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Heizlastberechnung nach Hottinger

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
17.11. - 20.11.2024
33 Antworten | 13 Autoren 33
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Eine Frage, die das Forum schon über Jahre beschäftigt, ist die der korrekten Dimensionierung der Heizung insb. Wärmepumpe. Wir alle kennen die völlig unbrauchbaren Leistungsabschätzungen, die den Begriff Schätzung beleidigen. Denn selbst bei einer Schätzung macht man sich gewisse Gedanken zum möglichen Ergebnis. 

Welche Instrumente haben wir nun zur Hand, um eine möglichst realistische Heizlast zu bekommen? Mit angenommenen Volllaststunden kommt man dem Ergebnis schon näher, es geht aber noch genauer.

Ausgangsbasis ist der Energieausweis mit seinen wichtigsten Elementen:
https://www.energiesparhaus.at/forum-energieausweis-besser-lesen-und-verstehen-koennen/72191

Bei einer Recherche bin ich dann auf eine (für mich) wegweisende Formel gestoßen. Der Schweizer Ingenieur Max Hottinger hat bereits vor einigen Jahrzehnten eine Formel (Hottingerformeln) aufgestellt, die immer noch besondere Relevanz hat.
https://de.wikipedia.org/wiki/Max_Hottinger

Vereinfacht gesagt wird aus der Jahresenergie (HWB), dem dT (IT zu NAT), den Heizgradtagen (HGT) und einer täglichen Nutzungsstundenanzahl (h) auf die Maximalleistung rückgerechnet. Bis auf die Stunden, die mit 18 angesetzt werden, findet man alle Werte im Energieausweis. Anm.: Fiktive Volllast über 18 und nicht 24 Stunden definiert, um Stellschrauben für besondere Standorte und die Warmwasserbereitung zu haben. 

kW = HWB * (IT - NAT) / HGT * h

Für 2 Standorte in OÖ, einmal mild, einmal kalt, sieht das ganze dann vereinfacht so aus:
Ort Linz Liebenau
NAT -12 -18
IT 22 22
HGT 3500 5000
Nutzungsstunden 18 18
kWh HWB SK 11000 14000
     
kW nach Hottinger 5,94 6,22
Volllaststunden Hottinger 1853 2250

Zeigt mir einen Installateur, der bei 14 MWh HWB an diesem kalten Standort noch die 6er nehmen würde, die aber locker reicht. Ich habe diese Formel an einigen mir bekannten Objekten angewendet und die Trefferquote ist ausgezeichnet.

von RePu, tempo85, Msgruber, derLandmann, Mig1, samitama, zlau

  •  Msgruber
  •   Bronze-Award
17.11.2024  (#1)
danke für diese interessante Info!

Ich komme aber irgendwie beim Nachrechnen nicht auf deine Werte. Wenn ich mir die Original-Formel ansehe fehlt da noch der Wirkungsgrad der Wärmepumpe. Was wäre das, die JAZ JAZ [Jahresarbeitszahl]?


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  •  rabaum
  •   Gold-Award
17.11.2024  (#2)

zitat..
Msgruber schrieb: Original-Formel ... Wirkungsgrad

Die Formel wurde für Brennstoffe entwickelt. Für Wärmepumpen nimmst du hier einfach 1 an.

zitat..
Msgruber schrieb: beim Nachrechnen

Hast du die Klammer mit ( minus minus = plus ) richtig aufgelöst?

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  •  mariof
  •   Bronze-Award
17.11.2024  (#3)
Das seh ich auch in anderen brreichen: Schweizer ingenieure sind nicht nur einfach normgläubig, da ist denken erlaubt oder sogar erwünscht!

In meinem Bereich (Statik und Bemessung von tragwerken) ist die Schweizer norm für den betonbau 80 seiten stark, die deutsche basierend auf eurocode mehrere hundert... und die Schweizer norm erlaubt auch andere vorgehensweisen explizit, sprich mal mit (Beispiel!!!!) nem deutschen prüfingenieur über was das nicht explizit in der norm steht...

