Energiebedarf eines Aquariums

Matchbox

Member
Moin zusammen,

wie wir ja alle wissen, verschlingt ein Aquarium eine Menge an Energie. Bei kleineren Becken macht es nicht viel aus, wenn die monatliche Stromrechnung um einige Euro höher ausfällt. Hingegen bei größeren Aquarien, die womöglich noch stark erwärmt oder gekühlt werden, kann mit der Jahresverbrauchsabrechnung das böse Erwachen kommen.

Derzeit plane ich ein ca. 500 Liter großes Warmwasserbecken, unter anderem auch unter wirtschaftlichen Aspekten.
Aus diesem Grund habe ich mich mit unserem Energieberater zusammengesetzt und in Excel ein kleines Berechnungstool erstellt, welches ich gerne zur Verfügung stellen möchte:



Zu diesem Tool möchte ich ein paar Anmerkungen machen, damit es nicht direkt zu einem Aufschrei kommt, dass das doch alles nicht stimmt, was dort berechnet wird ;)

  • Bei diesem Kalkulator handelt es sich um ein Modell, d. h. dass einige Bedingungen, wie z. B. Verdunstung bewusst außer Acht gelassen wurden!
  • Es wird davon ausgegangen, dass das Wasser erwärmt werden soll, also dass die gewünschte Wassertemperatur höher ist, als die Raumtemperatur.
  • Es wird angenommen, dass das Aquarium eine Abdeckung in Form einer Glasscheibe hat. Diese Glasscheibe in der Berechnung einfach heraus zu nehmen würde ein falsches Ergebnis liefern. Ich hatte irgendwo mal gelesen, dass ein offenes Aquarium 25 bis 35 Prozent mehr Energie zum Aufheizen benötigt. Das wäre dann zu diskutieren.
    Grundsätzlich gefällt mir der Punkt mit der Abdeckung von der Berechnung nicht. Hier wusste ich allerdings nicht, was ich besser dort eingeben sollte. Vielleicht habt ihr ja bessere Ideen.
  • Die einzelnen Werte, z. B. die Wärmeleitfähigkeit des Bodens, sind nicht in Stein gemeißelt. Hier wird in der Berechnung vernachlässigt, dass das Aquarium gewöhnlich über einem geschlossenen Raum (einem Schrank) steht, in dem sich Geräte befinden, die die Luft in diesem Raum durch ihren Betrieb erwärmen. Der hier angesetzte U-Wert des Holzbodens ist somit tendenziell zu hoch.
  • Der innere Wärmeübergangswiderstandswert wurde gleich 0 gesetzt, da ein direkter Kontakt des Wassers zum Glas besteht.
  • Es wird davon ausgegangen, dass die Raumtemperatur, also die Luft des Raums in dem das Aquarium aufgebaut ist, konstant ist.

Der Kalkulator ist bewusst schlicht gehalten und die Formeln sind nicht geschützt. So könnt ihr auch sehen, was gerechnet wird. In die farbig hinterlegten Zellen solltet ihr eure Werte eintragen. Die anderen Zellen braucht ihr nicht verändern, könnt es aber natürlich auch tun, wenn ihr ein anderes Parameter realistischer findet.

Zu einem späteren Zeitpunkt kann ich das Tool gerne weiter anpassen und auch optisch aufhübschen. Aber jetzt könnt ihr euch gerne dazu konstruktiv äußern.

