Okt 30 2008

Aquarienrechner – Heizung

Verüffentlicht in der Kategorie Allgemeines, Energiesparen

Aquarien sind Stromfresser, das ist und bleibt so. Grund genug sich mal einen Überblick zu verschaffen, was am Aquarium wieviel Strom braucht und wo es Einsparungspotential gibt.
In diesem Artikel geht vorerst um die Heizung.
Es gibt Aquarienkostenrechner im Internet. Leider sind die Berechnungen zum Großteil völlig falsch. So spuckt der vielleicht bekanneste Rechner auf www.zierfischforum.at ein Ergebnis aus, das sich um mehr als das doppelte von einem ordentlich gerechneten Ergebnis unterscheidet. Auf anderen Seiten findet man Ergebnisse, die noch viel mehr neben der Wahrheit liegen. Hier möchte ich versuchen eine ordentliche Wärmerechnung durchzuführen.

Grundlegendes

Ein Aquarium verliert durch 3 Faktoren Wärme. Wärmeverlust durch Wärmedurchgang im Aquarium (Auskühlen), Wärmeverlust durch Wasserverdunstung und Wärmeverlust durch Wasserwechsel. Diese Werte sollen im folgenden berechnet werden.

Wärmedurchgang

Üblicherweise hat das Wasser im Aquarium eine deutlich höhere Temperatur, als die Raumtemperatur im Zimmer. Dieser Temperaturunterschied muß durch ständige Zufuhr von Energie aufrecht erhalten werden. Beste Methode einer Berechnung der notwendigen Energie ist die Berechnung mittels U-Wert und Wärmedurchgang. Im Prinzip wird so der Energiebedarf genauso gerechnet, wie bei einem Haus heute der “Energieausweis” gerechnet wird.

Die Berechnung der Seitenwände ist relativ einfach, weil hier nur der U-Wert des Glases und der Temperaturunterschied berücksichtigt werden müssen.

Schwieriger wirds beim Boden. Der Bodengrund (Kies, Sand etc.), vor allem aber auch die Unterlagsmatte und das Regal auf dem das Aquarium steht (Holz) machen den U-Wert schwerer abschätzbar. In meiner Berechnung wird der Kies vernachläßigt, jedoch angenommen, dass das Aquarium auf einer 8mm Unterlagsmatte steht und das ganze auf einer 2cm dicken Holzplatte liegt.

Ganz schwer wirds bei der Abdeckung. Hier gibt es die verschiedensten Varianten vom offenen Becken bis zur Abdeckung mit Glasplatte plus Kunststoffhaube mit Beleuchtung usw. Hier eine einheitliche Berechnung zu finden ist leider nicht möglich. Befindet sich unter einer geschlossenen Abdeckung auch die Beleuchtung, dann hat man üblicherweise deutlich höhere Temperaturen in der Luft unter der Haube, als im Wasser. In diesem Fall “gewinnt” das Wasser sogar. Generell muss gesagt werden, dass die Beleuchtung einen guten Teil der Heizenergie erzeugen kann, so dass der Heizstab deutlich entlastet wird. Bei offenen Aquarien kann nicht nur die Wärme fast ungehindert in die Luft übergehen und aufsteigen, sondern auch die Verluste durch Verdunstung werden entsprechend höher.

Zuguterletzt kann man noch eine Menge Wärme in einem Außenfilter verlieren. Beim Außenfilter wird das Wasser durch Schläuche und den Plastikfilter gepumpt. Noch mal einiges an Oberfläche, wo Wärme verloren geht.

Verdunstung

Beim Verdunsten von Wasser wird Wärme entzogen. Das ist der Grund warum einem nach dem Duschen kalt ist. Auch dem Aquarium wird Wärme entzogen, wenn Wasser verdunstet. Auf manchen Seiten wird behauptet, dass dies den Großteil der benötigten Heizleistung ausmacht. Das ist aber völliger Unsinn. Diese Behauptung stimmt für Swimmingpools, und ich nehme auch an, dass sie dort abgeschrieben wurde. Trotzdem kann insbesondere bei offenen Becken die Verdunstung einen wichtigen Teil des Wärmeverlustes ausmachen. Nachdem die Menge des verdunstenden Wassers nur mit sehr viel Aufwand rechnersich abschätzbar ist und von sehr vielen Faktoren abhängt, die ein Aquarienbesitzer von seinem Aquarium gar nicht weiß, ist es einfacher die Menge des verdunstenden Wassers zu messen. Wie Werte reichen von “fast gar nichts” bis zu einigen Litern täglich. Pro Liter verdunstetem Wasser muß 0,6 kWh Energie zugeführt werden. In der Berechnung wird das verdunstete Wasser nicht extra nachgefüllt, sondern es wird davon ausgegangen, dass dies im Rahmen des Wasserwechsels passiert.

Wasserwechsel

Das nachgefüllte Wasser bei einem Wasserwechsel hat üblicherweise nicht die gewünschte Temperatur. Also muss gewechseltes Wasser wieder erwärmt werden. Wasser direkt aus der Leitung hat häufig ca. 12 Grad.