Danke fürs teilen, klingt interessant

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  •  wuschi
  •   Bronze-Award
17.11.2024  (#4)
Ein spannendes Thema, speziell bei Bestandsgebäuden. Mein EAW liegt leider komplett daneben, aber es mussten auch viele Annahmen getroffen worden. Rausgekommen sind 49.000 kWh HWB. Da sind aber neue fenster berücksichtigt und andere kleine Verbesserungen,  die noch gar nicht umgesetzt sind.
Das Haus hat 5000 L Öltank und in über 30 Jahren noch nie mehr als ca. 4000 L verbraucht (inkl. WW).
Im letzten Winter hatten wir schon die neuen Fenstern und ca 2500 L verbaucht.
Nach EAW bräuchte ich eine 27kW WPWP [Wärmepumpe]. Nach tatsächlichem Verbrauch im letzten Winter (mit den neuen Fenstern) wären es 11kW. Und mit den maximal 4000 L/a unter Annahme von 80% Wirkungsgrad und 15% Einsparung durch die neuen Festern, wäre es eine 15kW Maschine.
Also es steht und fällt alles mit der Genauigkeit des EAW.
Die Moral der Geschichte: bei älteren Gebäuden sollte man unbedingt reale Verbrauchswerte heranziehen, sofern das möglich ist wie bei uns wo nur Öl verheizt wurde.

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  •  Msgruber
  •   Bronze-Award
17.11.2024  (#5)

zitat..
rabaum schrieb: Hast du die Klammer mit ( minus minus = plus ) richtig aufgelöst?

 
vielen Dank, da hatte ich einen Denkfehler 🤣


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  •  Notausgang
  •   Silber-Award
18.11.2024  (#6)
Unser Haus entspricht von den Zahlen her ziemlich gut dem "Linzer" Beispiel (tatsächlicher Wärmebedarf 2023: 11.750 kWh ohne WW WW [Warmwasser]).  Da es sich um einen sanierten Altbau samt Zubau mit sehr vielen sehr großen Glasflächen handelt wollte quasi jeder Installateur Wärmepumpen mit (teilweise deutlich) mehr als 10 kW verbauen. Mit relativ genauen Berechnungen bin ich aber auf knapp 7 kW gekommen und habe entsprechend eine 6,7 kW Wärmepumpe bestellt. 

Inzwischen wohnen wir 3 Jahre im Haus und hatten noch keinen einzigen Tag an dem die Wärmepumpe mit Vollast durchgelaufen ist. 

Für mich klingen die Ergebnisse daher sehr plausibel.

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#7)

zitat..
wuschi schrieb: speziell bei Bestandsgebäuden.

Im Bestand bei großen Heizlasten ist es meist nicht so tragisch, weil die größeren Wärmepumpen ein breiteres Spektrum abdecken. Ob du dann 12, 13 oder 14 kW hast, ist nicht so entscheidend. Blöder ist es bei 5, 6 oder 7 kW wo dann die 12er genommen wird.


zitat..
wuschi schrieb: viele Annahmen getroffen

Richtig, hier wird dann der Energieausweis zunehmend unbrauchbar. Das sieht man immer wieder in der Praxis, da wird 5x der worst case angenommen und dann hast du 40 MWh HWB.


zitat..
wuschi schrieb: Die Moral der Geschichte: bei älteren Gebäuden sollte man unbedingt reale Verbrauchswerte heranziehen, sofern das möglich ist wie bei uns wo nur Öl verheizt wurde.

Grundsätzlich volle Zustimmung.

Bei realen Verbrauchswerten muss man aber aufpassen, dass man sich nicht selbst anlügt. Heizt man mal mehr mit dem Kachelofen zu, um sich Brennstoff zu sparen? Ist dann mal die sparsame Wärmepumpe im Haus, freut viele das Einheizen nicht mehr in dem Ausmaß. Im Alter wird die Motivation zum Scheitholz dann nochmal geringer. 

Darüber hinaus hat man bei der Aufzeichnung vielleicht eine wärmere Phase erwischt. Da kann man jetzt entgegnen, ob es jemals wieder richtig kalt werden wird.


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  •  gloitom
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#8)

zitat..
rabaum schrieb: Ich habe diese Formel an einigen mir bekannten Objekten angewendet und die Trefferquote ist ausgezeichnet.

Bei meinem Haus würde, bei dieser Berechnung, eine 2 kW Heizung herauskommen.
Installiert ist eine knapp 4 kW große Wärmepumpe, welche meiner Meinung nach auch ganz gut passt.

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#9)

zitat..
gloitom schrieb: eine knapp 4 kW große Wärmepumpe, welche meiner Meinung nach auch ganz gut passt.

Aufgrund welcher Parameter meinst du, dass sie ganz gut passt? Hast du ein paar Infos dazu?
2 kW ist natürlich sehr wenig, da bekommst du kaum eine genau passende WPWP [Wärmepumpe].

