Planung einer neuen Heizungsanlage - Leda Heizeinsatz tauschen - neuen Ofen in die Warmwasserversorgung einbinden - stevelamp

Hallo,

Was hast du vor?

a)
Du willst einen Kachelofen LEDA Rubin mit 11kW statt des alten Kachelofens einbauen

b)
Dann willst du dein WW mit einem elektr. Durchlauferhitzer erwärmen.
Das wieder soll, wenn die Sonne scheint, durch Solar ersetzt werden.

c)
Dann willst du dein WW in einem getrennten 1000L Speicher abspeichern.
Auch die elektrisch erzeugte Energie?

d)
Dann soll ein Ofen (welcher?) auch den Speicher aufheizen können.

Was ist das für ein Ofen?
Wie willst du den Solarbereich aufbauen?
Hast du bei deinen 85m² genügend Platz?

mfg
HJH

Hallo HJH,
Ich denke er meint einen Hygienespeicher statt einem elektrischen Durchlauferhitzer. Also derzeit wird noch elektrisch das Warmwasser erzeugt. Das soll in Zukunft über den Hygienespeicher passieren, bzw. Wird der aktuelle Durchlauferhitzer durch einen Solartauglichen Durchlauferhitzer ersetzt werden.

Ich gehe Mal davon aus, das PV bereits vorhanden ist. Solarthermie ist dann vermutlich geplant. Oder?

Jan

Hallo Stephan!

Ich verstehe Dein Vorhaben wie folgt:

Raumheizung:

• Dein alter Heizeinsatz Model 1764 wird vom Schlotfeger wegen der BImschV gesperrt.
• Der alte Heizeinsatz soll gegen einen LEDA Rubin ersetzt werden.
• Der gemauerte Teil des Warmluftofens und die Warmluftschächte bleiben unangetastet.

Warmwasserbereitung:

• Hygienespeicher mit 1000L (noch nicht vorhanden).
• Beheizung des Hygienespeichers im Winter über einen noch zu installierenden Abgaswärmetauscher im Warmluftofen.
• Beheizung des Hygienespeichers im Sommer über Solarthermie oder Photovoltaik.
• Zwischen Hygienespeicher und Warmwasserverbraucher kommt noch ein Durchlauferhitzer, der ggf. das Temperaturniveau anhebt, falls der Ofen länger nicht beheizt und die Sonne länger nicht geschienen hat.

Einige Dinge würde ich an Deiner Stelle noch bedenken:

Jahresenergiebedarf:

Die von Dir angegebenen 2500 kg Braunkohle entsprechen 14000 kWh.
Nehmen wir an, Du hast dazu noch 2 rm Weichholz als Anzündholz verfeuert.
Das wären nochmal ca. 3000 kWh.
Macht zusammen 17000 kWh an eingesetzter Energie.
Nehmen wir an, Dein Ofen hat mit dem alten Heizeinsatz einen Gesamtwirkungsgrad von 75 %, dann ergibt sich für Dein Haus ein Jahresenergiebedarf für die Raumheizung von 12750 kWh.
Da fehlt jetzt noch der Jahresenergiebedarf für die Warmwasserbereitung.
Setzen wir für einen Vierpersonenhaushalt hierfür 4000 kWh/a an, die im Winterhalbjahr komplett aus dem Ofen kommen sollen.
In Realität wird der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung im Sommerhalbjahr vermutlich geringer sein als im Winter, da der Normmensch im Hochsommer weniger oft heiße Vollbäder nimmt als im Winter und zusätzlich zwei Wochen im Urlaub ist.
Nehmen wir an, es werden im Winterhalbjahr 2500 kWh und im Sommerhalbjahr 1500 kWh für Warmwasser benötigt.
Der Ofen muss also 12750 + 2500 = 15250 kWh/a für Raumheizung und Warmwasser abgeben.
Bei einem Gesamtwirkungsgrad von 80 % müssen zukünftig 19062 kWh/a an Holz und Kohle eingesetzt werden.
Also kaum mehr als vorher.
Im Sommerhalbjahr müssen nur 1500 kWh gedeckt werden.
Werden diese rein elektrisch über den Durchlauferhitzer gedeckt, ergeben sich bei 0,25 €/kWh Stromkosten von 375 €/a für die Warmwasserbereitung.
Erwärmt man das Warmwasser das ganze Jahr mittels Durchlauferhitzer, so würden sich Stromkosten von 1000 €/a ergeben.

