Gastherme durch Wärmepumpe ersetzen – Einbindung in bestehende Holzvergaser-/Pufferanlage über UVR16x2

Hallo zusammen,

nachdem ich in den vergangenen Jahren regelmäßig Probleme mit meinem bestehenden Holzvergaserkessel hatte, möchte ich die Wärmepumpe künftig als Hauptwärmeerzeuger nutzen. Der Holzvergaser soll nur noch zur Unterstützung bei sehr niedrigen Außentemperaturen beziehungsweise für Spitzenlasten dienen.

Aktuell besteht die Anlage aus:

• Holzvergaser
• Pelletkamin
• Gastherme
• drei Pufferspeichern
• UVR16x2 als zentrale Regelung

Die Gastherme soll vollständig durch eine Wärmepumpe ersetzt werden.

Mein bisheriger, noch recht einfacher Plan sieht folgendermaßen aus:

Die Wärmepumpe soll mit Vorlauf und Rücklauf ausschließlich an den ersten Pufferspeicher angeschlossen werden. Genutzt werden sollen möglichst die vorhandenen Anschlüsse der Gastherme, damit der Umbauaufwand gering bleibt.

Vorgesehen wären im Wesentlichen:

• Luft-Wasser-Wärmepumpe als Monoblock
• Schlamm- beziehungsweise Magnetitabscheider
• separate Umwälzpumpe, falls diese nicht bereits im Außengerät integriert ist
• direkter Anschluss an den ersten Pufferspeicher
• vollständige Ansteuerung über die UVR16x2

Im normalen Wärmepumpenbetrieb soll der Heizungsrücklauf gezielt in den ersten Pufferspeicher geführt werden. Dadurch soll die Wärmepumpe möglichst nur ein kleines Puffervolumen auf dem für den Heizbetrieb notwendigen Temperaturniveau halten und nicht ständig alle drei Speicher aufheizen.

Sobald der Holzvergaser zugeschaltet wird, soll der Rücklauf wieder in den dritten Pufferspeicher umgeleitet werden. Der Holzvergaser könnte dann wie bisher alle drei Speicher vollständig laden.

Vereinfacht wäre der geplante Betrieb also:

Wärmepumpenbetrieb:

• Wärmepumpe lädt nur Puffer 1
• Heizungsrücklauf geht in Puffer 1
• möglichst geringe Puffermasse und niedrige Systemtemperaturen

Holzvergaserbetrieb:

• Holzvergaser lädt alle drei Pufferspeicher
• Heizungsrücklauf wird in Puffer 3 geführt
• vollständige Nutzung des vorhandenen Speichervolumens

Zusätzlich ist eine größere PV-Anlage geplant, um einen möglichst hohen Anteil des Wärmepumpenstroms selbst zu erzeugen.

Mein Ziel ist eine möglichst einfache und kostengünstige Lösung ohne herstellerspezifisches Innengerät oder komplette neue Heizungsregelung. Die Wärmepumpe soll im Idealfall nur als steuerbarer Wärmeerzeuger eingebunden werden. Freigabe, Solltemperaturen, Umschaltventile, Puffermanagement und die Zusammenarbeit mit dem Holzvergaser sollen über die UVR16x2 geregelt werden.

Dazu hätte ich folgende Fragen:

1. Hat jemand eine vergleichbare Kombination aus Wärmepumpe, Holzvergaser und mehreren Pufferspeichern umgesetzt?
2. Funktioniert die Einbindung der Wärmepumpe ausschließlich in den ersten Pufferspeicher in der Praxis sinnvoll?
3. Ist die Umschaltung des Heizungsrücklaufs zwischen Puffer 1 und Puffer 3 hydraulisch sinnvoll?
4. Welche Probleme können durch unterschiedliche Volumenströme von Wärmepumpe und Heizkreisen entstehen?
5. Ist eine hydraulische Entkopplung erforderlich oder kann der erste Pufferspeicher diese Funktion übernehmen?
6. Welche Wärmepumpen lassen sich gut über externe Freigaben, 0–10-Volt-Signale, Modbus oder SG-Ready durch eine UVR16x2 steuern?
7. Gibt es dokumentierte Projekte, Hydraulikpläne oder Erfahrungsberichte zu einer solchen Lösung?