Gewinne durch Beleuchtung

Durch die Beleuchtung des Aquariums entsteht eine Menge Wärme, von der zum Teil das Aquarienwasser beheizt wird. Leuchtstoffröhren können nur ca. 10% der zugeführten Energie zu Licht umwandeln. Der Rest ist Wärme. Das Licht trifft auf einen Gegenstand und wird auch hier wieder in Wärme umgewandelt. Im Endeffekt erzeugt also eine 50W Leuchtstoffröhre genausoviel Wärme wie ein 50W Heizstab. Wenn die Beleuchtung unter einer Abdeckhaube liegt, dann kann auch ein guter Teil der Leistung wirklich für das Aquarium genützt werden. Ganz schlecht sieht es hier mit Hängeleuchten etc. aus. Sie sehen zwar toll aus, die erzeugte Wärme steigt aber auf und ist somit für das Aquarium verloren.

In der Berechnung wird bei geschlossener Abdeckhaube mit integrierter Beleuchtung davon ausgegangen, dass durch die Abdeckhaube während der Beleuchtungsphasen so viel Energie gewonnen wird, wie in den Dunkelphasen verloren geht. Dies ist natürlich ine Schätzung. Hängen die Lampen frei, oder sind sie offen über dem Aquarium angebracht, dann können die Gewinne durch die Beleuchtung vernachläßigt werden.

Berechnung

Hier kannst du die Werte für dein Becken berechnen. Beim Wärmedurchgang werden 3 Werte berechnet. Die erste Zeile ist ein Becken, das frei steht und wo durch die Beleuchtung keine Wärmegewinne erzielt werden, wo aber eine Abdeckscheibe aus Glas vorhanden ist. (Ein ganz offenes Becken wäre noch deutlich schlechter) Das 2. Becken ist ein Becken mit Abdeckhaube mit integrierter Beleuchtung. Das 3. Becken (Optimiert) ist ein Becken mit dichter Abdeckhaube und 5cm Styroporisolierung auf 3 Seiten. Die Werte sollen zeigen, welche Ersparnisse möglich wären.

Bei der Raumtemperatur sei erwähnt, dass hier die durchschnittliche Jahrestemperatur angegeben werden muss. Hat man also im Sommer immer 26° im Raum, dann wird man auch bei normalen Zimmertemperaturen im Winter auf eine Durchschnittstemperatur von vielleicht 22-23° kommen.


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5 responses so far

5 Kommentare zu “Aquarienrechner – Heizung”

  1. [...] by admin at 21:12 under Energiesparen Ich habe ja vor ein paar Tagen einen Heizungsrechner vorgestellt, bei dem der Heizenergiebedarf eines Aquariums über U-Werte berechnet wird. [...]

  2. Aquablog » Stromsparfilteron 27 Dez 2008 at 17:40

    [...] sich für das Thema interessiert dem sei auch mein Heizungsrechner ans Herz gelegt. Die Verluste durch Außenfilter werden hier aber nicht berechnet, weil ich ja [...]

  3. Markuson 01 Jan 2009 at 14:43

    Was soll so eine aufwendige berechnung? Ich hab mir einfach ein Stromkostenmessgerät gekauft. Kostete nur ~20 Euro und kann man für alle Geräte verwenden zum kontrollieren.

    Antwort Aquablog: Also so ein Meßgerät habe ich auch und damit auch meine Berechnungen “kontrolliert”. Eine Messung hat völlig anderen Sinn als eine Berechnung! Für manche Fälle ist sie besser, für manche eben schlechter. Mit einer Berechnung kann man sich recht schnell ansehen welches Becken wieviel Wärmeverlust hat, man kann abschätzen wieviel Isolierungen bringen usw. Und es geht einfach darum sich prinzipiell man Gedanken über die Sache zu machen. Wenn du nur wissen willst “Wieviel Strom braucht mein Aquarium”, dann ist natürlich ein Meßgerät viel sinnvoller, aber manche fragen sich mehr als das….

  4. Mike S.on 18 Feb 2009 at 17:46

    Eine sehr interessante Berechnung, die sich auch deutlich eher mit den von mir festgestellten Kosten deckt, als die gängigen Rechner im Net es vormachen.
    Würde man den am meisten genutzten Rechnern Glauben schenken, so würde ein durchschnittliches 500 Liter Becken bis zu 900 Euro im Jahr an Stromkosten verursachen. Die Zahl der Aquarianer wäre wohl deutlich geringer.
    Interessant wäre zu erfahren, ob Styropor zur Isolierung der Außen- und Rückseite eines Aquariums tatsächlich das Beste ist, oder ob es andere Isoliermaterialien gibt, welche die Wärme besser halten oder sogar bedingt reflektieren. Ich denke hierbei z.B. an die Aluminium beschichteten Styroporplatten, wie sie bei der Verlegung von Laminat und andern Böden verwendet werden. Die Beschichtungen sollen zumindest einen Teil der Raumwärme halten und an den Boden zurückgeben.

    MfG,

    Mike S.

  5. adminon 20 Feb 2009 at 19:25

    Hallo Mike,

    Danke für die Blumen. Es gibt viele Dämmmaterialen, aber ich sag mal daß sie größenordnungsmäßig alle gleich isolieren. Vom Handling macht eigentlich nur Styropor Sinn. Wenn man es gleich als “Hintergrund” verwenden will könnte man noch Kork andenken, aber alles andere halte ich für Blödsinn.

    Die Metallbeschichtungen sollen eine Dampfsperre sein. Wärme läßt sich nicht “reflektieren”. Bringt dir also beim Aquarium nix.

    lg

    Marcus

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