Installation einer Waterkotte - Wärmepumpe
   
Erfahrungsbericht über den Umstieg auf kostengünstiges Heizen mit Erdwärme
und in Verbindung mit einer Photovoltaik-Anlage zudem CO²-frei.

Bei der letzten Erhöhung der Gaspreise im Frühjahr 2006 hatten wir die unserer Meinung nach total überzogenen Preistreibereien der letzten Jahre mit um fast 40 Prozent gestiegenen Kosten für den Betrieb unserer Gas-Heizungsanlage - bei gleichzeitig reduzierten Verbrauch - endgültig satt.

Wir planten deshalb im Herbst 2006 den Umstieg auf CO²-freies Heizen mittels einer Wärmepumpe, die dem Grundwasser Wärme entzieht, die in einem Pufferspeicher zwischengespeichert wird und mit der bei Bedarf sowohl der Warmwasserspeicher als auch die Fußbodenheizung und die Niedertemperatur-Heizkörper beschickt werden können.

Da das beabsichtigte Verfahren auf die Grundwasser-Ressourcen zurückgreift und sichergestellt werden muss, dass nachteilige Auswirkungen auf dieses Allgemeingut zwingend ausgeschlossen werden, ist eine Nutzung erst nach Genehmigung durch die Untere Wasserbehörde zulässig. Wir beantragten deshalb am 17.11.2006 die Erlaubnis zur wasserrechtlichen Nutzung durch den Betrieb einer Wärmepumpe gemäß §§ 2, 3 und 7 des "Gesetzes zur Ordnung des Wasserhaushaltes" und fügten unserem Antrag als Anlagen einen Übersichtsplan, einen Lageplan, eine Anlagenbeschreibung und Angaben zu den geologischen und hydrogeologischen Verhältnissen ebenso bei wie Angaben zur Lage des geplanten Entnahme- und Schluckbrunnens, zur Grundwasserfließrichtung, zum Bohrverfahren, zum Ausbau der Brunnen, zur Abdichtung des Bohrloches und zur Grundwasser-Fördermenge; selbstverständlich legten wir auch alle technischen Daten der geplanten Wärmepumpe bei. Natürlich alles in 3-facher Ausfertigung. Die meisten der benötigten Infos beschaffte uns das mit der Installation beauftragte Unternehmen, das uns auch bei der Antragstellung behilflich war.

Es ging eigentlich recht flott: am 12.12.2006 erhielten wir den Bescheid der Unteren Wasserbehörde mit der Erlaubnis, "... mittels eines Saugbrunnen unbeschadet der Rechte Dritter und unter dem Vorbehalt eines jederzeitigen Widerrufs Grundwasser zur Betreibung einer Wasserwärmepumpe bis zu einer Höchstmenge von 6.000 m³/a zutage zu fördern und über einen Schluckbrunnen in das Grundwasser einzuleiten". Befristet bis zum 31.12.2026 und gegen Zahlung einer Verwaltungsgebühr in Höhe von 240,00 Euro.

Nun konnten wir loslegen, schließlich sollte zumindest die Beschaffung aller benötigten Baugruppen und Anlagenteile möglichst noch vor der Mehrwertsteuer-Erhöhung am 01.01.2007 abgeschlossen sein.

Nach Fertigstellung der Installation informierten wir dann den Bezirks-Schornsteinfeger, dass es bei uns nichts mehr zu kehren und zu messen gibt und kündigten beim Energieversorger den Bezug von Gas.

Wir baten das Gas-Versorgungsunternehmen in Stolberg auch, den Gaszähler kurzfristig zu demontieren. EWV reagierte prompt und baute den Zähler am ersten Arbeitstag des neuen Jahres aus. Für uns war mit dem Zählerausbau, dem Erhalt der Schlussrechnung nur zwei Tage später und den nachfolgenden Erdarbeiten zum Rückbau des Gas-Hausanschlusses die Geschäftsbeziehung zu EWV beendet. Unser ehemaliger Gaslieferant sah das aber anders: Mitte Januar klingelte ein Gas-Ableser an unserer Tür wegen der Ablesung des Zählerstandes. Nach einigem Hin und Her glaubte er unseren Versicherungen, dass der Zähler ausgebaut und der Vertrag inzwischen erloschen und abgerechnet sei und vermerkte dies in seinem Ablese-Formular. Am 31. Januar hatten wir wieder Besuch aus Stolberg, denn da klingelte der nächste Ableser an unserer Tür. ER glaubte unseren Demontage- und Vertragsende-Erklärungen nicht und trollte sich erst, nachdem er im Keller zwei offene (Gas?)-Rohre persönlich in Augenschein genommen hatte. Danach wurden familiäre Wetten abgeschlossen, wann der Kontrolleur des Ablesers bei uns vor der Tür steht und wann EWV wegen erhöhtem Verwaltungsaufwand die Bezugspreise für Gas anhebt...

Wetten wurden auch abgeschlossen über die zu erwartende Kosteneinsparung
durch die neue Wärmepumpen-Heizung:

Die Mehrheit glaubt an eine Kostensenkung von 50 Prozent.
Bei gleichzeitiger Reduzierung des CO²-Ausstoßes um 100 Prozent!

Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung der durchgeführten Arbeiten,
am Ende der Seite finden Sie eine
Verbrauchs- und Kosten-Gegenüberstellung Gasheizung / Wärmepumpe.


 

Zum Bohren der beiden Brunnen engagieren wir die Profis von F + W GeoBohr in Mönchengladbach.

Den Saugbrunnen, der das 12 Grad warme Grundwasser für die Wärmepumpe liefern soll, lassen wir seitlich vom Haus nahe dem Heizungskeller im Lockerbohrverfahren mittels Hohlbohrschnecke bohren, der Durchmesser der Bohrung beträgt 206 Millimeter.

In 11 Metern Tiefe ist das Grundwasser erreicht.
Bei einer Tiefe von 16 Metern wird die Bohrung für den ersten Brunnen erfolgreich beendet,
da die nun vorhandene Wassersäule von etwa 5 Metern vollkommen ausreicht.

Bevor das Bohrgestänge wieder an die Oberfläche geholt wird,
werden noch die Rohre zur Wasserförderung gemäß DIN 4925 abgelassen,
in die später die Tauchpumpe eingesetzt werden wird:
im unteren Bereich des Grundwassers werden Filterrohre verwendet,
darüber werden Vollwandrohre eingebracht.

Den Schluckbrunnen, über den das entnommene und in der Wärmepumpe auf etwa
9 Grad abgekühlte Wasser wieder dem Grundwasser zurückgeführt wird,
lassen wir entsprechend der Grundwasserfließrichtung vor dem Haus bohren.
Auch hier werden wie beim Saugbrunnen PVC-Rohre eingebaut,
allerdings haben die Filterrohre größere Poren,
um eine gute Versickerung zu gewährleisten.

Mit einem quellfähigen montmorrilonithaltigen Tonmineral werden nun die Bohrlöcher versiegelt,
damit kein Oberflächenwasser in das Grundwasser gelangen kann.
Anschließend graben wir die Bohrlöcher bis zu einer Tiefe von 80 Zentimetern frei,
fertigen die Revisionsschächte und montieren provisorisch die Brunnenköpfe,
um die Bohrlöcher vor Verunreinigungen zu schützen.

Einige Tage später folgt der körperlich anstrengendste Teil der Installation:
die 30 Zentimeter dicken Kellerwände aus Sperrbeton müssen durchbrochen werden,
um die Verrohrung von den beiden Brunnen bis in den Heizungskeller verlegen zu können.

Anschließend verkabeln wir die Rohrpumpe, montieren den Förderschlauch und...

... versenken sie schließlich im Saugbrunnen bis auf 14 Meter Tiefe.

Nun können die Brunnenköpfe endgültig montiert
und die flexiblen Kunststoff-Außenverrohrungen hergestellt werden.
Die Wanddurchbrüche verschließen wir in der Folge sehr sorgfältig,
schließlich soll Wasser nur durch die Verrohrung in den Keller gelangen.

Es folgen die Innenarbeiten: Das bisherige Heizkreissystem wird aufgeteilt
und dadurch die Fußbodenheizung von den Niedertemperatur-Heizkörpern getrennt.

Dann wird die Firma Hoffmann Solartechnik aus Wassenberg aktiv,
die auch die gesamte Umbaumaßnahme durchgeplant und organisiert hat:
Montage der neuen Heizungssteuerung sowie Installation der Innen- und Außenfühler,
der Heizkreispumpen und der elektrischen Zuleitungen für die Wärmepumpe.

Zwei Tage später ummanteln wir im Keller einen 500-Liter-Pufferspeicher
mit einer 10 Zentimeter dicken Isolierung und bereiten dessen Anschlüsse für den Einbau vor.
Er ersetzt den orangefarbenen Gas-Warmwasserboiler...

... und wird zwischen dem roten Solar-Brauchwasserspeicher und der alten Gasheizung eingebaut
und zunächst provisorisch eingeschleift, denn die Lieferung der Wärmepumpe von Waterkotte verzögert sich...

Deshalb muss nun auch die kleine orangefarbene Gasheizung länger als geplant in Betrieb bleiben, um den weißen Heizpufferspeicher und - mangels Sonne - auch den roten Solar-Warmwasserspeicher zu beschicken.

 

Anfang Dezember wird die Wärmepumpe mit einer einwöchigen Verspätung geliefert. Nun können wir loslegen. Nachdem die Gasheizung abgebaut und auf dem Weg zum Schrotthändler ist, wird der 110 Kilo schwere Neuankömmling vorsichtig in den Keller geschafft und behutsam in den knapp bemessenen Raum zwischen dem Pufferspeicher und dem nun nicht mehr benötigten Kamin bugsiert.

Anschließend wird die elektrische Verkabelung fertiggestellt und die Verrohrung von Saug- und Schluckbrunnen mit der Wärmepumpe verbunden sowie der Vor- und Rücklauf zum Pufferspeicher angeschlossen.