Abgaswärmetauscher:

Man darf die Abgase nicht beliebig weit abkühlen, sonst versottet der Schornstein.
Bei einem alten, aus Ziegel gemauerten und ungedämmten Schornstein würde ich nicht unter 200 °C Abgastemperatur gehen.
Der Abgaswärmetauscher muss also auch richtig dimensioniert werden.
Einerseits soll die Wärme ausreichen, um das Warmwasser möglichst vollständig zu erwärmen, dass der Durchlauferhitzer nicht zuheizen muss.
Andererseits darf die Abgastemperatur nicht beliebig weit abgekühlt und der Hygienespeicher überhitzt werden.
Das wird nicht einfach, zumal der Warmwasserbedarf von Tag zu Tag schon sehr schwankt.
Ist denn in dem Warmluftofen überhaupt genug Raum, um einen Abgaswärmetauscher zu integrieren?
Kannst Du ein paar Fotos von dem Ofen (innen und außen) machen?
Es gibt von LEDA auch "nasse" Heizeinsätze, also mit Wassertasche.
Da kann man die Wärmeverteilung (Luft / Wasser) über einen Schieber in gewissen Grenzen manuell regeln.
Was spricht gegen einen solchen Einsatz?
Den gleichen Effekt kann man natürlich auch über ein Bypass-Abgasrohr realisieren, was den separaten Abgaswärmetauscher umgeht und mit einer einstellbaren Klappe versehen ist.
Dann kann man auch die Abgastemperatur einstellen.
Und man kann den Ofen auch bei Stromausfall betreiben (Bypass offen und Abgaswärmetauscher komplett zu), was bei einem Heizeinsatz mit Wassertasche nicht geht.

Solarthermie / Photovoltaik und Hygienespeicher:

Hast Du schon einmal die Investkosten grob durch gerechnet?
Zusätzlich entstehen Wartungs- und Stromkosten.
Amortisiert sich die Sache in einer angemessenen Zeit (max. 10 Jahre)?
Würdest Du die Installation selbst übernehmen oder bist Du auf einen Heizungsbauer angewiesen?
Ich schätze, Solarthermie plus Hygienespeicher plus Heizeinsatz plus Verrohrung plus Installation übersteigen Dein Budget von 5000 € deutlich.
Nicht berücksichtigt sind hierbei eventuell anzapfbare Fördertöpfe (siehe zum Beispiel https://www.holzheizer-forum.de/forum/index.php?thread/52647-verschiedene-pelletkessel-als-backup-f%C3%Bcr-hv-erfahrungen-und-ggf-kaufempfehlung/&postID=123395#post123395).
Du musst Dich also mal informieren, ob in Deinem Fall irgendetwas förderfähig ist.

Mein Vorschlag:

Falls Dir der Staat die Solarthermieanlage sowie den Speicher nicht massiv fördert, würde ich die Sache weg lassen (Investkosten, Betriebskosten, Raumbedarf, Überhitzungsproblem im Hochsommer).
Je einfacher desto besser!
Die Kostenersparnis (gegenüber der Warmwassererwärmung mittels Durchlauferhitzer im Sommer) ist eh nicht besonders hoch, wie oben ausgerechnet.
Auch würde ich Abstand nehmen von einem Abgaswärmetauscher sowie einem Heizeinsatz mit Wassertasche (Speicher erforderlich, ggf. zu geringe Abgastemperatur, ggf. Überhitzungsproblem bei Stromausfall).
Je einfacher desto besser!
Ich würde dem Warmluftofen einen Absorber verpassen, der mit kaltem Wasser gespeist wird und dieses in erwärmter Form direkt an den Durchlauferhitzer weiter gibt (ohne zwischengeschalteten Wasserspeicher, ohne Pumpen, ohne Fühler, ohne Steuerung).
Viele Grundöfen bzw. Ganzhausheizungen erwärmen das Warmwasser auf diese Art (siehe Google).
Der Absorber kann auf vielfältige Art ausgeführt werden, bedarf einer Dimensionierung und vor allem der richtigen Positionierung.
Er muss an einer Stelle sitzen, die ohne Absorber garantiert immer unter 100 °C bleibt.
Ich würde mal 80 bis 90 °C anpeilen, wenn der Ofen mit Maximalleistung dauerhaft brennt.
Man kann z.B. biegsames Rohr mäanderförmig in eine Wand des Ofens einputzen (ähnlich Fußbodenheizung).
Im Idealfall nimmt man die Rückwand.
Aber möglich ist alles (auch Oberseite, Unterseite usw.).
Wärmespeicher wäre dann die keramische Ofenwand, der Absorber würde nur als Wärmetauscher dienen.
Inwieweit das bei Deinen Gegebenheiten möglich ist, muss abgeklärt werden.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, einen Absorber mit entsprechendem Wasservolumen (also Speicherfähigkeit) in den Ofen einzubauen.
Manch einer hat sich hierzu an einer wohl ausgesuchten Position eine oder mehrere große, ausgediente Gasflaschen eingemauert.
Sicherheitshalber kann man der Gasflasche noch eine thermische Ablaufsicherung spendieren.
Statt der Gasflasche kann man natürlich auch einen druckfesten Behälter aus Edelstahl nehmen.
Für vier Personen sollten 200 L ausreichen.
Diese Variante ist aber auch wieder stark abhängig von den Gegebenheiten vor Ort und auch von Deinen handwerklichen Fertigkeiten.

