Hocheffizienzpumpen zum kleinen Preis

Von Louis-F. Stahl

(19. Juni 2018) Alte Heizungspumpen sind Energiefresser. Ungeregelte Standardpumpen aus den 1990er Jahren und auch die getesteten Standardpumpen mit Baujahr 2007 verbrauchen, nach Erhebungen der Stiftung Warentest, im Durchschnitt rund 40 bis 50 Watt. Läuft die Pumpe nur in der Heizsaison, verursacht eine solche Pumpe Kosten in Höhe von 49 bis 62 Euro pro Jahr. Hausbesitzer, die ihre Pumpe in der wärmeren Hälfte des Jahres nicht abstellen, zahlen das Doppelte.

Die von den Warentestern kürzlich getesteten Hocheffizienzpumpen sparen durchweg über 80 Prozent Strom und damit schnell über 50 Euro pro Jahr (Test, Heft 5/2018, S. 63-67). Alle getesteten Pumpen waren insgesamt „sehr gut“ bis „gut“ und erhielten in der Disziplin „Konstruktion und Verarbeitung“ ein „sehr gut“. Ob auf dem Gerät ein Markenname stand, oder es sich um No-Name-Produkte aus dem Baumarkt handelte, hatte keine Auswirkungen. Für Verbraucher ist dies eine sehr hilfreiche Information, denn die Markenprodukte von Grundfos, Wilo und Biral kosteten mit bis zu 520 Euro rund das Fünffache der ab 100 Euro erhältlichen No-Name-Produkte Terragreen und Greenpro aus dem Baumarkt. Ähnliches gilt neben Heizungswasserpumpen auch für Solarpumpen.

Effiziente Heizungspumpen

(12. Juni 2013) Seit Jahresbeginn 2013 schreibt die Ökodesign-Richtlinie der EU vor, dass Pumpenhersteller in Europa für Heizungen nur noch hocheffiziente Nassläuferpumpen in Verkehr bringen dürfen. Rund 80 Prozent aller derzeit gängigen Pumpen werden damit vom Markt verschwinden. Fachhandel und Installateure müssen sich umstellen. Fest in Heizungen, Wärmepumpen oder Solaranlagen eingebaute Pumpen fallen erst ab 2015 unter die Verordnung. Pumpen für Trinkwasserzirkulation sind ausgenommen.

Der Pumpentausch ist eine gute Gelegenheit, überdimensionierte Pumpen durch passende zu ersetzen. Denn auch eine überdimensionierte Hocheffizienzpumpe verbraucht unnötig viel Strom. Im Durchschnitt sind die Heizungspumpen in Deutschland dreifach überdimensioniert. Deshalb empfiehlt es sich, bei einem Pumpentausch auch die Pumpe neu auszulegen. Das bis 2012 gängige Energielabel für Pumpen entfällt mit der neuen Regelung, da die neuen Pumpen mindestens Effizienzklasse A aufweisen. Die Kennzeichnung „ErP ready“ sichert, dass die Pumpe auch den neuen Anforderungen entspricht.

Für Einbau und Montage sind die Hocheffizienzpumpen aber nicht zwingend vorgeschrieben. Allerdings haben Sie als Kunde einen Anspruch auf eine Pumpe mit dem aktuellen Stand der Technik – sofern sinnvoll und möglich. Der Heizungsbauer ist verpflichtet, Sie aufzuklären. Versäumt er das, macht er sich schadensersatzpflichtig.

Noch bevor die alte Heizungspumpe ihren Geist aufgibt, lohnt sich ein Ersatz durch eine neue Hocheffizienzpumpe. Damit lassen sich in einem Einfamilienhaus jährlich bis zu 140 Euro an Stromkosten einsparen.

Schweizer Sparwunder

(11. September 2008) Die schweizerische Firma Biral gilt seit Jahren als Wegbereiter für hocheffiziente Pumpentechnik. Vor vier Jahren war ihr Modell "Biral MC 10" eine technische Revolution: Statt 50 Watt brauchte das Technikwunder nur noch sieben Watt Leistung. Leider kostete die MC 10 damals rund 600 Euro.

Ende 2007 testete die Stiftung Warentest Hocheffizenzpumpen und wurde auch bei deutschen Herstellern fündig. Allerdings kosten diese Pumpen immer noch knapp 400 Euro. Jetzt hat Biral ein neues Modell auf den Markt gebracht: Die "AX 12" kostet zwar laut empfohlenem Verkaufspreis immer noch 400 Euro. Doch wer mit dem Heizungsbauer gut verhandelt, kann einen Preis von 240 Euro erzielen - zuzüglich der Kosten für den Einbau. Das Sparpotenzial der "AX 12" ist beträchtlich, hängt aber davon ab, welche Pumpe die Neuinvestition ersetzt.