Besonders interessant wären praktische Erfahrungen, Fotos, Hydraulikschemata und Angaben zu den verwendeten Komponenten und Kosten.

P.S. Was ich vergessen habe: Warmwassererzeugung erfolgt mittels FriWa.

Viele Grüße Patrick

Hi,

den Voluemstrom kann ich dir leider nicht sagen.

Meine Anlage ist auf eine VL Temperatur von max. 50-55 Grad ausgelegt. In der Übergangszeit fahre ich ehr 45 Grad.

Ich habe teilweise FBH und Teilweise normale Heizkörper.

Gesamtbedarf im Jahr sind etwa 15 RM Fichtenholz (also rund 22.000 kwh) inkl. Warmwasser. Auch da gibt es keine genaue Aufschlüsselung da sich die FriWa ja einfach aus den Puffern bedient. Dazu muss man aber sagen das mein HV eigentlich selten richtig läuft daher gehe ich davon aus, dass ich letztlich weniger Energie aus dem Holz bekomme und aktuell viel verschenke (auch ein Grund für den Wechsel). Die Heizlastberechnung damals bei der HV Berechnung lag bei rund 10 kw. Ein grobes Hydraulikschema kann ich noch nachreichen.

Viele Grüße

Quote from Troedler77

Hallo Patrick

Ich würde auf jeden Fall bei der Auswahl der Wärmepumpe darauf achten, dass eine Modbus Schnittstelle im Gerät enthalten ist

und auch eine dementsprechende Beschreibung verfügbar ist. Vollzugriff !!!

Einem Bekannten habe ich diesen Tipp auch gegeben.

Er hat sich dann sehr schnell vom HB überzeugen lassen.

Ja, kann die alles ... Sicher ? Ja.

Vertrag abgesegnet und angezahlt.

Und dann kam der Klopper:

Modbus geht, aber nur über eine extra Modbus Schnittstelle für nochmal 1200 € !!!

ausgeführt als Black Box und einer Zugriffsmöglichkeit in abgespeckter Form.

Also nicht einmal Vollzugriff.

Der Bekannte ist ganz schön am Toben.

mfg Cord

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Aktuell habe ich Weishaupt und Panasonic im Blick. Gerade die Panasonic scheint einen offenen MOD Bus zu haben,

Bei Weishaupt warte ich noch auf die Bestätigung.

Quote from Austro-Diesel

In Verbindung mit der vergrößerten PV-Anlage könnte — abweichend von der aktuellen Idee — die Nutzung aller Pufferspeicher interessant sein. Um Wärme auf dem niedrigen Temperaturniveau einer Wärmepumpe zu speichern braucht man riesige Volumina. Wenn die Abwärme der Puffer nicht sinnlos verlorengeht ein vielleicht interessanter Zugang.

45° Vorlauf sind für den sinnvollen Wärmepumpenbetrieb schon eher am oberen Limit.

Wichtig ist nicht zuletzt der Querschnitt der Heizkörperverrohrung, da man bei vergrößertem Volumensstrom die VL-Temperatur etwas absenken kann. Leider kommt es dabei aber schon mal zu Strömungsgeräuschen, wenn die Querschnitte eher klein sind.

Kannst du das nochmal erklären? Ich verstehe es gerade nicht. Eventuell bin ich zu naiv aber meine Idee ist recht einfach geacht:

Etwa 300 Liter sind für den WP Betrieb gedacht und sollen eine VL Temperatur von bis zu 50 Grad abdecken. Falls PV Überschuss vorhanden ist soll dieser genutzt werden um höher zu heizen. Ansonsten soll sich am bestehenden System ja nichts ändern. Puffer -> HKV mit Mischer -> Heizkörper.

Die neuen WP werben ja mit bis zu 70 Grad VL Temperatur und COP von 5.

Quote from Austro-Diesel

Den COP von 5 gibt es aber ganz sicher nicht bei 70° C.

Je niedriger die VL-Temperatur, desto höher der COP. Es ist sicher effizienter alle bestehenden Pufferspeicher auf zB 50° zu laden als einen davon auf eine höhere Temperatur.

Wie du sicher aus der Erfahrung mit dem Holzvergaser weißt, ist der Energieinhalt eines Pufferspeichers bei 50° C nicht mehr recht spektakulär.