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  •  leitwolf
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#10)
Bei Bestandsgebäuden wird oftmals nicht gleichmäßig geheizt, bzw. sie lassen sich nicht gleichmäßig beheizen, d. h. Räume oder Zonen werden temperaturabgesenkt bzw. mit Nachtabsenkung betrieben, daher ist der Verbrauch meist niedriger, als er bei gleichmäßiger Beheizung eigentlich sein sollte.
Nach einer thermischen Sanierung sind dann alle Räume gleichmäßig warm und werden aufgrund des niedrigen Verbrauchs auch deutlich wärmer beheizt, als davor. Damit sind die rechnerischen Einsparungen im Endeffekt meist geringer, als auf dem Papier.
Passt zwar jetzt nicht 100%ig zum Thema Heizlast, aber wollte ich nur hier anführen.

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  •  stefano
  •   Bronze-Award
18.11.2024  (#11)

zitat..
leitwolf schrieb:

Bei Bestandsgebäuden wird oftmals nicht gleichmäßig geheizt, bzw. sie lassen sich nicht gleichmäßig beheizen, d. h. Räume oder Zonen werden temperaturabgesenkt bzw. mit Nachtabsenkung betrieben, daher ist der Verbrauch meist niedriger, als er bei gleichmäßiger Beheizung eigentlich sein sollte.
Nach einer thermischen Sanierung sind dann alle Räume gleichmäßig warm und werden aufgrund des niedrigen Verbrauchs auch deutlich wärmer beheizt, als davor. Damit sind die rechnerischen Einsparungen im Endeffekt meist geringer, als auf dem Papier.
Passt zwar jetzt nicht 100%ig zum Thema Heizlast, aber wollte ich nur hier anführen.

Wem das Thema interessiert kann mal  "Rebound-Effekt" in die Suchmaschine seiner Wahl eingeben.

zitat..
rabaum schrieb: Bei realen Verbrauchswerten muss man aber aufpassen, dass man sich nicht selbst anlügt. Heizt man mal mehr mit dem Kachelofen zu, um sich Brennstoff zu sparen? Ist dann mal die sparsame Wärmepumpe im Haus, freut viele das Einheizen nicht mehr in dem Ausmaß. Im Alter wird die Motivation zum Scheitholz dann nochmal geringer. 

Darüber hinaus hat man bei der Aufzeichnung vielleicht eine wärmere Phase erwischt. Da kann man jetzt entgegnen, ob es jemals wieder richtig kalt werden wird.

Ich bin ein Fan der Heizlastabschätzung über die Volllaststunden.
Optimalerweise hat man die Verbrauchsdaten von ein paar Jahren und checkt kurz ab ob man diese HGT bereinigen sollte. Dann noch den Wirkungsgrad des Kessels reinrechnen und schon hat man ein brauchbares Ergebnis. Beherscht man noch die Auslegung einer L/W-WPWP [Wärmepumpe] übers Leistungsdiagramm, dann hat man ggü. vielen Instis schon viel gewonnen.

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  •  leitwolf
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#12)

zitat..
stefano schrieb: Wem das Thema interessiert kann mal  "Rebound-Effekt" in die Suchmaschine seiner Wahl eingeben

Ja, das ist der Teil, der durch das Nutzer-/Konsumverhalten beeinflusst wird. Es kommen dann noch die physikalisch bedingten Effekte der ungleichmäßigen Temperaturverteilung hinzu (zu kleine oder zu wenige konzentrierte Heizflächen, undichte Gebäudehülle und großflächige Wärmebrücken --> örtliche Abkühlung)


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  •  Fino
  •   Bronze-Award
18.11.2024  (#13)
Also wenn ich richtig gerechnet habe komme ich auf 4,2kW bei BFG 259, 5m2 . Die s1155-6 hat sich den ersten Winter gespielt bzw. ist die Übergangszeit einfach länger😅. Verdichter über 55Hz ist bei mir sowieso gesperrt. Hätte ich das Forum nicht gekannt hätte ich wahrscheinlich eine 3-13kW. 🤡

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#14)

zitat..
Fino schrieb: Die s1155-6 hat sich den ersten Winter gespielt

Womit ich mich gerade etwas mehr spiele, was ich in der letzten Heizsaison gemacht habe, die unterschiedlichen Annahmen mit der Realität gegenüberzustellen.

