Intelligentes Warmwassersystem mit Pundmann-Boiler, Alde 3000, Motorwärme und Home Assistant
Da wir häufig autark unterwegs sind und die Alde-Anlage möglichst schonen möchten, habe ich das komplette Warmwassersystem meines Wohnmobils umgebaut und über Home Assistant automatisiert.
Ziel war es, jederzeit kostengünstig Warmwasser zur Verfügung zu haben und dabei automatisch die jeweils günstigste Energiequelle zu nutzen. Gleichzeitig sollte die verfügbare Warmwassermenge deutlich erhöht werden, ohne zusätzlichen Gasverbrauch.
Ausgangssituation
Verbaut ist eine Alde 3000 Warmwasserheizung sowie zusätzlich ein isolierter 6-Liter-Edelstahlboiler der Firma Pundmann.
Der Boiler verfügt über zwei separate 230-Volt-Heizstäbe mit jeweils 500 Watt Leistung. Jeder Heizstab wird über einen eigenen Shelly 1 Plus geschaltet und kann unabhängig voneinander betrieben werden.
Die Energieversorgung erfolgt über:
- 1400 Wp Solaranlage
- 900 Ah LiFePO4-Batterie
- Victron MultiPlus II 3000
- Victron Ladebooster
- Landstromanschluss
- Motorwärmetauscher
Die komplette Steuerung übernimmt Home Assistant.
Intelligente Boilersteuerung
Der erste Heizstab mit 500 Watt dient als Grundheizung.
Der zweite Heizstab mit weiteren 500 Watt wird als Boost-Heizung verwendet.
Je nach verfügbarer Energiequelle entscheidet Home Assistant automatisch, ob mit 500 Watt oder 1000 Watt geheizt wird.
Warmwasser während der Fahrt
Sobald die Zündung eingeschaltet wird und der Ladebooster aktiv ist, wird automatisch der erste 500-Watt-Heizstab aktiviert.
Dadurch wird ein Teil der während der Fahrt verfügbaren Energie direkt in Warmwasser umgewandelt.
Erreicht die Aufbaubatterie einen Ladezustand von über 85 %, wird zusätzlich der zweite Heizstab zugeschaltet und die Heizleistung auf insgesamt 1000 Watt erhöht.
So wird überschüssige Energie sinnvoll genutzt, anstatt die Batterie unnötig lange auf hohem Ladezustand zu halten.
Nutzung von Solarüberschuss
Liefert die Solaranlage mehr als 600 Watt Leistung, werden automatisch beide Heizstäbe aktiviert.
Der Solarüberschuss wird dadurch direkt zur Warmwasserbereitung genutzt.
An sonnigen Tagen steht das Warmwasser praktisch kostenlos zur Verfügung, ohne die Batterie zusätzlich zu belasten.
Landstrombetrieb
Liegt Landstrom an, werden grundsätzlich beide Heizstäbe aktiviert.
Allerdings gibt es hierbei eine Besonderheit:
Wenn die Alde-Heizung gerade elektrisch heizt, werden beide Boiler-Heizstäbe automatisch abgeschaltet.
Die elektrische Alde-Heizung benötigt rund 2000 Watt Leistung.
Zusammen mit den beiden Heizstäben würden etwa 3000 Watt Leistungsaufnahme entstehen, was auf vielen Campingplätzen zum Auslösen der Sicherung führen kann.
Sobald die Alde ihre Zieltemperatur erreicht und den Heizbetrieb beendet, werden die Boiler-Heizstäbe automatisch wieder freigegeben.
Dadurch wird die verfügbare Anschlussleistung optimal genutzt, ohne den Campingplatzanschluss zu überlasten.
Temperaturüberwachung
Der Boiler wird auf maximal 55 °C aufgeheizt.
Bei Erreichen dieser Temperatur werden beide Heizstäbe abgeschaltet.
Fällt die Temperatur unter 53 °C, wird die Warmwasserbereitung automatisch wieder freigegeben.
Dadurch entsteht eine kleine Hysterese, die unnötiges Ein- und Ausschalten verhindert.
Anwesenheits- und Zeitsteuerung
Die Warmwasserbereitung erfolgt nur dann, wenn sie tatsächlich benötigt wird.
Zwischen 18:30 Uhr und 09:00 Uhr bleibt die Boilerheizung deaktiviert.
Zusätzlich wird die Warmwasserbereitung abgeschaltet, wenn niemand im Wohnmobil anwesend ist.
So wird unnötiger Energieverbrauch vermieden.
