Sole-WP: Optimierung der Soletemperatur durch externe Erdsonden-Regelung?

Guten Tag zusammen. Ich betreibe seit dem letzten Winter eine Sole-Wasser-Wärmepumpe, die über eine Erdsondenanlage gespeist wird. Aktuell beobachte ich, wie sich die Soletemperaturen nach dem Ende der sommerlichen Regenerationsphase langsam wieder stabilisieren. Mein Plan wäre es nun, über eine externe Steuerung die Volumenströme der Solepumpe in Abhängigkeit von der aktuell gemessenen Erdsonde-Eingangstemperatur dynamisch zu regeln, um die Effizienz weiter zu steigern. Meine Frage an die Fachleute in der Runde: Hat jemand von euch schon einmal mit einer solchen externen Regelung experimentiert, die über die Standard-Software des Herstellers hinausgeht? Ich frage mich, ob der zusätzliche Stromverbrauch der Regelungstechnik in einem vernünftigen Verhältnis zum Mehrertrag durch die leicht angehobene Quellentemperatur steht. Ich bin über jeden Erfahrungswert dankbar, besonders was die Langzeitstabilität der Sonden betrifft, falls der Volumenstrom zu weit gedrosselt wird. Vielen Dank vorab für eure fachliche Einschätzung.

Guten Tag Markus, als SHK-Meister mit Schwerpunkt auf Wärmepumpensystemen rate ich Ihnen hier zur Vorsicht. Die Standard-Regelungen der Hersteller sind meist exakt auf die Spreizung zwischen Quelle und Senke abgestimmt, um innerhalb der VDI 4645 einen effizienten Betrieb zu gewährleisten. Wenn Sie den Volumenstrom der Solepumpe zu stark drosseln, riskieren Sie einen laminaren Strömungszustand in der Sonde. Dadurch sinkt der Wärmeübergangskoeffizient drastisch, was genau den gegenteiligen Effekt zu Ihrer Absicht erzielen kann. Zudem ist zu beachten, dass eine solche externe Manipulation bei vielen Herstellern zum sofortigen Verlust der Gewährleistung führen kann. Eine Optimierung sollte daher immer primär über den hydraulischen Abgleich erfolgen, anstatt durch Eingriffe in die Pumpenkennlinie der Solepumpe. Bitte prüfen Sie zunächst, ob Ihr Quellkreis fachgerecht eingeregelt ist, bevor Sie in komplexe externe Steuerungstechnik investieren, deren Amortisation aufgrund des geringen Effizienzgewinns ohnehin fraglich ist.

Hallo Markus, das ist ein spannendes Bastelprojekt! Ich habe das bei meiner eigenen Anlage vor drei Jahren probiert. Ich habe die Spreizung der Solepumpe per Modbus-Schnittstelle in Abhängigkeit von der Quelltemperatur nachgeführt. Mein Fazit: Der Stromverbrauch der zusätzlichen Steuerung, inklusive Raspberry Pi und Sensoren, frisst fast den gesamten Mehrertrag auf. Man darf nicht vergessen, dass die Solepumpen moderner Anlagen ohnehin schon sehr hocheffizient laufen. Ein wichtiger Punkt sind die Frostschutzmittel im Solekreis. Bei zu geringem Durchfluss in der Sonde könnten lokale Vereisungen auftreten, die langfristig das Erdreich um die Sonde negativ beeinflussen können. Seit ich das System wieder auf die werkseitigen Empfehlungen zurückgestellt habe, läuft die WP deutlich ruhiger. Mein Rat: Investiere das Geld lieber in eine PV-Anlage oder die Optimierung der Heizkurve, da ist der Hebel für die JAZ viel größer.

Vielen Dank für die schnellen und hilfreichen Rückmeldungen! Eure Einwände bezüglich des laminaren Strömungsverhaltens und der möglichen Gewährleistungsproblematik leuchten mir absolut ein. Die Argumentation von Klaus zur VDI 4645 ist ein Punkt, den ich so noch nicht auf dem Schirm hatte. Dass auch der Eigenverbrauch der Mess- und Regelungstechnik die Bilanz so stark schmälert, wie Stefan es beschreibt, bestätigt meine Befürchtung, dass der Aufwand in keinem gesunden Verhältnis zum Nutzen steht. Ich werde das Vorhaben daher erst einmal auf Eis legen und mich stattdessen auf die Feinjustierung der Heizkurve konzentrieren. Den Hinweis auf die PV-Kopplung nehme ich gerne auf, da meine Anlage hier ohnehin noch Potenzial bietet. Danke, dass ihr mich vor einem vermutlich recht kostspieligen und technisch kritischen Experiment bewahrt habt!