Das Innenleben der "Biral AX 12" verleiht der Pumpe einen entscheidenen Vorsprung auf dem Markt: Als Hocheffizienzpumpe verbraucht sie nur zwischen fünf und 24 Watt und regelt sich selbständig auf den Bedarf ein. Auf einer LED-Anzeige kann man ständig die aktuelle Leistungsaufnahme ablesen. Zusätzlich kann man die Regelcharakteristik der Pumpe per Knopfdruck zwischen acht verschiedenen Regelarten wählen - etwa eine konstante Drehzahl, einen konstanten Druck oder einen mit der Fördermenge ansteigenden Druck.

Wenn die Wassertemperatur über einen längeren Zeitraum absinkt (Nachtabsenkung), dann geht auch die Pumpe in einen Schlafmodus mit stark reduzierter Pumpleistung. Die "Biral AX 12" hat fünf Jahre Garantie auf alle Teile, wurde mit der Effizienzklasse A eingestuft und wird mit serienmäßigen Dämmschalen geliefert. Der Bund der Energieverbraucher e.V. empfiehlt wegen der hervorragenden Energiespareigenschaften verbunden mit einem erschwinglichen Preise die Anschaffung der "Biral AX 12". Heizkosten

Bestnoten für Hocheffizienz

Im Privathaushalt gehört die Heizungspumpe zu den größten Energieverbrauchern. Die Stiftung Warentest hat aktuelle Modelle geprüft (test 9/2007) und kam dabei zum Ergebnis, dass die neuen Hocheffizienzpumpen ihren Namen zu Recht tragen: Sie haben alle "sehr gut" abgeschnitten. Für einen Anschaffungspreis von gut 200 Euro sparen sie jährlich rund 100 Euro Stromkosten.

(13. Dezember 2007) - Mehr als 30 Millionen Heizungspumpen arbeiten in deutschen Kellern. Sie verbrauchen jährlich etwa 15 Milliarden Kilowattstunden Strom. Das sind zehn Prozent des Stromverbrauchs aller privaten Haushalte und genauso viel Strom, wie der gesamte Bahnverkehr in Deutschland mit allen S- und U-Bahnen benötigt.

Großes Sparpotenzial

Im Einfamilienhaus frisst die Heizungspumpe oft ein Fünftel des gesamten Stromverbrauchs. Denn die unscheinbar kleinen Pumpen laufen tagaus, tagein, oft 6.000 Stunden im Jahr, mitunter sogar das ganze Jahr. Diese lange Betriebs- zeit machen Heizungspumpen zu einem wichtigen und besonders Erfolg versprechenden Ziel aller Stromsparbemühungen. Durch den Austausch einer alten Heizungspumpe können Verbraucher ihre Stromkosten deutlich senken. Pro Jahr lassen sich so 100 Euro sparen. Während eine alte Pumpe in einem typischen Familienhaus in 20 Jahren Stromkosten von 2.000 bis 3.000 Euro verursachen, sind es bei einer modernen Pumpe zum Teil weniger als 300 Euro.

Die Pumpen sind allerdings so langlebig, dass man alte Modelle austauschen sollte, lange bevor sie ihren Geist aufgeben. Der Anschaffungspreis einer Pumpe ist im Vergleich zu anderen Energiesparmaßnahmen im Haus günstig. So gibt es die als "sehr gut" getestete Wilo Stratos Eco Pumpe schon für 360 Euro. Eine ungeregelte Pumpe kostet immerhin auch 160 Euro. Schon nach einem Jahr sind die Stromersparnisse so hoch wie die Mehrkosten für die Sparpumpe.

Früher waren in Heizungsanlagen die Rohrleitungen so dick, dass man keine Pumpe brauchte und das Wasser allein aufgrund der Temperaturdifferenzen zirkulierte. Durch die engen Leitungen moderner Heizungen muss die Kraft einer Pumpe das erwärmte Wasser durch die Rohre pressen.

Regelung kann Überdimensionierung vermeiden

Oft sind die Pumpen viel zu groß gewählt und verbrauchen dadurch unnötig viel Strom. Die im Vergleich zum Bedarf riesigen Pumpen garantieren, dass auch noch der am weitesten entfernte Heizkörper genug Wärme abbekommt. Alte Pumpen haben keine Leistungsregelung und pumpen deshalb immer mit der gleichen Leistung, also wenn die meisten Thermostatventile in der Übergangszeit geschlossen sind genauso wie im kältesten Winter. Das vergeudet jede Menge Energie. Moderne Pumpen dagegen registrieren den hydraulischen Widerstand des Rohrnetzes. Das ist ein Signal dafür, dass weniger Wärme im Haus benötigt wird. Dann vermindert die Pumpe automatisch ihre Leistung. Ist der Pumpendruck zu hoch, gibt es störende Strömungsgeräusche im Haus.