Mein vorläufiges Fazit hinsichtlich meines 500 Liter Projekts möchte ich euch natürlich auch nicht vorenthalten.
Meine früheren Aquarien haben sich schon immer ordentlich auf der Stromrechnung bemerkbar gemacht. Jetzt wo ich ein größeres Becken plane und die Strompreise stetig steigen, möchte ich nicht unnötig Geld für Energie zum Fenster rausschmeissen. Denn selbst wenige Grad Unterschied können im Jahr etliche hundert Kilowattstunden ausmachen. Bei einem Kilowattstundenpreis für Ökostrom von, sagen wir mal, 25 Cent kommt da schon einiges im Jahr zusammen.
Da ich in der glücklichen Lage bin, dass meine Raumtemperatur egal ob Sommer oder Winter immer bei ca. 21 Grad liegt, werde ich versuchen möglichst ohne Heizung auszukommen. Durch die anderen Wärme verursachenden Geräte, wird sich das Wasser leicht erwärmen.
Ich akzeptiere, dass die Wassertemperatur leichten Schwankungen (auch im Tagesverlauf) unterliegt und passe dementsprechend den Fisch- und Pflanzenbesatz an. Ein Diskusbecken elektrisch aufzuheizen wäre mir dann deutlich zu teuer. Hier kann ich die Leute verstehen, die ihre Becken an den Heizungskreislauf mit anschließen oder andere Alternativen suchen.
Ich werde im Aquarium zwar zwei Stabheizer als Backup installieren, hier verlasse ich mich aber nicht auf deren interne Regler. Das ging mir früher schon immer auf den Keks, dass die Stabheizer blöd zu justieren sind. Hier werde ich dann auf einen externen Temperatur Controller setzen. Die hierfür eingesetzen 30 € habe ich schnell wieder raus, wenn meine Heizungen nicht zu früh anspringen.
Auch wenn im Modell nicht berücksichtigt, ist für mich persönlich eine Abdeckung bei der Beckengröße Pflicht.
Früher habe ich mich nie um die Isolierung meiner Aquarien gekümmert. Das werde ich für die Rückseite und eine Seitenscheibe überdenken. Aus optischen Gründen werde ich vermutlich erst einmal darauf verzichten und gucken wie sich die Temperatur einpendelt.
Ich plane einen permanenten Wasserwechsel tröpfchenweise durchzuführen. Um in einer Woche den gesamten Beckeninhalt einmal zu wechseln, würden stündlich 2,8 Liter gewechselt werden. Hier bin ich mal gespannt, ob sich das positiv bemerkbar macht, im Vergleich zu einem Einmalwechsel mit Kaltwasser. Eine Alternative wäre natürlich ein Wechsel mit vortemperiertem Wasser.
Unter Berücksichtigung des Wärmeaspekts sehe ich nicht unbedingt einen Nachteil in Leuchtstoffröhren. Hier stört mich mehr der Austausch der Leuchtmittel alle paar Jahre.

Das war es erstmal von meiner Seite. Vielleicht sorgt dieser Beitrag ja bei dem ein oder anderen dafür sich einmal mit Energie (-verschwendung) auseinander zu setzen und hilft bei der Suche nach günstigeren Alternativen.

Viele Grüße

Sikko
 

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  • Energiebedarf Aquarium.xlsx
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Wuestenrose

Well-Known Member
Morgen…

Schönes Modell, aber…

Weil's mich selber interessiert, hab ich mehrere Jahre lang die Heizung meines auf 24 °C Wassertemperatur beheizten offenes 240ers an einem Energiezähler gehabt und kam auf einen Jahresverbrauch der Heizung alleine von gut 600 kWh, was einer Dauerheizleistung von 70 Watt entspricht. Abgedeckt brauchte es nur etwa ein Drittel davon.

Ich gehe daher davon aus, daß die vom Modell errechnete Heizenergie deutlich zu hoch ist.

Grüße
Robert
 

Matchbox

Member
Hallo Robert,

danke für Deine Rückmeldung. Ich weiß ja nun nicht, wie hoch Deine Raumtemperatur ist. Aber wenn ich die Variablen auf Deine Beckengröße anpasse und eine Raumtemperatur von 21° C veranschlage, komme ich in etwa auf Deine 70 Watt (allerdings mit der Abdeckung).
Deine Vermutung, dass die Heizenergie zu hoch ist, kann gut stimmen. Allerdings geht es mir ja auch unter anderem darum, dass sich die Parametrierung noch optimieren lässt.