Wir waren lange skeptisch gewesen, ob der Platz der sehr knapp bemessenen Installationsfläche wirklich ausreichen würde, aber die Detailplanung der Firma Hoffmann Solartechnik passt haargenau: alle Komponenten sind nun wie vorgesehen untergebracht und miteinander verbunden. Und das Beste: Heizung und Warmwasseraufbereitung fielen während der gesamten Umbaumaßnahme nie mehr als 6 Stunden am Stück aus - im Winter ein sehr wichtiger Aspekt!

Beim Probelauf saugt die Wärmepumpe 12,5 Grad "warmes" Grundwasser aus dem Saugbrunnen an und übergibt es dem Schluckbrunnen mit kalten 9 Grad Celsius.

Die entnommene Wärmemenge reicht dabei locker aus, um mit Vorrang den Brauchwasserspeicher auf 50 Grad und dann den Heizpufferspeicher auf 40 Grad zu erwärmen - innerhalb von 45 Minuten.

Der Probelauf erfolgt übrigens ohne größere Probleme, zwei kleine Undichtigkeiten an der Verrohrung werden durch Nachziehen der Schraubverbindungen behoben. Danach starten wir den Dauerbetrieb.

FERTIG!!!

Bis auf das Isolieren der Rohre, das Einhängen der Türen und das Entlüften der Heizkörper...

 

Hier die technischen Daten der Wärmepumpe:
 

	Hersteller:	Waterkotte
	Typ:	DS 5011.3 Ni
	Kältemittel:	R407C
	Betriebsdruck:	30 bar
	Gewicht:	110 kg
	Leistungsaufnahme:	2,1 kW
	Leistungsabgabe:	12,7 kW

 

Nachfolgend finden Sie eine Gegenüberstellung des Energieverbrauchs und der Kosten
unserer Gasheizung im Jahr 2006 und der Wärmepumpe in den Jahren 2007/2008.

 

Im Jahr 2007 beliefen sich die Gesamtkosten für Heizung und Warmwasser auf 301 Euro.

Die Einsparung gegenüber 2006 betrug exakt 16.094 kWh oder 997 Euro!

Und:
In 2007 hätten wir für die gleiche Menge Gas wie in 2006 wegen Erhöhung der Abgabepreise und der angehobenen Mehrwertsteuer zusätzliche 95 Euro mehr gezahlt als in 2006!

Und:
In 2008 hätten wir für die gleiche Menge Gas wie in 2006 wegen dreimaliger Erhöhung der Abgabepreise zusätzliche 296 Euro mehr gezahlt als in 2006!

 

Zugegeben: ganz korrekt ist es nicht, die Verbrauchswerte unterschiedlicher Jahre miteinander zu vergleichen, aber ein Parallel-Lauf war weder technisch möglich noch wirtschaftlich gewollt, schließlich sollten die Verbrauchskosten gesenkt und nicht zusätzlich hochgetrieben werden.

Und: Der Energieverbrauch der letzten 5 Jahre streute lediglich um 7 Prozent. "Unser" Heizjahr 2006 war ein ganz "normales" Jahr mit durchschnittlichen Verbrauchswerten.

Der Energieverbrauchskennwert unseres Hauses hat sich durch die Wärmepumpen-Installation von ursprünglich 135 kWh/qma auf 13,64 kWh/qma reduziert.

Mit in die Kostenrechnung einbezogen wurden die Zählergebühren sowie die Grund- und Arbeitspreise, bei der Gasheizung zusätzlich die entstandenen Kosten für das Schornsteinfegen und die angefallenen Gebühren für die Abgasmessungen und Kesselprüfungen.

Die Investitionskosten sind in diese Gegenüberstellung nicht eingeflossen, da ein Ersatz der veralteten Heizungs- und Warmwasseranlage notwendig und eine Trennung der Heizkreisläufe zur Optimierung der Heizungssteuerung auch ohne Umstieg auf die neue Technik durchgeführt worden wäre. Zudem wurden die Investitionskosten über die Förderung der KfW Förderbank zinsgünstig beschafft, was bei einer reinen Ersatzbeschaffung von Gasbrennern für Heizung und Warmwasseraufbereitung nicht möglich gewesen wäre.

Wir tauschten die Grundfos-UPS-Umwälzpumpen der beiden Heizkreise gegen die neuen Grundfos-Modelle der Serie Alpha2. Die bisherigen zwei Pumpen verbrauchten zusammen im Dauerbetrieb durchschnittlich 120 Watt, die beiden Alpha-Pumpen mit der Energieklasse A begnügen sich im Schnitt mit 8 Watt für den Heizkörper-Kreislauf und 15 Watt für den Kreislauf der Fußbodenheizung. Diese Maßnahme wird die Betriebskosten um 80 Euro pro Jahr reduzieren.

Da sich die bisher verwendete AVAG-Brunnenpumpe mit einem Motorschaden verabschiedet hatte, ersetzten wir sie durch eine Tracer-Tiefbrunnenpumpe, die statt der 550 Watt der AVAG-Pumpe nur 370 Watt verbraucht. Diese Maßnahme wird die Betriebskosten um 25 Euro pro Jahr reduzieren.