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Die Energiepreise steigen immer weiter!

Die Folgen des Krieges von Russland gegen die Ukraine wirken bis in unseren Alltag hinein. Energiekosten senken, aber wie? Alles abdrehen ist ja auch keine Alternative, irgendeine Art von Wohnkomfort sollte es schon geben. Es gibt nun aber mehrere interessante Dinge zu berichten.

Stromkosten

Durch den konsequenten Einsatz von Maßnahmen zu Einsparung von Strom konnte ich den Bedarf bereits um ein Drittel senken. Hier sind die wesentlichen Maßnahmen:

1. Verwendung von LED-Leuchten, soweit möglich und sinnvoll
2. Abschalten der Tiefkühltruhe und Verwendung des 40 Ltr. Tiefkühlfaches des A**-Kühlschrankes
3. Erneuerung des TV, Wegfall der Settop-Box
4. Hocheffiziente Umwälzpumpe der Fußbodenheizung
5. Hocheffiziente Umwälzpumpe der Brennwertheizung
6. Waschen mit abgesenkter Temperatur und jeweils gut gefüllter Maschine

Hierdurch konnte die jährliche elektrische Grundlast des Hauses auf etwa 1800 kWh gesenkt werden. Ich meine hiermit den Strombedarf durch nicht abschaltbare Verbraucher. Bei der nächsten Jahresrechnung ist somit eine weitere Verbrauchssenkung zu erwarten.

Erdgas

Leider kann ich bisher für die Heizkosten mit Gas keine solche Einsparung berichten. Und das, obwohl ich mir alle Mühe gegeben habe. OK, die Umwälzpumpe der Brennwertheizung war bis Ende Februar defekt, also viel zu schwach, sodass die thermische Trägheit der Fußbodenheizung sich noch stärker auswirkte. Obwohl ich durch Auswahl einer für die Fußbodenheizung geeigneten Heizkurve an der Steuereinheit die Vorlauftemperatur auf < 40 °C selbst bei Minusgraden senken konnte. Zu einer Einsparung hat das leider nicht geführt. Wie kommt das?

Nach meiner Meinung verhindert die thermische Trägheit der Fußbodenheizung eine Bedarfs-angepasste Einstellung der Temperatur im Wohnbereich. Das ist leider so. Um abends eine angenehme Temperatur zu erhalten, ist die einzustellende Temperatur im mehrtägigen Mittel einfach zu hoch. Eine nur tageweise Absenkung ist nicht möglich. Zusätzlich führen täglich wechselnde Außentemperaturen zu unangepassten Temperaturen im Wohnbereich, sei es zu kalt oder zu warm. Wenn mir das in der Konsequenz beim Bau des Hauses klar gewesen wäre, hätte ich möglicherweise auf die Fußbodenheizung verzichtet.

Thermische Trägheit der Fußbodenheizung

Um die Gründe besser verstehen zu können, berechne ich nun den Wärmebedarf der Fußbodenheizung, um die Temperatur um 1, 5, 10 oder 15 K anzuheben, allerdings ohne Berücksichtigung Trittschalldämpfung, von Wasservolumen, von Wärmeverlusten im Gebäude und dem Zeitbedarf für die auf 10 kW eingestellte Gas-Brennerleistung:

Fläche des Wohnbereiches: 100 qm
Dicke der Decke insgesamt: 0,35 m
Volumen der Decke: 35 m³
Spezifisches Gewicht der Decke – Annahme Beton (stark vereinfacht): 2100 kg/m³
Gewicht der Decke: 73.500 kg
Wärmekapazität Beton: 0,278 Wh/(kg × K)

• Energie für +1 K: 20,4 kWh
• Energie für +5 K: 102 kWh
• Energie für +10 K: 204 kWh
• Energie für +15 K: 306 kWh

Fazit:

Nun wird klar, warum die Fußbodenheizung so träge reagiert. Es dauert, einmal ausgekühlt, je nach Außentemperatur mehrere Tage, bis sie spürbar den Raum erwärmt. Diese Art der Heizung ist nicht geeignet, um damit on demand angenehme Raumtemperaturen zu schaffen. Sie muss ständig in Betrieb sein.

Erwärmung der Raumluft

Die nächste Kalkulation soll sich damit beschäftigen, wie viel Energie nötig wäre, um nur die Luft in den Räumen mit 100 qm Grundfläche zu erwärmen. Es ist klar, dass auch hier der Sachverhalt erheblich vereinfacht wurde. Auch ist der Wärmeeffekt vermutlich so nicht anhaltend, und die Oberflächen des Raumes und die Einrichtung darin wirken kalt, sie „strahlen Kälte ab“. Physikalisch nicht korrekt, ich weiß.

Dichte der Luft bei 20 °C: 1,189 kg/ m³
Wärmekapazität von Luft bei 20 °C: 1,006 kJ/(kg × K)
Umrechnen: 1,006 kJ entspricht 0,27944 Wh
Wärmekapazität Luft bei 20 °C: 0,27944 Wh/(kg × K)

Fläche des Wohnbereiches: 100 qm
Raumhöhe: 2,5 m
Volumen der Räumes des Wohnbereiches: 250 m³
Gewicht der Luft darin: 250 × 1,189 kg = 297 kg

• Energie für +1 K: 83 Wh
• Energie für +5 K: 415 Wh
• Energie für +10 K: 830 Wh
• Energie für +15 K: 1245 Wh

Fazit:

Um die Luft eines Raumes zu erwärmen, benötigt man nur etwa den 200sten Teil der Energie, die für die Erwärmung der Fußbodenheizung samt Decke darunter erforderlich ist. Kaum zu glauben! Wenn ich mich da nicht mal verrechnet habe! Für eine Heizung on demand scheint die Luftheizung somit viel sinnvoller zu sein.

Mein Plan ist es, die Vorlauftemperatur der Heizung weiter abzusenken, z. B. auf 14 °C, und die Lufttemperatur im Wohnbereich mit Klimageräten on demand einzustellen, die ja effiziente Wärmepumpen sind. Da die Klimageräte möglichst weitgehend mit Solarstrom betrieben werden sollen, dürfte sich die Energiebilanz des Hauses erheblich verbessern, und das ohne Feinstaub und ohne große Baumaßnahmen.

Warten wir ab, ob das funktioniert! Teurer als ein hochwertiger Kaminofen ist so ein modernes Klimagerät auch nicht. Ich werde berichten!