Die Testsieger

Die Stiftung Warentest hat drei verschiedene Pumpenarten getestet und verglichen: ungeregelte Standardpumpen, geregelte Standardpumpen und geregelte Hocheffizienzpumpen. Ungeregelte Pumpen sind nach der Energieeinsparverordnung für Neubauten nicht mehr zugelassen. Die sparsamsten mit "sehr gut" bewerteten Pumpen im Test waren Grundfos Alpha Pro (375 Euro), Wilo Stratos Eco (360 Euro) und Biral Typ A12-1 (450 Euro). Von den geregelten Standardpumpen mit etwas höherem Stromverbrauch empfehlen sich mit einem "gut" die Grundfos Alpha+ und die Wilo Star E 25 mit Preisen um 230 Euro. Beste ungeregelte Pumpe ist die Wilo Star-RS (165 Euro).

Die Hocheffizienten

Klingt gut, spart gut: Gegenüber einer üblichen Pumpe spart die Hocheffizienzpumpe 80 Prozent Strom. Übliche Pumpen basieren auf asynchronen Wechselstrom-Motoren (AC-Motor). Der bewegliche Teil im Inneren des Motors (Rotor) trägt eine Spule, die kurzgeschlossen ist und deshalb keine Stromzuführung von außen benötigt. Das Magnetfeld im äußeren festen Motorteil verändert seine Richtung durch den Wechselstrom. Die Hocheffizienzpumpen haben im Gegensatz dazu einen so genannten "EC-Motor": Ein elektronisch veränderliches äußeres Magnetfeld (elektronisch kommutierend, kurz EC) dreht den beweglichen inneren Motorteil (Rotor), der aus einem permanenten Magneten besteht. Die elektronische Ansteuerung des äußeren Magnetfeldes ist äußerst komplex. Deshalb sind diese Motoren auch erst seit wenigen Jahren auf dem Markt. Die Steuerelektronik der äußeren Magnete erfasst durch die Magnetfeld-Änderung die Position und die Geschwindigkeit des Rotors und verarbeitet dies als Signal.

A für Stromsparer

Heizungspumpen sind oft mit einem freiwilligen Energielabel gekennzeichnet. Die drei getesteten Hocheffizienzpumpen haben die Effizienzklasse A, die drehzahlgeregelten Pumpen das Label B.

Kleine Pumpen, große Wirkung

(14. Juni 2007) - Ein Forschungsprojekt der Unis Dresden, München und Duisburg und dem Pumpenhersteller Wilo lässt aufhorchen: Wenn man statt einer zentralen Heizungspumpe jeden Heizkörper mit einer Minipumpe ausstattet, kann man 20 Prozent Energie sparen. Benötigt der Heizkörper Wärme, startet die kleine Pumpe. Im Vergleich zu einer Heizung mit ungeregelter Pumpe beträgt die Einsparung sogar 90 Prozent. Die dezentralen Pumpen laufen fast geräuschlos und verbrauchen einzeln nur ein Watt. Das Rohrsystem ist durch die Minipumpen automatisch hydraulisch abgeglichen.

Klein aber fein

(18. Dezember 2005) - Wilo hat eine neue und hoch effiziente Pumpe auf den Markt gebracht: die Stratos ECO. Sie hat eine minimale Leistungsaufnahme von nur 5,8 Watt. Ein Frequenzumrichter steuert das Magnetfeld. Außerdem hat Wilo den Wirkungsgrad der Wicklung stark verbessert und so die Verluste verringert.

Integrierte Leistungsregelung und optimierte Hydraulik sparen im Vergleich zu einer Standardpumpe bis zu 80 Prozent Energie - je nach Größe des Hauses: jährlich zwischen 70 und 90 Euro. Weitere Merkmale der Stratos ECO: Die Pumpe lässt sich in kurzer Zeit installieren. Über den "roten Knopf" kann man wie gewohnt die Basiseinstellungen schnell und einfach ändern. Zum Standardprogramm gehört auch der automatische Absenkbetrieb (Autopilot).

Kleine Pumpen sparen Strom

Für Ein- und Zweifamilienhäuser eignen sich geregelte Heizungspumpen schlecht, wenn das Gerät energieoptimal laufen soll. Zweckmäßiger sind kleine, ungeregelte Pumpen. Die Entstehung einer solchen stellt Wolfram Meyer, Leiter der Entwicklungsabteilung der Firma Biral, vor.

Wolfram Meyer

(23. Dezember 2004) - Die Druckverhältnisse in Heizungsanlagen sind der Schlüssel für das Verständnis der besten Arbeitsweise von Pumpen. Deshalb sei hier eine kleine Einführung vorangestellt:

Ein Heizungsnetz mit Kessel und Heizkörpern hat einen bestimmten Strömungswiderstand. Versucht man mit einer vorgegebenen Druckdifferenz H Wasser durch das Rohr zu pumpen, dann ist bei hohem Widerstand die strömende Wassermenge klein (Bild 1, Kurve K3) oder bei geringem Widerstand groß (großer Durchmesser, Schwerkraftanlage K6). Diesen Zusammenhang veranschaulicht die Rohrnetzkennlinie. Erhöht man für ein bestimmtes Rohrnetz zum Beispiel K3 den Druck von Kx auf Ky, dann steigt die Durchflussmenge (Fördermenge).