Daher sind parallel alle Maßnahmen zu setzen die irgendwie möglich sind, um das Temperaturniveau der Heizkreise zu drücken. Auch einen Heizkörpertausch nicht ausschließen.

Je tiefer die Heizkreistemperatur, desto effizienter läuft die Wärmepumpe und desto mehr "Arbeitshub" der Pufferspeicher ist effektiv nutzbar.

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Ok jetzt verstehe ich was du meinst. Ob man allerdings mit Heizkörpern unter 40/45 Grad VL Temperatur kommt bezweifele ich. Zumal die Kosten Nutzen Rechnung dabei ja auch ein Thema ist. Für die kalten Tage sollen die WP ja auch nur die Grundtemperatur bringen, den Rest heizt der Pelletkamin und der HV zu.

Quote from reinelektronik

Hallo Patrik,

schau die mal das Video an, das könnte was für dich sein.

Danke für das Video, für mich vereinfacht eine Art RLA für die Wärmepumpe oder? Macht durchaus Sinn, aber ich verstehe noch nicht ganz was die Speedpower Regelung genau macht. Letztlich ist es doch "nur" die Modulierung der Pumpenleistung damit die Spreizung passt oder? Könnte man das nciht recht einfach selber bauen?

Quote from GOETSCHHOFER

Quote from ginatrick

Quote from Troedler77

Hallo Patrick

Ich würde auf jeden Fall bei der Auswahl der Wärmepumpe darauf achten, dass eine Modbus Schnittstelle im Gerät enthalten ist

und auch eine dementsprechende Beschreibung verfügbar ist. Vollzugriff !!!

Einem Bekannten habe ich diesen Tipp auch gegeben.

Er hat sich dann sehr schnell vom HB überzeugen lassen.

Ja, kann die alles ... Sicher ? Ja.

Vertrag abgesegnet und angezahlt.

Und dann kam der Klopper:

Modbus geht, aber nur über eine extra Modbus Schnittstelle für nochmal 1200 € !!!

ausgeführt als Black Box und einer Zugriffsmöglichkeit in abgespeckter Form.

Also nicht einmal Vollzugriff.

Der Bekannte ist ganz schön am Toben.

mfg Cord

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Aktuell habe ich Weishaupt und Panasonic im Blick. Gerade die Panasonic scheint einen offenen MOD Bus zu haben,

Bei Weishaupt warte ich noch auf die Bestätigung.

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Woher hast du die Info, dass Panasonic einen offenen Modbus hat ?

Es gibt ein Gateway von Intesis (Kosten ca. Euro 500-600), mit welchem man die WP auslesen kann.

Die Möglichkeiten sind sehr eingeschränkt, Anwender sind eher enttäuscht.

ABER es gibt für die Panasonic-WP eine Zusatzplatine, mit welcher man über MQTT die WP-Daten (60-70 Werte) auslesen kann.

HeishaMon communication PCB from TheHogNL on Tindie

Für Modbus-TCP brauchst du dann eben noch einen MQTT to Modbus-TCP-Converter.

Ich habe seit 2 Jahren eine WP-Panasonic-L-5 kWth-R290, aber ich wüsste nicht was ich mit der UVR16x2 so großartig die WP steuern sollte. Maximal Freigabe Ein/Aus über potentialen Ausgang CANEZ3 zu Inneneinheit-WP-Potentialfreier Eingang und dies war es auch schon.

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Das mit Panasonic hat mir mein Heizungsbauer gesagt aber mit dem Zusatz das er sich da nochmal genau informieren möchte. Und was die Regelung angeht hast du grundsätzlich recht. Eine Anforderung reicht eigentlich aus. Was ich noch nicht genau weiß ist wie ich verschiedene VL Temperaturen abfragen kann. Ich möchte ja z.B. bei PV Überschuss mit höheren Temperaturen laden und idealerweise möglichst wenig Strom ins Netz abgeben.

Quote from Austro-Diesel

Beim genaueren Studium der gleichzeitig errichteten PV-Anlage und des nötigen Wärmebedarfs bin ich rasch davon abgekommen. Wenn der Wärmebedarf hoch ist, dann ist in fast allen Fällen der PV-Ertrag niedrig. Man darf die Bilanz nicht monatlich betrachten, man muss sie tageweise studieren. Zwei gute PV-Tage nützen dem Betreiber die folgenden drei Tage mit "heiterem Grau" leider gar nichts.

