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Wärmebilanz & optimaler WP-Betrieb

24h- bis 7-Tage-Simulation · Solargewinn · Nachtabkühlung · COP-Berechnung

ⓘ Worum geht es hier — Erklärung & Annahmen ▼
Was dieser Simulator berechnet

Der Simulator berechnet die Wassertemperatur eines Rundpools über 1 bis 7 Tage. Er zeigt, wie sich Lufttemperatur, Sonneneinstrahlung, Nachtabkühlung und der Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe auf die Badewassertemperatur auswirken — und wann der WP-Betrieb am effizientesten ist.

Das Ziel: Den optimalen Startzeitpunkt der Wärmepumpe finden, damit das Wasser zum gewünschten Badezeitpunkt (hier: 14:00 Uhr) möglichst warm ist — mit möglichst wenig Stromverbrauch.

Physikalisches Modell (vereinfacht)
  • Wärmeverluste werden aus drei Anteilen berechnet: Wärmeleitung durch Poolwand/-boden, Verdunstung an der Wasseroberfläche (dominanter Anteil) und Wärmestrahlung — alle proportional zur Temperaturdifferenz Wasser−Luft.
  • Solargewinn: Die Sonneneinstrahlung (W/m²) wirkt direkt auf die Wasseroberfläche. Peak ~720 W/m² um 13:00 Uhr, moduliert durch den Bedeckungsgrad.
  • COP (Coefficient of Performance) der Wärmepumpe hängt von der Lufttemperatur ab: bei 15°C ca. 3,5 — bei 28°C ca. 5,0. Je wärmer die Außenluft, desto effizienter die WP.
  • Lufttemperaturverlauf: Sinuskurve mit Minimum ~4:00 Uhr und Maximum ~14:00 Uhr.
  • Poolabdeckung nachts reduziert Verdunstungs- und Strahlungsverluste um bis zu 70%.
Wichtige Annahmen & Grenzen
  • Der Pool wird als runder Querschnitt (Zylinderform) modelliert. Rechteck- oder Freiformpools weichen ab.
  • Die Verlustkoeffizienten (Verdunstung, Strahlung, Leitung) sind geschätzte Mittelwerte für typische Freibedbedingungen — ohne Wind, ohne Einfluss von Bodenbeschaffenheit oder Isolierung.
  • Wind erhöht die Verdunstung stark — dieser Faktor ist hier nicht berücksichtigt. Bei windigem Wetter kühlt der Pool schneller ab als simuliert.
  • Die COP-Kurve ist ein vereinfachtes Modell. Reale Geräte (z.B. Steinbach, Intex, Bestway) weichen je nach Bauart ab — Datenblatt des Herstellers beachten.
  • Die Simulation verwendet konstante Tagesparameter. In der Realität ändern sich Wetter und Temperatur täglich.
Typische Erkenntnisse
  • Morgens (6–9 Uhr) ist die Luft noch kalt → niedriger COP, geringe Effizienz.
  • Mittags heizt die Sonne den Pool kostenlos — WP während dieser Zeit ist oft verschwendet.
  • Später WP-Betrieb (16–20 Uhr) erzeugt Wärme die nachts wieder verloren geht.
  • Das Optimum liegt meist zwischen 10:00 und 13:00 Uhr: Luft bereits warm, Badezeitpunkt noch vor uns.
  • Eine Poolabdeckung über Nacht kann 1–2°C Unterschied am nächsten Morgen ausmachen.
⚠ Diese Simulation dient ausschließlich zur Orientierung. Die tatsächliche Wassertemperatur hängt von zahlreichen Faktoren ab (Gerätetyp, Aufstellungsort, Wind, Bodentemperatur, Verschattung …). Keine Gewähr für die Richtigkeit der Ergebnisse.
Pool
5.5 m
1.2 m
Volumen: 28.5 m³ · Oberfläche: 23.8 m²
Wärmepumpe
2.0 kW
Heizleistung bei COP 4: 8.0 kW · bei COP 5: 10.0 kW
10:00
4 h
WP läuft: 10:00 – 14:00 Uhr
Strom/Tag
8.0 kWh
COP ø
—
Wärme/Tag
—
Wetter & Umgebung
19.0°C
26°C
14°C
20%
0%
0% = offen · 100% = vollständig abgedeckt (−70% Nachtverluste)
Simulationszeitraum
Temp. um 14:00
—
erreichbare Badetemp.
Gewinn durch WP
—
vs. ohne WP
Tagesmaximum
—
—
Stromverbrauch
—
kWh gesamt
COP Ø
—
Effizienz
Wassertemperatur-Verlauf
Wasser mit WP Ohne WP Lufttemperatur Solargewinn (skaliert)
Temperaturverlauf Pool-Wärmepumpe.
Optimale WP-StartzeitTag 1, 14:00 Uhr
Gleiche Laufzeit — nur Startzeit variiert. Grün = optimal.
Balkendiagramm Startzeit-Optimierung.
COP-Verlauf über den Tag
Effizienz der WP je nach Tageszeit (Lufttemperatur)
COP-Diagramm.
Auswertung & Empfehlung
Berechnung läuft…