Die Pumpenkennlinie (Bild 2, Zentrifugalpumpe) beschreibt das Verhalten der Pumpe. Bei großer Fördermenge erzeugt die Pumpe einen kleinen Druck - bei kleiner Fördermenge einen großen Druck. Baut man eine Pumpe in eine Heizungsanlage ein, stellt sich der Betriebspunkt der Pumpe (Arbeitspunkt) auf die Anlage selbsttätig ein - der Druck der Pumpe muss die Leitungswiderstände überwinden. Aus dem Schnittpunkt zwischen Rohrnetzkennlinie und Pumpenkennlinie ergibt sich der Betriebspunkt (Bild 3). Verschieden große Pumpen ergeben in der selben Anlage andere Schnittpunkte A, B, C.

Thermostatventile

Wenn die Raumtemperatur erreicht ist, schließen die Thermostatventile. Der Widerstand des Rohrsystems steigt, das heißt, die Rohrnetzkennlinie wird in Richtung steilere Kennlinie verändert (Bild 4). Bei gleicher Pumpleistung steigt dadurch der Pumpendruck. Dieser Druckanstieg ist umso größer, je steiler die Pumpenkennlinie ist. Damit keine störenden Geräusche entstehen, ist eine flache Pumpenkennlinie mit geringem Druckanstieg wünschenswert.

Bei steilen Pumpenkennlinien (hochtourige Pumpen) wird der Druckanstieg wesentlich größer. Deshalb können in der Anlage Geräusche entstehen. Hier liegt ein Vorteil geregelter Pumpen (Bild 5). Beim Schließen der Thermostatventile sorgt die Pumpenregelung dafür, dass der Pumpendruck reduziert wird und damit Geräusche vermieden werden.

Wahl der Pumpe

Biral wollte eine kleine, preiswerte, genau auf die Bedürfnisse kleiner Anlagen zugeschnittene Pumpe bauen. Dazu muss man Fördermenge und Förderdruck kennen. Die Fördermenge kann sehr einfach aus dem Wärmebedarf und der Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf ermittelt werden. Energieoptimierte moderne Häuser haben nur noch einen geringen Heizbedarf. Je nach Wohnfläche beträgt die Heizleistung des Kessels bei Auslegung bis -11 Grad Celsius nur noch zehn oder sogar acht Kilowatt. Bei einer Temperaturspreizung von 15 Grad zwischen Vor- und Rücklauf errechnet sich daraus eine Fördermenge von 0,56 m3/h (Fußbodenheizung mit zehn Grad Spreizung: 0,83 m3/h).

Der Förderdruck wird in der Praxis oft aus falschem Sicherheitsdenken sehr hoch geschätzt, der Druckverlust überschätzt oder bei Berechnungen stark aufgerundet. Deshalb hat Biral mit ihrem Partner in der Schweiz in je 200 Heizungsanlagen den tatsächlichen Förderdruck der Pumpe ermittelt (Bild 6).

Für Radiatorheizungen liegt der Druckverlust zwischen 0,8 m und 2,5 m, bei Fußbodenheizungen zwischen 1,5 m und 3,5 m je nach Fördermenge. Für ein Ein- bis Zweifamilienhaus haben wir bei der Entwicklungsabteilung von Biral für einen Druck von 1 Meter Wassersäule (entsprechend 10 Kilopascal kPa) entschieden (Fußbodenheizung 1,8 Meter Wassersäule).

Für diese Anwendungen sind die heute auf dem Markt erhältlichen geregelten Pumpen zu groß. Für eine Fördermenge von 0,56 oder 0,83 m3/h bleibt für das "zurückregeln" auf circa 0 m3/h nur ein kleiner Regelbereich. Die Pumpe kann ihren möglichen Regelbereich nicht nutzen. Deshalb hat sich Biral für die Entwicklung einer neuen Pumpe entschieden, der wir den Namen "M 10" gaben.

Wie ist die M 10 entstanden?

Nachdem wir die Anforderungen festgelegt hatten, begannen wir mit der Entwicklung. Zunächst legten wir das Laufrad auf die Betriebspunkte aus. In Experimenten passten wir Schaufelgeometrie und Stromungsverhältnissse im Laufrad und Pumpengehäuse an. So erzielten wir einen guten Wirkungsgrad und Geräuscharmut. Dann legten wir einen passendenden Motor zunächst theoretisch für diese kleine Leistung aus. Dieser war dann experimentell zu erproben und auf einen hohen Wirkungsgrad zu optimieren.