MfG Hans

Hallo Stephan,

wenn Du 80% selber machen kannst das ist doch top!

Ich habe noch ein paar wichtige Dinge vergessen.
Da es sich bei Deinem Ofen nicht um einen "echten" Grundofen, sondern um
einen Warmluftofen handelt, ergibt sich eine weitere Option.
Nämlich die einer externen, warmluftbeheizten Speicherbatterie.

Ich liste wegen der besseren Übersichtlichkeit die beiden schon erwähnten Varianten nochmal mit auf:

Variante 1:
"Flächenabsorber in / an einer Ofenwand"

Die in den Steinen des Ofens gespeicherte Wärme wird von dem Flächenabsorber auf das Brauchwasser übertragen.
Den Flächenabsorber kann man selbst herstellen aus z.B. Edelstahlwellrohr oder biegsamen Kupferrohr.
Die Entscheidung "Edelstahl oder Kupfer" richtet sich nach der Wasserqualität (pH-Wert, Härte, Eisengehalt).
Ob man sowas auch mit Mehrschichtverbundrohr machen kann, weiß ich nicht.
Aber warum nicht, wenn es für Warmwasser zugelassen ist.
Man könnte aber auch ein paar neue Badheizkörper (Handtuchtrockner) aus Edelstahl (1.4301) in die Ofenwand einarbeiten.
Der Weg das Brauchwassers: Hausanschluss incl. Wartungsgeräte - Flächenabsorber - Durchlauferhitzer - Verbraucher.

Variante 2:
"Speicherabsorber innerhalb des Ofens"

Ein Absorber mit eigenem Speichervermögen befindet sich im Inneren des Warmluftofens.
Die Wärmeübertragung auf das Brauchwasser erfolgt durch Wärmeleitung der Steine des Ofens und / oder die zirkulierende Warmluft (Konvektion) im Ofen.
Der Absorber hat keinen Kontakt zu den Abgasen des Ofens, dadurch kein Überhitzen bei richtiger Positionierung und keine Reinigung erforderlich.
Trotzdem würde ich eine thermische Ablaufsicherung mit anschließen - kostet nicht viel und bringt zusätzliche Sicherheit.
Wenn innen genug Platz ist, sind keine Änderungen an der Außenhaut des Ofens erforderlich.
Ansonsten muss man "anbauen".
Als Absorber kann man z.B. wie oben schon gesagt eine Gasbuddel nehmen.
Oder einen anderen geeigneten druckfesten Behälter (4 Stück 50L-Bierfässer aus Edelstahl).
Der Weg das Brauchwassers: Hausanschluss incl. Wartungsgeräte - Speicherabsorber mit thermischer Ablaufsicherung - Durchlauferhitzer - Verbraucher.

Variante 3:
"Externe warmluftbeheizte Speicherbatterie"

50L-Bierfässer aus Edelstahl sind ideale Brauchwasserbehälter.
Das Material ist ein V4A.
Die Dinger kosten nicht viel.
Ich hatte vor Jahren mal eins zum Trinken gekauft, da lag der Pfand bei 30 € pro 50L-Fass.
Jetzt wird es nicht viel mehr sein.
Man kann sich nun für einen Vierpersonenhaushalt 4 Stück dieser Fässer besorgen, austrinken und jeweils oben und unten einen Rohrstutzen (wo Pressfittinge passen) anschweißen.
Dann kann man sich eine Art Gestell aus L-Stahlprofil schweißen, wo die Fässer drinnen stehend Platz finden (2 nebeneinander und 2 übereinander).
Und schon haben wir eine Speicherbatterie.
Die Fässer werden hydraulisch in Reihenschaltung verbunden (Kaltwasser unten rein, warm oben raus).
Die Speicherbatterie wird mit Sauerkrautplatten (Heraklith) oder Gipskarton etc. eingehaust und bekommt vorne eine Tür.
Wenn man will, kann man die Speicherbattrie auch noch extra dämmen.
Das ganze sieht dann aus wie ein Schrank.
Wichtig ist, das die Luft die Fässer ordentlich umströmen kann.
Von oben erfolgt die Heißluftzufuhr über einen Schacht bzw. ein biegsames Luftrohr (Durchmesser 300 mm) vom Ofen.
Diese Heißluftzufuhr würde ich über einen einfachen Schieber absperrbar bzw. drosselbar gestalten.
Unten muss eine Öffnung in die Einhausung, so dass die abgekühlte Luft wieder zurück zum Warmluftofen strömen kann (ohne Schacht / Rohr, einfach durch die Wohnung).
Ein Überhitzungsrisiko sehe ich hier nicht - würde also auf eine thermische Ablaufsicherung verzichten.
Die ganze Sache hat nun den großen Vorteil, dass man bei der Positionierung der Speicherbatterie sehr frei ist und am Bestand kaum was ändern muss.
Die Batterie kann in einem beliebigen Raum stehen.
Der Weg das Brauchwassers: Hausanschluss incl. Wartungsgeräte - Speicherbatterie - Durchlauferhitzer - Verbraucher.

