FBH und HK: Clevere und zukunftssichere Verschaltung gesucht

Diskutiere FBH und HK: Clevere und zukunftssichere Verschaltung gesucht im Allgemeine Fragen Forum im Bereich Heizungshersteller; Schönen guten Tag zusammen, (diesen Beitrag habe ich auch im HTD gepostet, wollte aber gerne von hier auch noch Rückmeldungen erhalten) Unser...

dummtuech

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Schönen guten Tag zusammen,

(diesen Beitrag habe ich auch im HTD gepostet, wollte aber gerne von hier auch noch Rückmeldungen erhalten)

Unser EFH, ~130m² beheizte Fläche, davon EG per FBH und UG/OG per Heizkörper, wird durch eine Buderus GB172 Brennwerttherme beheizt. Typische VL-Temperaturen für die Heizkörper bei 0°C sind um die 45°C, für die FBH 30-35°C (ich teste aktuell aber auch ein bisschen rum, wie weit wir die Vorlauftemperaturen reduzieren können).
Die niedrigere Vorlauftemperatur der FBH wird durch ein Festwertregelset / Beimischschaltung realisiert, deren Schaltung im folgenden Bild erkennbar ist:
0-IST.png




Diese Schaltung halte ich für sehr unclever gewählt, aus folgenden Gründen:
  • Schlecht für den Brennwertbetrieb, denn sie erhöht die Rücklauftemperatur zum Kessel unnötig, da das Festwertregelset das eingespritzte Heißwasser mit FBH-Vorlauftemperatur zum Kessel zurückschickt.
  • FBH ist nicht außentemperaturabhängig regelbar. Eigentlich in meiner Variante mit Thermostat überhaupt nur manuell einstellbar.
  • Schlechtes Regelverhalten des Thermostats bei niedrigen Vorlauftemperaturen der Therme
  • Die Schaltung stellt potenziell einen hydraulischen Kurzschluss dar, denn selbst, wenn die Fußbodenheizungspumpe nicht läuft, drückt die Kesselpumpe eine signifikante Menge Wasser durch das Festwertregelset (je nach Einstellung und Funktionsgüte des Thermostats).

Aus diesem Grund mache ich mir gerade Gedanken um eine Verbesserung der Schaltung. Ich will die Schaltung modernisieren, sodass sie gut und effizient betreibbar ist und möglichst niedrige Rücklauftemperaturen erzeugt. Das wird natürlich die Effizienz meiner Brennwerttherme erhöhen, aber auch im Hinblick auf eine evtl. zukünftig verwendete Wärmepumpe Vorteile bringen.

Diese Themen möchte ich natürlich auch mit dem HB besprechen und möchte daher vorher die Varianten verstehen, gegenüberstellen und somit Munition sammeln. Dazu möchte ich euch hier meine Schaltungsvarianten vorstellen und um eifrige Kommentierung bitten.


Variante 1: Aufbau eines separaten, gemischten Heizkreises
2-gemischterHK.png


Hierfür gibt es fertige Pumpengruppen von Buderus, Preis etwas über 1k€. Ich verstehe es so, als wäre dies die „korrekteste“ Art und Weise, eine außentemperaturabhängige FBH-Regelung zu realisieren. Mein HB hat mir grob in Aussicht gestellt, dass für einen solchen Umbau vermutlich etwa 3-4k€ fällig würden, was erstmal einen dumpfen Schlag getan hat. Benötige ich hier eine hydr. Weiche? HB hat gesagt, könnte noch ohne gehen, ich kenne mich aber nicht aus.
Abgesehen vom fertigen Buderus-Deluxe-Paket ließe sich eine solche Schaltung evtl. auch mit einem einfachen Dreiwegemischer mit Thermostat umsetzen (dann nicht außentemperaturgeführt).


Variante 2: Einspritzschaltung mit Durchgangsventil
1-einspritzDurchgang.png


Scheint mir erstmal eine relativ einfache Lösung zu sein, bei der nur einige Standardkomponenten eingebaut werden müssten.

Variante 3: Eliminierung einer Einspritzung/Beimischung, Betrieb von FBH und HK mit gleicher Vorlauftemperatur
3-keinEinspritz.png


Diese Variante könnte man wählen, falls das OG, wo über HK geheizt wird, mit 45°C max. VL-Temperatur klarkommt. Das wäre natürlich vorher zu testen und ggf. durch Heizflächenvergrößerung oder andere Maßnahmen zu erreichen. Dann wäre das Setup vermutlich das einfachste, was den Aufbau angeht: Es gibt dann nur einen klassischen Heizkreis ohne irgendwelche Schaltungsschweinereien. Unklar ist mir noch, ob dann für die FBH eine Sekundärpumpe nötig bleibt, oder ob die Pumpe der Therme ausreichend ist (FBH beheizt etwa 60m², es gibt 6 Heizkreise am FBH-Verteiler. Sorgen bei dieser Variante macht mir, dass die FBH jeder VL-Temperatur des Kessels ausgeliefert ist, auch wenn er unbeabsichtigt mal hohe Temperaturen erzeugen sollte (zB während des Einregelns). Außerdem weiß ich wie gesagt nicht, ob eine Sekundärpumpe nötig ist, und weiß auch nicht, wie ich das herausfinden kann, da ich keine großartigen Informationen zum Rohrnetz und zum Anlagenwiderstand habe.


