittelt wird. Gleichzeitig wird die Regelung der Heizung bei kalten Temperaturen eine höhere Temperatur anstreben. Wie hoch ist unter realen Praxisbedinungen dann noch der "Gewinn" durch die Leistungszahl?

Hat jemand der hier im Forum vorhandenen Betreiber von Luft-Wärmepumpen zufällig einen Wärmemengenzähler installiert, der die tatsächlich für Warmwasser und Heizung benötigte Energie im Jahr ermittelt und kann dies mit der eingetzten elektrischen Energie vergleichen? Idealerweise für Warmwasser und Heizung getrennt, so dass man die realen Leistungszahlen ermitteln kann?

[baeckerbursch]

Achtung Halbwissen:
Ich könnte mir vorstellen das die Grundenergie ind Warmwasser von der Wärmepumpe eingebracht wird, das nötige oben drauf wann von einem Heizelement.

Große Warmwasserspeicher gibt's eh zunehmend weniger, es gibt (Wasser) Wärmespeicher wo dann das zu entnehmende Warmwasser durchgeführt wird. Wird quasi direkt vor der Entnahme erst aufgeheizt.

[tafaas]

Bei der Warmwasserbereitung haben wir aber prinzipiell das Problem, dass wir den Boiler auf 50° C heizen müssen, um eine Verkeimung des Systems zu unterbinden, richtig? Und je besser ein Haus gedämmt ist desto größer ist der Anteil der eingesetzten Energie für die Bereitung von Warmwasser in Relation zur Heizung, richtig? Mit welcher Leistungszahl kann man hier in der Praxis und nicht nur in der Theorie rechnen?

Bei der Heizung sieht es meines Wissens nach so aus, dass wir eine Energiespitze in der Frühe haben, weil dann die Heizung von Nacht- aus Tagbetrieb umschaltet. Morgens ist es aber oft kälter als um die Mittagszeit, wenn der amtliche Wert für die Tagestemperatur ermittelt wird. Gleichzeitig wird die Regelung der Heizung bei kalten Temperaturen eine höhere Temperatur anstreben. Wie hoch ist unter realen Praxisbedinungen dann noch der "Gewinn" durch die Leistungszahl?

Wärmepumpenhersteller stellen normalerweise die Leistungszahlen für verschiedene Temperaturszenarien zur Verfügung. Dies ist für die Planung ja auch wichtig, da die Anlage auf die vorherrschenden Klimadaten ausgelegt werden muss.

Hier mal einige angaben eines Herstellers aus dem Ländle.
Luft/Wasser WP:
Aussentemperatur: -10°, Vorlauftemperatur: 35°, COP-Wert: 2.5
Aussentemperatur: -10°, Vorlauftemperatur: 55°, COP-Wert: 2.0
Aussentemperatur: +2°, Vorlauftemperatur: 35°, COP-Wert: 3.0
Aussentemperatur: +2°, Vorlauftemperatur: 55°, COP-Wert: 2.0
Aussentemperatur: +10°, Vorlauftemperatur: 35°, COP-Wert: 4.3
Aussentemperatur: +10°, Vorlauftemperatur: 55°, COP-Wert: 2.8

Diese Angaben variieren natürlich je na Hersteller, Modell, eingesetztem Kältemittel etc.

Wie baeckerbursch richtig erwähnt hat, werden häufig Elektroheizeinsätze in Boilern eingesetzt um die Legionellenschaltung zur gewährleisten. Es gibt auch Wärmepumpen welche sich direkt mit einer elektrischen Zusatzheizung bestücken lassen.
Zur Verhinderung einer Legionellenbildung sollte das Brauchwarmwasser regelmässig auf +60° C erwärmt werden. Diese Temperatur muss jedoch an den Entnahmestellen erreicht werden, da sich die Bakterien häufig auch im Rohrleitungsnetz ausbilden. Hier spielen aber noch viele andere Faktoren eine Rolle (Leitungsmaterial, Wasserdurchfluss etc.). Darum sollte auch auf die von baeckerbursch erwähnten Frischwasserstation verzichtet werden.

Wenn es also möglich ist, sollte in kälteren Klimaregionen immer eine Sole/Wasser-WP in Betracht gezogen werden. Die Vorteile überwiegen IMO die höheren Investitionskosten (keine Lärmemissionen, höhere und gleichbleibende Leistungszahl, Freecooling Möglichkeit etc.).

[Spezialwidde]

Du hast bei Wärmepumpen im Kombibetrieb die Möglichkeit einen Schichtenspeicher mit Heizungspuffer und Brauchwasserteil zu verwenden. Mit dem Heißgas, das locker 70-80°C erreicht wird der Brauchwasserteil erwärmt (dort dann auch per Heizstab unterstützt), die Verflüssigung passiert im Heizungsteil bei geringer Temperatur. Dann verschlechtert der Brauchwasserteil den COP nicht so arg. Dann wird die Anlage allerdings komplizierter, teurer und platzintensiver. Mit Monoblöcken ist das nicht zu machen. Was die Heizungssteuerung angeht muss man komplett umdenken. Es wird gleichmäßig durchgeheizt ohne Nachtabsenkung oder zumindest ist der Unterschied zwischen Tag und Nachtbetrieb viel geringer. Es ist besser wenn sie gleichmäßig durcharbeitet anstatt dass sie morgens voll aufdrehen muss, das erhöht den Gesamt COP über die Zeit weshalb man sich nichts spart im Gegensatz zu den herkömmlichen Heizungen. Man ist bestrebt möglichst keine Taktung zu haben weil jedesmal wenn die Maschine startet verbraucht sie erstmal Energie um die notwendigen Drücke in den Wärmetauschern zu erreichen ohne dass Wärme erzeugt wird. Wenn das dann noch zu den Abtauzyklen dazukommt kannst du dir vom Wirkungsgrad her fast schon Heizlüfter in die Bude stellen... Bis die Wärme im Raum ankommt dauert es sonst auch viel zu lange.