Bei so kleinen Motoren muss ein sehr dünner Wicklungsdraht (circa 0,1 mm) verwendet werden. Bei maschineller Fertigung besteht die große Gefahr, dass der Draht reißt. Wir mussten also einen Kompromiss finden zwischen gutem Wirkungsgrad, kleiner Leistungsaufnahme und sicherer Fertigung. Eine sichere, qualitativ hohe Fertigung ist die Grundlage für eine lange Lebensdauer des Motors und damit der Pumpe. Letztlich müssen auch die Kosten noch "stimmen".

Energieverbrauch der M 10 im Vergleich

Einem Vergleich des Verbrauchs sollte ein praxisgerechtes Belastungsprofil über eine Heizperiode, beziehungsweise ein Jahr, zugrunde liegen. Ein geeigneter Maßstab dafür ist der "Blaue Engel".

Die Biral-Pumpe M 10 schneidet im Energieverbrauch sehr gut ab: Neue Pumpen mit dem Blauen Engel verbrauchen zwischen 146 und 230 Kilowattstunden jährlich. Die M 10 verbraucht dagegen nur 125 Kilowattstunden. Die Einsparung liegt zwischen 17 und 84 Prozent beziehungsweise 21 bis 105 Kilowattstunden jährlich. Gegenüber den vor fünf Jahren am Markt erhältlichen Pumpen ist die Einsparung noch deutlich höher.

Auch gegenüber geregelten Pumpen hat die M 10 einen geringeren Verbrauch. Mit ihrer "flachen" Pumpenkennlinie und ihrem niedrigen Druck verhält sie sich in Heizungsanlagen "gutmütig" - das heißt, es treten keine Geräusche auf.

Für den Einsatz in Heizungsanlagen bis circa 20 Kilowatt ist sie den anderen Pumpen deutlich überlegen. Die M 10 kostet im Heizungsgroßhandel ebenso viel wie andere handelsübliche ungeregelte Pumpen. Der Energie- und Kostenersparnis stehen deshalb für den Käufer keine höheren Kosten gegenüber.

Weitere Stromeinsparungen lassen sich erzielen, wenn man die Pumpe ganz abschaltet, wenn die Heizung nicht läuft. Die ebenfalls von Biral entwickelte Stromsparpumpe MC 10 kommt mit sieben Watt Leistung und 23 Kilowattstunden jährlich aus, wenn sie in Stillstandszeiten ganz abgeschaltet wird. Allerdings liegen die Kosten der MC 10 aufgrund der geringen Stückzahlen deutlich über denen einer handelsüblichen Pumpe.

Volkswirtschaftlicher Nutzen

Neben dem Vorteil der M 10 für den Betreiber zählt auch der volkswirtschaftliche Nutzen: Es sind viele Millionen Pumpen in Deutschland im Einsatz, die zu groß gewählt sind. Das Einsparpotenzial an elektrischer Energie ist somit beträchtlich. Wenn in den rund zehn Millionen deutschen Einfamilienhäusern um rund 40 bis 80 Watt zu große Pumpen eingesetzt sind, ergibt sich allein daraus ein Leistungsmehrbedarf von 400 Megawatt. Das entspricht der Leistung von einem halben Kernkraftwerk. Bei einem konventionellen Kraftwerk ergeben sich zusätzlich entsprechende Einsparungen an CO₂.

Stromsparen mittels Pumpenstop

(12. Juli 2004) Es ist Sommer und Sie stellen mit Schrecken fest, dass Ihre Heizung zwar aus ist, aber Ihre Heizungspumpe im Keller immer noch läuft. Leider hatten Sie es wieder einmal versäumt, die Heizungspumpe rechtzeitig auszuschalten. Sie beschließen, künftig besser aufzupassen, - um dann im nächsten Jahr das gleiche wieder zu erleben.

Wie Sie dem jährlichen Heizungs-Dilemma entgehen können, beschreibt Ihnen hier Fritz Mückenhaupt, der seine ältere - aber noch intakte - Heizungssteuerung nachträglich mit einem "Pumpenstop-Zusatz" versah, der bei warmer Witterung auch für das Ausschalten der Heizungspumpe sorgt. Kommt es zu einem Kälteeinbruch, der ein Heizen erfordert, so nimmt die Zusatz-Schaltung die Heizung sogar automatisch wieder in Betrieb. Die Schaltungsergänzung funktioniert bei ihm seit 10 Jahren ohne Störung. Ein weiteres erfreuliches Ergebnis: Selbst in der Heizzeit von Anfang September bis Ende Mai lässt sich damit Strom sparen. Bei einer 65-W-Pumpe vermied unser Mitglied in dieser Zeit regelmäßig ca. 200 kWh Stromverbrauch pro Jahr.