Viele Grüße

Sikko
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Mahlzeit…

Matchbox":22fus1l6 schrieb:
Hier werde ich dann auf einen externen Temperatur Controller setzen. Die hierfür eingesetzen 30 € habe ich schnell wieder raus, wenn meine Heizungen nicht zu früh anspringen.
Äh, nö :D . Die Schalthysterese besitzt nur minimalsten Einfluß auf den Stromverbrauch. Hab ich mir mal ausgerechnet, weil ich's selber nicht glauben wollte. Is aber so. Vermutlich wird sich der Eigenverbrauch des Controllers stärker in der Stromrechnung niederschlagen als die vermeintliche Energieeinsparung.

Ich plane einen permanenten Wasserwechsel tröpfchenweise durchzuführen. Um in einer Woche den gesamten Beckeninhalt einmal zu wechseln, würden stündlich 2,8 Liter gewechselt werden.
Ein Permanentwasserwechsel ist nicht so effektiv wie ein großer Wasserwechsel. Nach Deinem Schema hast Du am Ende der Woche nur nur 37 % Frischwasser im Aquarium. Würdest Du am Ende der Woche 100 % wechseln, dann wären es 100 %. Ob Du jetzt 178 Mal 2,8 Liter Wasser um ein Grad, oder ein Mal 500 Liter um ein Grad erwärmst, bleibt sich energetisch vollkommen gleich.

Das war es erstmal von meiner Seite. Vielleicht sorgt dieser Beitrag ja bei dem ein oder anderen dafür sich einmal mit Energie (-verschwendung) auseinander zu setzen und hilft bei der Suche nach günstigeren Alternativen.
Ein Aquarium ist nun mal ein Energiefresser. Die günstigere Alternative wäre, das Aquarium abzuschaffen.

Grüße
Robert
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Mahlzeit…

Mir ist noch was aufgefallen:

Matchbox":37hx2b2r schrieb:
Da ich in der glücklichen Lage bin, dass meine Raumtemperatur egal ob Sommer oder Winter immer bei ca. 21 Grad liegt, …
Ob die Lage wirklich so glücklich ist? Du wendest im Sommer doppelt Energie auf: Um den Raum auf 21 °C runterzukühlen und dann um das Aquarium wieder auf 24 °C hochzuheizen.

Pi-mal-Daumen verliert ein Aquarium 8 Watt pro Quadratmeter Glasfläche und pro Grad Temperaturunterschied zum Raum. Lassen wir Boden (unter dem liegt üblicherweise eine isolierende Matte) und Oberfläche (wegen Abdeckung) mal weg, sind das bei einem 130 × 60 × 60 cm³-Aquarium und 3 Grad Temperaturdifferenz 55 Watt Heizleistung, die Du dauernd aufwenden musst.

Grüße
Robert
 

Biotoecus

Active Member
Moin,
der Ansatz ist gut.
Ich habe vor Jahren über etwas ähnlichem gebrütet.

Heute würde ich jede Scheibe einzeln betrachten. Das macht fünf Scheiben.
Und ich würde jeder einzelnen Scheibe einen Dämmwert zuweisen wollen.
Sprich: ist sie gedämmt oder nicht.

Die obere Seite ist immer etwas tricky.
Ich bin da immer nur auf Näherungswerte gekommen.
Offen gibt es Verdunstungskälte und gleichzeitigen Energieeintrag durch Beleuchtung (in welcher Form auch immer).
Geschlossen entsteht eine Heizleistung durch die Beleuchtung.

Heizleistung von Filtern müsste man aufdröseln in Aussenfilter und Innenfilter (wobei bei Innenfiltern der Wirkungsgrad als Heizung 100% betragen dürfte).
Bei Aussenfiltern sind dann die Schläuche zu berücksichtigen, die wiederum Wärme abgeben.