Und noch etwas zur Brauchwassererwärmung im Sommerhalbjahr:

Bei der Berechnung des Energieaufwands zur Brauchwassererwärmung im Sommerhalbjahr habe ich völlig außer Acht gelassen, dass alle drei Varianten den Durchlauferhitzer auch im Sommer unterstützen.
Nehmen wir an, dass Wasser kommt mit 8 °C ins Haus (Sommer wie Winter) und soll 50 °C am Verbraucher haben.
Sind es nun 25 oder 30 °C in der Wohnung, so kommt das Wasser vielleicht schon mit 20 °C am Durchlauferhitzer an, nachdem es den Absorber bzw. die Speicherbatterie durchströmt hat.
Es würde sich eine Ersparnis von 28 % ergeben.
Der Stromverbrauch im Sommer müsste also noch geringer sein als berechnet.
Angenehmer Nebeneffekt: Die Wohnung wird gekühlt.
Da ganze würde bei Variante 1 besser funktionieren als bei Variante 2.
Mit Variante 3 kann man Geschichte auf die Spitze treiben.
Und zwar kann man in die Einhausung der Speicherbatterie einen Badlüfter integrieren, der die warme Raumluft hinein pustet.
Dann wird alledings auch Kondenswasser anfallen, weshalb unter den Fässern Auffangwannen (Blumenuntersetzer oder Ähnliches aus Edelstahl) angebracht werden müssen.
Das Kondensat kann man über je einen angeschweißten Stutzen und ein Stück Gummischlauch in einen Kunststoffkanister leiten.
Zweiter angenehmer Nebeneffekt: Luftentfeuchter im Sommer.
Der Kunststoffkanister müsste regelmäßig entleert werden.
Auch wäre wahrscheinlich eine kurze Reinigung der Fässer im Herbst nötig, da an dem Kondenswasser der Hausstaub kleben bleiben kann.
Vielleicht wird aber auch alles automatisch mit in den Kanister gespült.

Résumé:

Ich würde Variante 3 realisieren, weil man damit ein Optimum aller (meiner Meinung nach wichtigen) Belange erreicht:

• Unkomplizierte Ergänzung an bestehenden Warmluftofen möglich
• Beliebiger Aufstellort der Speicherbatterie
• Beliebig großes Wasservolumen realisierbar (Richtwert 50L pro Person)
• Energieeintrag in die Speicherbatterie über Schieber regulierbar
• Kein Eingriff in den Abgasstrom des Ofens erforderlich, dadurch keine Überhitzung möglich und keine Erlaubnis des Schlotfegers erforderlich
• Investkosten nahe Null
• Betriebs-/ Wartungskosten und -Aufwand nahe Null
• Lebenserwartung gegen Unendlich
• Kein extra Stromverbrauch durch Pumpen
• Kaum Fehlerquellen vorhanden (Pumpen, Steuerungen, Sensoren...) außer ggf. den Lüfter
• Geringer Raumbedarf, da kein Pufferspeicher erforderlich
• Raumheizung bei Stromausfall ohne Einschränkungen
• Warmwasserbereitung bei Stromausfall im Winter trotzdem gegeben, wenn Absorbertemp. ausreichend
• Warmwasserbereitung bei Stromausfall im Sommer teilweise gegeben, allerdings mit verminderter Wassertemp. (ca. 20 bis 25 °C)
• Hohe Entlastung des Durchlauferhitzers, dadurch geringe Stromkosten
• Raumkühlung im Sommer
• Luftentfeuchtung im Sommer

Kurz gesagt: Mit dieser Variante kann Dich die ganze Welt mal schön!

MfG Hans