Nutzung der Motorwärme
Ein weiterer Bestandteil des Systems ist die Nutzung der Motorwärme.
Hierfür wurde die Alde über einen Wärmetauscher an den Motorkühlkreislauf angebunden.
Zusätzlich sind ein motorisierter Kugelhahn und eine Umwälzpumpe verbaut, die ebenfalls von Home Assistant gesteuert werden.
Automatische Aktivierung
Während der Fahrt werden Wärmetauscher und Umwälzpumpe automatisch aktiviert, wenn:
- die Zündung eingeschaltet ist
- die Außentemperatur unter 15 °C liegt
- die Innentemperatur unter 19 °C liegt
- die Motorkühlmitteltemperatur über 50 °C liegt
Die ansonsten ungenutzte Motorwärme wird dadurch direkt in den Alde-Heizkreislauf übertragen.
Vorteile der Motorwärmenutzung
Während der Fahrt wird das Wohnmobil praktisch kostenlos beheizt.
Gleichzeitig erwärmt sich auch der Warmwasserinhalt der Alde, ohne Gas oder elektrische Heizpatronen zu verbrauchen.
Nach längeren Fahrten steht dadurch häufig bereits warmes Wasser zur Verfügung, bevor überhaupt ein Stellplatz erreicht wird.
Automatische Umschaltung zwischen Boiler und Alde
Zusätzlich wurde ein motorisiertes 3-Wege-Ventil installiert.
Dieses Ventil entscheidet automatisch, ob das Warmwasser nur aus dem kleinen Pundmann-Boiler oder zusätzlich über den Alde-Boiler bereitgestellt wird.
Kleiner Boiler alleine
Ist die Alde ausgeschaltet oder liegt die Wassertemperatur der Alde unter 40 °C, wird automatisch auf den kleinen Boiler umgeschaltet.
Dadurch steht schnell Warmwasser zur Verfügung, ohne die komplette Alde-Anlage betreiben zu müssen.
Der Gasverbrauch der Alde wird dadurch deutlich reduziert.
Alde-Boiler zuschalten
Sobald die Alde aktiv ist oder die Temperatur des Alde-Boilers über 42 °C steigt, schaltet das Ventil automatisch um.
In diesem Zustand wird das Warmwasser des kleinen Boilers zusätzlich durch den Alde-Boiler geführt.
Dadurch erhöht sich die verfügbare Warmwassermenge erheblich.
Besonders praktisch ist dies während der Fahrt, da die Alde durch den Motorwärmetauscher häufig bereits kostenlos aufgeheizt wurde.
Beide Boiler warm
Sind sowohl der Pundmann-Boiler als auch der Alde-Boiler auf über 45 °C aufgeheizt, stehen beide Warmwasserspeicher gemeinsam zur Verfügung.
Dadurch steht nahezu die doppelte Warmwassermenge zur Verfügung, ohne dass hierfür zusätzlich Gas benötigt wurde.
Gerade beim Duschen macht sich dieser Unterschied deutlich bemerkbar.
Visualisierung in Home Assistant
Die komplette Anlage wird in Home Assistant visualisiert und überwacht.
Dargestellt werden:
- Aktive Warmwasserquelle
- Temperatur des Pundmann-Boilers
- Temperatur des Alde-Boilers
- Status des 500-Watt-Heizstabes
- Status des Boost-Heizstabes
- Zustand des 3-Wege-Ventils
Sind beide Boiler auf Temperatur, erscheint automatisch der Status:
„Beide Boiler warm“
So ist auf einen Blick erkennbar, wann die maximale Warmwassermenge zur Verfügung steht.
Fazit
Das System erzeugt Warmwasser nahezu vollständig automatisch und nutzt dabei bevorzugt kostenlose Energiequellen wie Solarstrom, Motorwärme oder bereits vorhandenen Landstrom.
Durch die intelligente Kombination aus Pundmann-Boiler, Alde-Heizung, Motorwärmetauscher, 3-Wege-Ventil und Home Assistant entsteht ein vollständig automatisiertes Energiemanagement für die Warmwasserbereitung.
Die Alde wird geschont, der Gasverbrauch reduziert und gleichzeitig steht deutlich mehr Warmwasser zur Verfügung als mit dem ursprünglichen System.
Nach mehreren Ausbaustufen gehört dieser Umbau inzwischen zu den komfortabelsten und effizientesten Verbesserungen im gesamten Wohnmobil.
Warum 230 Volt ? Weil es leichter ist diese zu verkabeln und auch einfacher anzuschließen mit den Shellys.