Hier sein Bericht:

Der Zusatz wurde in eine 11-kW-Gasheizung eingebaut, die eine Fußbodenheizung versorgt (keine Brennwert-Nutzung!). Das warme Wasser für die Dusche erzeugt ein separater Durchlauferhitzer. Wie die Heizungssteuerung abgeändert bzw. ergänzt wurde, ersehen Sie aus dem Schaltbild. Verwendet wurde das Reiheneinbau-Relais EZ12RV-230V von Eltako, dessen "Nachlaufzeit" (Abschaltverzögerung) zwischen 0,1 Sekunde und 40 Stunden (!) quarzgenau eingestellt werden kann. Es ist zudem "nachschaltbar" (sehr wichtig!). Das Relais hat einen mechanischen Kontakt, der mit max. 10A belastet werden kann. Das Zeitrelais ist also auch für die Steuerung größerer Heizungspumpen geeignet. Kosten des Reiheneinbau-Relais (Abmaße 60x90x20 mm) im Elektrofachgeschäft ca. 44 € (einschl. MWSt.) Eigenverbrauch ca. 1 Watt.

Funktionsweise

Bei der Inbetriebnahme der abgeänderten Schaltung läuft die Heizungspumpe zunächst nicht . Wird der Brenner gestartet (Spg. an Pkt. Y1), so gelangen 230V auch an den Pkt. A1. Das Relais schaltet hierdurch die Heizungspumpe (über Pfad 15 -18) ohne Verzögerung sofort ein. Wird der Brenner ausgeschaltet (keine Spg. mehr an Y1), so sorgt das Zeitrelais je nach eingestellter Nachlaufzeit (z.B. 15 oder 30 Minuten) für ein Weiterlaufen der Heizungspumpe.

Schaltbild Pumpenstop-Zusatz: Aus dem Vergleich der beiden Schaltbilder ist zu entnehmen, wie das Zeitrelais EZ12 RV-001-12…230 UC der Fa. Eltako einzubinden ist.

Wird innerhalb der Nachlaufzeit des Relais der Brenner erneut gestartet, so beginnt die Nachlaufzeit für die Pumpe wieder von vorn. Auf diese Weise bleibt im Winter mit seinen häufigen Brennerstarts die Heizungspumpe ständig in Betrieb. Liefert die Heizungssteuerung keine Brenner-Anforderungen mehr (z.B. in der Übergangszeit oder im Sommer), so wird die Pumpe nach Ende der eingestellten Nachlaufzeit stillgesetzt und damit das überflüssige Laufen der Heizungspumpe unterbunden.

Mögliche Probleme

Verschiedentlich wird von Fachleuten immer wieder behauptet, dass es bei der Heizung zu Problemen kommt, wenn die Heizungspumpe nicht ständig läuft. Meine 10-jährigen Erfahrungen bestätigen das nicht! Sollte es bei Ihrer Heizung tatsächlich zu "Anlauf-Problemen" kommen, so verlängern Sie bitte einfach die Nachlaufzeit des Relais durch Veränderung der (zwei) rastenden Drehschalter z.B. auf 20 Minuten oder höher. Sollte sich die Heizungsanlage im Dachgeschoss befinden, so rate ich von der Änderung ab, da hier Probleme beim Wiederanlauf der Heizung durch den sich nicht abkühlenden Vorlauf-Fühler eintreten können (siehe  Download Artikel Mückenhaupt aus Wärmetechnik 11/97 )

Für den Eingriff bzw. die Abänderung sollten Sie fachliche Kenntnisse mitbringen oder einen entsprechenden Fachmann damit beauftragen. Die Frage ist zunächst aber auch noch, läßt sich die Änderung auch auf Ihre Heizungssteuerung übertragen? Unter Umständen müßten Sie sich das entsprechende Anschlußschema noch besorgen. Auch könnten die Anschluss-Bezeichnungen bei Ihrer Heizungssteuerung anders aussehen! Aber im Prinzip gleichen sich die Steuerungen.

Wege zum Minimalstrom im Heizungskeller

Knapp 50 Euro geringere jährliche Stromkosten für jeden Haushalt und ein Kernkraftwerk weniger, das ermöglicht eine neue Generation von Heizungspumpen.
Unser langjähriges Mitglied Fritz Mückenhaupt, der in seinem Haus immer wieder auf der Jagd nach elektrischen Negawatts ist, besitzt eine Stromspar-Pumpe, die von der Firma Biral im schweizerischen Münsingen gefertigt wird.

Fritz Mückenhaupt

(01. Oktober 2003)

Einsparmöglichkeiten durch neue Stromsparpumpen

In Deutschland gibt es laut Statistischem Bundesamt 22 Millionen Zentralheizungen, acht Millionen davon in Häusern mit ein und zwei Wohneinheiten. Diese werden fast ausschließlich mit Umwälzpumpen der bisherigen Technologie betrieben.