Luftbetriebene Filter sind in der Berechnung extrem doof. :D

Man kommt also vom Hundersten ins Tausendste..... :bier:

Beste Grüße
Martin
 

Matchbox

Member
Moin,

danke erstmal für euer Interesse. Ich werde nachher mal den Kalkulator von den Werten und auch der Optik ein wenig anpassen. Robert hatte ja bereits in seinem ersten Beitrag geschrieben, dass der Kalkulator seiner Meinung nach zu schlecht rechnet und den Eindruck habe ich auch.

Wuestenrose":1qzmwqk3 schrieb:
Mahlzeit…

Matchbox":1qzmwqk3 schrieb:
Hier werde ich dann auf einen externen Temperatur Controller setzen. Die hierfür eingesetzen 30 € habe ich schnell wieder raus, wenn meine Heizungen nicht zu früh anspringen.
Äh, nö :D . Die Schalthysterese besitzt nur minimalsten Einfluß auf den Stromverbrauch. Hab ich mir mal ausgerechnet, weil ich's selber nicht glauben wollte. Is aber so. Vermutlich wird sich der Eigenverbrauch des Controllers stärker in der Stromrechnung niederschlagen als die vermeintliche Energieeinsparung.

Hier hatte ich mich eventuell missverständlich ausgedrückt. Mit der Hysterese hast Du recht. Ich meinte aber einen falsch justierten Thermostat. Messen und nachjustieren des Thermostats wäre natürlich auch eine Variante.

Wuestenrose":1qzmwqk3 schrieb:
Matchbox":1qzmwqk3 schrieb:
Ich plane einen permanenten Wasserwechsel tröpfchenweise durchzuführen. Um in einer Woche den gesamten Beckeninhalt einmal zu wechseln, würden stündlich 2,8 Liter gewechselt werden.
Ein Permanentwasserwechsel ist nicht so effektiv wie ein großer Wasserwechsel. Nach Deinem Schema hast Du am Ende der Woche nur nur 37 % Frischwasser im Aquarium. Würdest Du am Ende der Woche 100 % wechseln, dann wären es 100 %.

Richtig, ich möchte auch nicht effektiv 100 Prozent des Wasser wechseln. Aber darum soll es in diesem Thread auch nicht gehen.

Ob Du jetzt 178 Mal 2,8 Liter Wasser um ein Grad, oder ein Mal 500 Liter um ein Grad erwärmst, bleibt sich energetisch vollkommen gleich.

Wenn 500 Liter Wasser einmalig gewechselt werden, dann muss das Delta der Leitungswassertemperatur (bei mir 14° C) auf die gewünschte Wassertemperatur erwärmt werden. Hierbei sei dahin gestellt über welchen Energieträger das erfolgt.
Wenn jedoch das Wasser nur tröpfchenweise in das Becken eingebracht wird, dann steht das Wasser in der Leitung, die sich ja im Raum und nicht im Grund befindet. Somit geht die Wassertemperatur in der fast geschlossenen Leitung gegen die Raumtemperatur. In meinem Beispiel von 21° C konstanter Raumtemperatur wird die Leitung und deren Inhalt also auch annähernd 21° C annehmen.

Wuestenrose":1qzmwqk3 schrieb:
Mahlzeit…

Mir ist noch was aufgefallen:

Matchbox":1qzmwqk3 schrieb:
Da ich in der glücklichen Lage bin, dass meine Raumtemperatur egal ob Sommer oder Winter immer bei ca. 21 Grad liegt, …
Ob die Lage wirklich so glücklich ist? Du wendest im Sommer doppelt Energie auf: Um den Raum auf 21 °C runterzukühlen und dann um das Aquarium wieder auf 24 °C hochzuheizen.

Ich habe nicht gesagt, dass ich die Räume kühle. Trägheit der Masse ist hier das Stichtwort. Im Winter wird nur geheizt. Aber es soll hier auch weniger um mich gehen. Mit eurer Hilfe würde ich gerne den Kalkulator anpassen, so dass wir am Ende ein zufrieden stellendes Ergebnis haben.