Naja ich habe meine aktuellen Kosten für Strom und Wärme als Basis genommen und diese in der Jahresrechnung gegen die PV+Wäremepumpe gerechnet. Da haben PV und Wärmepumpe klar die Nase vorne.

Quote from Austro-Diesel

Auf dem niedrigen Temperaturniveau kann man Wärme auch kaum weiter als ein paar Stunden bevorraten, Batteriespeicherung ist viel zu teuer. Dazu kommt, dass die sehr unterschiedlichen "Arbeitstemperaturbereiche" einer Feststoffheizung kaum mit dem Arbeitsprinzip der Wärmepumpe zusammenpasst.

Batteriespeicher sind mittlerweile zudem in einem Preisbereich das diese erschwinglich werden. im Aktuellen Angebot habe ich 15kW Niedreigvolt Speicher zu unter 2000 € . Was meinst du damit das die Arbeitsprinzipien nicht zusammen passen? Grundsätzlich erwärmen beide Wasser in einem Puffer aber mit Unterschiedlichen Temperaturen. Wie oben beschrieben würde ich das über eine Umschaltung im RL lösen wollen.

WP Betrieb -> VL/RL WP in Puffer 1, RL HK - Puffer 1

HV Betrieb-> VL - Puffer 1, RL - Puffer 3, RL HL - Puffer 3

Quote from Austro-Diesel

Nachschlag: Nachdem der schlecht laufende Holzvergaser der Motivator ist … wie wäre es diesen gegen eine HV-Pellet-Kombi zu ersetzen oder mit einem Pelletkessel zu ergänzen?

Das ist letztlich nur ein Teil der Motivation, Insgesamt ist ein hoher Stromverbauch + späteres E Fahrzeug + aktuelle Gaskosten (durch Probleme mit HV) und auch die "Gartennutzung" (nicht nur als Holzlager) die Motivation.

Quote from mike

Der Plan klingt auch für mich nicht ganz uninteressant.

Welchen HV hast Du jetzt?

Ein Thermoflux PID Logic 30 Lamda.

Quote from reinelektronik

Quote from ginatrick

Danke für das Video, für mich vereinfacht eine Art RLA für die Wärmepumpe oder? Macht durchaus Sinn, aber ich verstehe noch nicht ganz was die Speedpower Regelung genau macht. Letztlich ist es doch "nur" die Modulierung der Pumpenleistung damit die Spreizung passt oder? Könnte man das nciht recht einfach selber bauen?

Ja das ist einfach eine Mischerregelung so das du für den PS einen größeren Hub fahren kannst und die WP trotzdem ein kleines Delta T hat mit vollem Umlaufvolumen.

Danke das nehme ich mal mit auf, Also einfach einen Mischer der erst bei einer bestimmten Temperatur den Weg zum PS freigibt. Steuerung erfolgt dann wie bei einer RLA über die UVR. Das Prinzip ist dann in meinem Verständnis auch wie die RLA.. kleiner Kreislauf solange VL < Soll und großer Kreislauf zum Puffer wenn VL >= Soll.

Guten Morgen,

so gestern hatte ich diesbezüglich nochmal ein längeres Gespräch mit meinem Heizungsbauer.

Letztlich komm ich dabei aufs gleiche Ergebnis wie bei euren Schilderungen,

WP auf Inennmodul

Inennmodul WW -> Puffer -> FriWA

Innenmodul HK -> direkt auf den Heizkreisverteiler

Im Vorlauf des HK ist lauf Hydraulikplan ein Bypass zum Puffer so das die Pufferenergie nur beigemischt wird um den Temperaturhub der WP zu verringern,

das macht wiederum eine extra Steuerung. Heisst die WP bringt immer eine gewisse Grundleistung welche dann durch den Beipass angehoben wird.

SCOP bei 55 Grad liegt dabei laut Spezifikation bei 4,03 . SCOP 35 bei 4,89. Heisst es wäre erstrebenswert die 35 Grad zu fahren und den Rest über den Puffer beizumischen.