Der Stromverbrauch dieser Pumpen liegt in der gleichen Größenordnung wie der aller Schienenfahrzeuge von Bundesbahn und öffentlichem Nahverkehr. Durch neue Stromspar-Pumpen ergeben sich riesige Einsparmöglichkeiten.

Gute Umwälzpumpen sparen bis zu 80 Prozent Strom.

Bei einer angenommenen Verringerung des Leistungs-Bedarfs um 50 Watt je Heizanlage ließen sich im Laufe der Zeit 1.100 Mega-Watt an Kraftwerks-Leistung einsparen. Ein größeres Kernkraftwerk oder zwei Kohlekraftwerke mit einer Leistung von je 550 Mega-Watt könnten hierdurch vom Netz genommen werden.
Das sind wahrlich schöne Aussichten für ein "Negawatt-Zeitalter". In ganz Europa laufen 90 Millionen Heizungspumpen.

Stromverbrauch innerhalb einer Heizperiode bei unterschiedlichen Laufzeiten

Anfangs total überdimensioniert

Meine ersten Erfahrungen mit Heizungspumpen machte ich 1978, als ich mit meiner 4-köpfigen Familie ein Einfamilienhaus bezog. Wir hatten uns beim Bau für eine inzwischen bezahlbare Fußbodenflächenheizung mit Kunststoffrohren entschieden, was wir übrigens bis heute nicht bereuthaben. Die Heizungsfirma ließ "vorsichtshalber" hierfür eine 140-Watt-Umwälzpumpe einbauen, "damit die Heizung sicher funktioniert".

Der Nebeneffekt: War es im Haus ruhig, also nachts, so war das Brummen der Pumpe selbst noch im Schlafzimmer im 2. Stock zu hören. Nach meiner sechsten (!) - dann schon sehr groben - Reklamation wurde mir schließlich auf meine Verantwortung hin eine Umwälzpumpe mit kleinerer Leistung kostenlos eingebaut. Sie war zudem auch noch umschaltbar (45 /65 / 90 Watt).

Und siehe da, das Brumm-Geräusch war weg und selbst bei einem Betrieb mit 65 Watt wurde unser Haus sogar im kältesten Winter gut geheizt. Bei der 45-Watt-Einstellung der Pumpe war dies leider nicht mehr der Fall.

Unnötiger Dauerlauf

Die innerhalb einer Heizperiode (Anfang September bis Ende Mai) durch den Pumpentausch eingesparten 300 kWh Strom waren schließlich Auslöser für die Suche nach weiteren Einsparmöglichkeiten. Da die Heizungsregelung der Firma Landis & Staefa für die Nacht eine totale Abschaltung der Heizung einschließlich Umwälzpumpe vorsah, wurde dies in der Übergangszeit (September/Oktober bzw. März/Mai) selbstverständlich genutzt.

Ärgerlich und unnötig war jedoch, dass die Heizungspumpe tagsüber auch dann noch lief, wenn z.B. an einem warmen Frühlingstag - durch den Außenfühler gesteuert - der Heizkessel vorübergehend und oft für viele Stunden nicht in Betrieb war und nicht heizte.

Pumpen-Stop durch Zusatzschaltung

Bei der Suche nach einer einfachen und kostengünstigen Lösung, mit der sich in der Übergangszeit das unnötige Laufen der Heizungspumpe unterbinden ließ, kam mir der Gedanke, dies mit einem im Elektrohandel erhältlichen speziellen Treppenlicht-Automaten (Kosten 38 Euro) zu versuchen.

In Verbindung mit der vorhandenen Heizungs-Regelung und der Nutzung der natürlichen Schwerkraft, die eine langsame Temperaturveränderung in jedem Heizkreislauf hervorruft, gelang das Experiment. Die zusätzliche Pumpenabschaltung, die seit 1994 ohne Störung in Betrieb ist, verringert die Laufzeit der Umwälzpumpe um durchschnittlich 2.000 Stunden pro Heizperiode, wodurch sich bisher Jahr für Jahr eine zusätzliche Stromersparnis von 130 kWh ergab (siehe auch Tabelle).

Anmerkung: Die hier erwähnte Zusatzschaltung und ihre Funktion wurde inder Zeitschrift Wärmetechnik, Heft 11/ 1997, ausführlich beschrieben. 

Download Artikel Mückenhaupt aus Wärmetechnik 11/97

Bauanleitung auf dieser Seite.

5 statt 60 Watt Leistung

Die Kunde von dem Schweizer Forschungsprojekt "Kleinumwälzpumpe mit hohem Wirkungsgrad" vernahm ich 1997. Die neu konzipierte Umwälzpumpe ist mit einem Synchronmotor statt einem Asynchronmotor ausgestattet. Die bisherigen Heizungspumpen mit einem Asynchronmotor haben bei kleinen Leistungen unter 60 Watt einen sehr schlechten Wirkungsgrad von fünf bis zehn Prozent.