Biotoecus":1qzmwqk3 schrieb:
Heute würde ich jede Scheibe einzeln betrachten. Das macht fünf Scheiben.
Und ich würde jeder einzelnen Scheibe einen Dämmwert zuweisen wollen.
Sprich: ist sie gedämmt oder nicht.

Moin Martin,

ja, kann man ja in dem Kalkulator angeben. Ist wohl noch zu unübersichtlich. Wie eben schon geschrieben, mache ich das Ding nachher mal etwas übersichtlicher.

Die obere Seite ist immer etwas tricky.
Ich bin da immer nur auf Näherungswerte gekommen.
Offen gibt es Verdunstungskälte und gleichzeitigen Energieeintrag durch Beleuchtung (in welcher Form auch immer).
Geschlossen entsteht eine Heizleistung durch die Beleuchtung.

Da ich hier noch keine weiteren Aussagen habe, werde ich mich erstmal an Roberts Angaben orientieren.

Heizleistung von Filtern müsste man aufdröseln in Aussenfilter und Innenfilter (wobei bei Innenfiltern der Wirkungsgrad als Heizung 100% betragen dürfte).
Bei Aussenfiltern sind dann die Schläuche zu berücksichtigen, die wiederum Wärme abgeben.

Ja, das stimmt. Die Unterscheidung zwischen Innen- und Außenfilter kann ich leicht mit reinnehmen.
Die Schläuche von Außenfilter habe ich extra nicht berücksichtigt. Wie Du schon richtig sagtest, kommt man dann vom Hundersten ins Tausendste. Da die Schläuche ja in der Regel in einem erwärmten Raum sind, wird der Wärmeverlust hier minimal sein.

Viele Grüße

Sikko
 
Hallo,

Interessantes Thema.

Meine vier Becken verbrauchen im Jahr ca. 1300 kw.

Alle vier laufen mit HMF, 2x 5 W, 1x 2,5 W und das große hat eine 25 W Pumpe.

Alle laufen ohne Heizung, Zimmertemperatur ist mehr als ausreichend.

Ein Becken ist ohne Abdeckung, steht im Wintergarten ( Tageslicht ) und kühlt im Winter runter auf 17 Grad. Drei Becken sind mit led ausgestattet, Mondlicht läuft nicht mehr.

Im Januar werden noch drei, 120/50/40 Becken dazukommen. Wahrscheinlich mit Luftheber im HMF, damit ich nicht drei weitere Pumpen laufe habe.

Ich finde die Kosten halten sich noch im Rahmen, hab es allerdings noch nicht in Euro ausgerechnet. Dafür trocknen meine Haare an der Luft, ein anständiger Föhn verbraucht auch schon 800 W.

Lieben Gruß
Michaela
 

omega

Well-Known Member
Hallo Michaela,

Lilith Winter":2x78alsy schrieb:
Dafür trocknen meine Haare an der Luft, ein anständiger Föhn verbraucht auch schon 800 W.
eher 1200W, und die verbraucht er nicht, sondern leistet er. 1200W jeden Tag fünf Minuten lang machen 36,5kWh = EUR 12,76 im Jahr bei 35 Cent pro kWh. Das ist ja wie gar nix.

Grüße, Markus
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Mahlzeit…

omega":2dyfysyg schrieb:
eher 1200W, und die verbraucht er nicht, sondern leistet er.
Energie wird nicht verbraucht, sondern umgewandelt :besserwiss: :wink: . Im Falle eines Aquariums kommt der weitaus überwiegendste Teil der reingesteckten Energie als Wärme wieder raus.