P tot - Normheizlast, rein auf NAT
P real - Realistische Heizlast über Simulation
P emp - Die empirische Heizlast anhand von Messungen

Die Kennlinien kann man super in einem Excel Diagramm erzeugen lassen. Bei der Heizgrenze (zB 20/12) oder einem anderen Wert lässt man sie durch 0 schneiden. 


_aktuell/20241118827689.png

Die gelbe Linie ist P tot mit KWL KWL [Kontrollierte Wohnraumlüftung] berücksichtigt. Die grüne Linie ist eine Beobachtung von Betriebspunkten, wo man ein thermisches Gleichgewicht im Haus hat. (VL = ber. VL und GM nahe am Sollwert). P real wäre ziemlich genau dazwischen, da bin ich bei 5,5 kW laut Hottinger.

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  •  Msgruber
  •   Bronze-Award
18.11.2024  (#15)
Bei mir kommt nun richtig gerechnet auch ein Wert von ca 4,12kW heraus. Mein Installateur hat eine Stiebel-Eltron WPE-I 06 HK vorgeschlagen, mit externem 300l WW WW [Warmwasser]-Speicher. Würde da laut deiner Rechnung also auch die WPE-I 04 reichen?

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  •  rabaum
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#16)

zitat..
Msgruber schrieb: 4,12kW heraus. Mein Installateur hat eine Stiebel-Eltron WPE-I 06 HK

Die SE ist bei 4 und 6 (und 8) eh baugleich, es wird nur der Verdichter nach oben per Software begrenzt. Bzgl. Modulation hast du also keinerlei Nachteil, die Preispolitik kenne ich nicht zwischen den Modellen. 4 kW ist schon ein sehr guter Wert, da muss man dann auch ganz korrekt umsetzen, was im EA EA [Energieausweis] gerechnet wurde. KWL ist da schon Pflicht und keine Option mehr.

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  •  Msgruber
  •   Bronze-Award
18.11.2024  (#17)
Das versteht sich von selbst, das einzige was noch unklar ist ob es so kommt wie im EA EA [Energieausweis] dargestellt ist die Größe der PV.

Wobei ich dazu sagen muss, dass der EA EA [Energieausweis] jetzt nicht mehr viel mit dem vom Einreichplan gemeinsam hat. Ich habe mir den selber im Programm GEQ nachgebaut und alle Änderungen, Fenster, KWL etc. korrekt eingepflegt.

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  •  gloitom
  •   Gold-Award
18.11.2024  (#18)

zitat..
rabaum schrieb: Aufgrund welcher Parameter meinst du, dass sie ganz gut passt?

Hab's nicht im Detail beobachtet, kommt mir aber schon so vor, dass die Wärmepumpe im Winter öfters 2/3 -3/4 vom Tag läuft.


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  •  TheSeeker
  •   Bronze-Award
19.11.2024  (#19)

zitat..
gloitom schrieb: Hab's nicht im Detail beobachtet, kommt mir aber schon so vor, dass die Wärmepumpe im Winter öfters 2/3 -3/4 vom Tag läuft.

Das ist doch der Beleg, dass sie nicht passt. Bei normalen winterlichen Temperaturen soll sie nicht takten.


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  •  rabaum
  •   Gold-Award
19.11.2024  (#20)

zitat..
TheSeeker schrieb: Das ist doch der Beleg, dass sie nicht passt.

Wollte ich auch gerade schreiben, wenn es vorkommt, dass sie fast einen Tag durchläuft, was ist dann in der restlichen Zeit? Richtig ausgelegte modulierende Maschinen laufen im Dez/Jan grundsätzlich durch. Eine milde Zwischenphase jetzt mal außen vor gelassen, da kann sie natürlch mal abschalten.

Oder in meinem Fall letzte Woche, bis auf ein Sonnenfenster mit 12 °C AT AT [Außentemperatur] durchgelaufen.

_aktuell/20241119575402.png


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  •  gloitom
  •   Gold-Award
19.11.2024 15:50  (#21)

zitat..
rabaum schrieb: Richtig ausgelegte modulierende Maschinen laufen im Dez/Jan grundsätzlich durch.

Wer sagt denn was von einer modulierenden Wärmepumpe? Vor über 14 Jahren, als die installiert wurde, waren die noch nicht etabliert und in diesem Leistungsbereich gab es so gut wie gar keine Anbieter.
Ich bleibe dabei, die passt, soll ich eine funktionierende Heizung rausschmeißen?
Das bekomme ich nie und nimmer rein, wenn eine modulierenden Wärmepumpe im ideallfall bis zu 20% Stromverbrauch sparen könnte...

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