Der Synchronmotor hat einen Rotor aus einem sehr starken Permanent-Magneten. Dadurch wird ein sehr guter Wirkungsgrad auch bei kleinen Motor/Pumpenleistungen erreicht. Der Gesamtwirkungsgrad der Pumpe steigt damit auf über 30 %.

Diese Motoren benötigen für ihr Funktionieren eine aufwändige Elektronik. Vorteil dabei ist jedoch, dass damit eine stufenlose Regelung möglich wird, mit der die Pumpe die unterschiedlichsten Lastbedingungen in einer Heizungsanlage erfassen und sich ihnen optimal anpassen kann. Die neue Pumpe benötigt nur fünf bis 20 Watt Strom.

Die Nachricht "elektrisierte" mich und machte mich neugierig. Mit Interesse verfolgte ich deshalb die Meldungen über eine Felderprobung in 20 verschiedenen Einsatzstellen, über die das Schweizer Bundesamt für Energie ausführlich berichtete. Nach einer mehrjährigen Erprobung, bei der Mängel und Probleme behoben und ausgeräumt wurden, ist nun die Serienfertigung der neuen Umwälzpumpe beim Schweizer Pumpenhersteller Biral , der zum Grundfos-Konzern gehört, angelaufen.

Inzwischen gibt es auch bei dem Pumpenhersteller Wilo eineUmwälzpumpe mit dieser hocheffizienten Motorentechnologie (Bezeichnung "Stratos"). Auch die Grundfos/Deutschland fertigt seit kurzem unter der Bezeichnung "Magna" eine entsprechende Heizungspumpe. Stratos und Magna sind jedoch für ein Einfamilienhaus zu groß.

Sehr teuer aber langfristig lohnend

Die neue Stromspar-Pumpe Biral MC 10, die ich über eine Heizungsfirmabezog, kostete einschließlich MWSt. fast 600 Euro.
Das ist leider der mehrfache Preis gegenüber einer normalen Heizungspumpe! Dem stehen nun allerdings Stromeinsparungen von 200 bis 300 kWh pro Heizperiode gegenüber. Bei unserem kWh-Preis von 18 Cent ergeben sich damit jährliche Stromkostenersparnisse von 30 bis 45 Euro. In etwa zehn Jahren sind die Mehrkosten für die Hi-Tech-Pumpe also wieder eingespielt. Ein kleines Exel-Programm erlaubt dies exakt zu berechnen.

Download Excelprogramm Amortisation Biral MC 10

Spannende Inbetriebnahme

Die Installation der Pumpe nebst dem Gehäuse mit der Elektronik verlief ohne Probleme. Beim Einschalten der Pumpe "grummelte" es wie in der Betriebsanleitung vorausgesagt. Nach einer halben Stunde war das ungewohnte Geräusch jedoch vorbei und die Pumpe war kaum noch zu hören. Der angeschaltete Leistungsmesser zeigte 5 Watt (!) an. Meine Befürchtung, dass es im Bad im zweiten Stock jetzt bestimmt nicht mehr warm wird, bestätigte sich indes zu meiner Erleichterung nicht.

Gleichwohl stellte sich heraus, dass es im Haus nicht mehr richtig warm wurde. Das zeigte sich auch am Heizkessel, der stets nur kurzzeitig lief und danach längere Pausen einlegte. Die Pumpe lief also nicht schnell genug. Mit dem Drehschalter (einem Potentiometer) im separaten Elekronik-Kästchen ließ sich die Drehzahl der Pumpe erhöhen.

Mit dem gleichzeitigen Anstieg des Stromverbrauchs vernahm ich nun allerdings einen relativ lauten Pfeifton, von dem auch schon in den Berichten der Felderprobung die Rede war. Der Pfeifton war immerhin so kräftig, dass man ihn auch noch in unserem Treppenhaus hören konnte.

Aber auch hier hatte die Betriebsanleitung einen Rat vorgesehen. Nach dem Entlüften der Pumpe unter Beachtung einer bestimmten Vorgehensweise und einigen vorsichtigen Drehungen am Drehschalter verschwand der Pfeifton. Das danach noch wahrnehmbare Summen verriet, dass die Pumpe mit einer höheren Tourenzahl lief. Der zwischengeschaltete Leistungsmesser zeigte jetzt sieben Watt (!) an.

Und wie sich dann nach einiger Beobachtungzeit herausstellte, hatte ich hiermit offensichtlich schon die optimale Einstellung der Pumpe für unsere Heizung gefunden. Unsere Wohnräume wurden jetzt wieder in gewohnter Weise warm, und das selbst bei einer Außentemperatur von minus 15 Grad.