Grüße
Robert
 

Wuestenrose

Well-Known Member
Mahlzeit…

Matchbox":3m4ayswq schrieb:
Da die Schläuche ja in der Regel in einem erwärmten Raum sind, wird der Wärmeverlust hier minimal sein.
Da gibt es Leute hier im Forum (zumindest ein Leut), die konträrer Meinung sind :wink: …

Zur Klarstellung: Das mit den Schläuchen sehe ich genau wie Du, siehe meine Einlassungen im anderen Thread.

Grüße
Robert
 

Matchbox

Member
Moin,

wie versprochen, habe ich noch einmal den Kalkulator angepasst.



Folgende Änderungen habe ich gemacht:
  • Optische Anpassung zwecks besserer Übersichtlichkeit
  • Die beige farbenen Felder sind Eingabefelder
  • Kilowattstundenpreis und Gesamtkostenberechnung hinzugefügt
  • Zweites Tabellenblatt "Abweichungen" hinzugefügt. Hier wird mittig eure ausgewählte Wassertemperatur angezeigt und daneben die Veränderungen auf den Verbrauch bei abweichenden Temperaturen.
  • Grafiken hinzugefügt. Die sind zwar unspektakulär aber m. M. n. aussagekräftig
  • Anpassung der Parameter

Zur Anpassung der Parameter:
  • Ihr könnt jetzt auswählen, ob ihr eine Abdeckung habt, oder nicht
  • Der Wärmeübergangswiderstand wurde von 0,04 auf 0,13 verändert
  • Wenn ihr eine Abdeckung verwendet, wird jetzt die Luftschicht zwischen Wasseroberfläche und Abdeckung berücksichtigt.
  • Beim Holzboden gibt es keine direkte Veränderung, aber ich habe dessen Dicke auf eine angenommene Schrankhöhe bei einem geschlossenen Schrank gesetzt. Begründung zu der Annahme: Der Schrankinhalt ist in der Regel durch die sich darin befindenen elektrischen Geräte erwärmt
  • Auswahl des Filtertyps möglich, jedoch (noch) ohne Konsequenz

Zum Filter hatte ich mir noch einmal meine Gedanken gemacht. Der Wirkungsgrad zwischen Innen- und Außenfilter wird in etwa gleich sein. Und da, wie eingehend beschrieben, in beheizten Räumen bei Außenfiltern kaum Wärmeverlust über die Schläuche stattfinden wird, macht es keinen nennenswerten energetischen Unterschied ob ihr einen Innen- oder Außenfilter verwendet.
Korrigiert mich, wenn ihr andere Erkenntnisse über unterschiedliche Wirkungsgrade von Innen- und Außenfiltern habt.

Testet mal ein bisschen rum und setzt eure Werte ein. Ich bin gespannt auf euer Feedback.

Viele Grüße

Sikko
 

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  • Energiebedarf Aquarium V01.03 mit Grafiken.xlsx
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Ohligerj

Member
Hallo Sikko,

schönes Projekt! Zwei Anmerkungen dazu:

1. Der Wärmebedarf ist erheblich von der Wasserverdunstung abhängig. In offenen odernicht so gut abgedeckten Becken geht dafür die meiste Heizenergie drauf. Wenn man die verdunstete Wassermenge kennt, kann man den daraus resultierenden Heizbedarf gut berechnen und in das Tool einbauen.

2. Die von der Pumpe (Filter) aufgenommene Energie (kWh) geht zu 100 % in die Wassererwärmung, der Wirkungsgrad ist egal. Jedenfalls bei einer wassergekühlten Pumpe. Der Wirkungsgrad entscheidet nur, wieviel Wärme noch an der Pumpe ins Wasser geht (Pumpenverlust), und wieviel erst durch die Abbremsung der Wasserströmung im Becken. Die Pumpenwirkungsgrade liegen sowieso nur bei um die 20%, d.h. die meiste Energie erzeugt noch in der Pumpe Wärme.

Ach so, und sowas wie UV-Klärer geht auch als Wärme ins Wasser und ist vom Heizenergiebedarf abzuziehen.
 
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