Variante 4: Rücklaufnutzung, zB rendemix
Bei meinen Recherchen bin ich auf den rendeMix gestoßen (googlen muss wohl jeder selbst, ich darf hier noch keine Links posten). Die scheint mir aus rein theoretischer Sicht beinahe am nächsten am Ideal zu sein. Kern der Idee ist, so weit wie möglich das Rücklaufwasser aus den Heizkörpern wieder als Vorlaufwasser der FBH zu nutzen (und zur Temperaturregelung etwas heißen Kesselvorlauf oder etwas kalten FBH-Rücklauf beimischt). Der Schaltplan sieht vermutlich etwa so aus:
4-RLNutzung.png


Hydraulisch ist das System sicher komplex. Kann das auch im Bestand, wo über das Rohrnetz quasi nichts bekannt ist, funktionieren? Würdet ihr mir empfehlen, das Ding näher unter die Lupe zu nehmen, oder ist es so exotisch, wie es aussieht?

Zusätzlich zu den variantenspezifischen Fragen würde ich euch bitten, meine folgenden Fragen zu beantworten:
  1. Welche Variante würdet ihr bevorzugen, und warum?
  2. Welche Variante ist Quatsch?
  3. Welche erlaubt den besten, regelbarsten, effizientesten Betrieb?
  4. Welche ist am günstigsten Umzusetzen?
  5. Welche macht in Hinblick auf eine spätere Nutzung einer WP als Wärmeerzeugung Sinn, welche nicht, und warum?
  6. Welche Variante funktioniert am besten bei niedrigem Wärmebedarf und zu großem Wärmeerzeuger? (Vermeidung von Taktbetrieb - großes Problem bei uns)
  7. Welche der Varianten ist tendenziell am anfälligsten gegenüber nicht vorhandenen Detailinformation zum existierenden Rohrnetz? (habe keinerlei Dokumentation des Netzes).

Bin schon sehr gespannt auf eure Einschätzungen!

Viele Grüße
dummtüch
 

corsa

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Deine Pumpengruppe muss nicht zwingend von Buderus sein. Es gibt auch deutlich günstigere Modelle, lediglich Vorlauffühler und Aussentemperatursensor sollten Buderusteile sein um passende Kommunikation mit der Steuerung zu gewährleisten. Desweiteren muss geklärt werden ob ein zusätzliches Mischermodul für die Gasthermenregelung benötigt wird. Dann wäre das für mich die beste Lösung. Variante 2 mit festwert halte ich eher für unkomfortabel. Variante 4 habe ich nur ganz selten mal gesehen, aber bei dem preis von dem rendemix ding kannst du auch die mischergruppe einbauen, ist besser regelbar denke ich
 

KarlZei

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Mein Favorit wäre Variante 3. Einfach, kostengünstig, effizient. Es steht und fällt aber eben mit der Leistung der Heizkörper. In meinem Haus (1994, >200m²) funktioniert das sehr gut; die Heizkörper im OG machen die Räume mit Vorlauftemperaturen bis ca. 36°C (bei -10°C außen) warm, obwohl sie nicht sonderlich groß sind (22er).
Das wäre natürlich vorher zu testen und ggf. durch Heizflächenvergrößerung oder andere Maßnahmen zu erreichen.
Lüfter für die Heizkörper; Zubehör oder Selbstbau.
Unklar ist mir noch, ob dann für die FBH eine Sekundärpumpe nötig bleibt, oder ob die Pumpe der Therme ausreichend ist (FBH beheizt etwa 60m², es gibt 6 Heizkreise am FBH-Verteiler.
Ich würde davon ausgehen, dass die interne Pumpe ausreicht. Hier hat es ca. 90m² FBH sowie eine Menge Heizkörper und die interne Pumpe meines Vitodens kommt damit locker klar. Es gibt hier einige, bei denen es auch mit FBH>100m² funktioniert. Ein vernünftiger hydraulischer Abgleich hilft.
Sorgen bei dieser Variante macht mir, dass die FBH jeder VL-Temperatur des Kessels ausgeliefert ist, auch wenn er unbeabsichtigt mal hohe Temperaturen erzeugen sollte (zB während des Einregelns).
Ich verlasse mich da auf die Elektronik (max. Kesseltemperatur, Heizkurve). Es gibt aber auch einstellbare Maximalthermostaten mit Anlegefühler, die man am Vorlauf montieren kann und die den Heizbetrieb bei zu hoher Vorlauftemperatur unterbrechen.
Welche Variante funktioniert am besten bei niedrigem Wärmebedarf und zu großem Wärmeerzeuger? (Vermeidung von Taktbetrieb - großes Problem bei uns)
Du wirst wohl bei allen Varianten damit Probleme haben. Hier könnte man, auch in Hinblick auf eine WP, überlegen, einen Puffer einzubauen. Der kann das Takten deutlich reduzieren.
 

dummtuech

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Danke euch beiden für die aufschlussreichend Antworten!

Deine Pumpengruppe muss nicht zwingend von Buderus sein. Es gibt auch deutlich günstigere Modelle, lediglich Vorlauffühler und Aussentemperatursensor sollten Buderusteile sein um passende Kommunikation mit der Steuerung zu gewährleisten. Desweiteren muss geklärt werden ob ein zusätzliches Mischermodul für die Gasthermenregelung benötigt wird. Dann wäre das für mich die beste Lösung.
Ok, danke. Wusste nicht, dass man auch andere Pumpengruppen hernehmen kann.

Variante 2 mit festwert halte ich eher für unkomfortabel.
In der einfachen Variante mit händisch einzustellendem Festwert vermutlich wirklich nicht die komfortabelste Lösung. Aber es gäbe ja auch hier die Möglichkeit, in der Therme einen gemischten Heizkreis anzulegen, einen Stellantrieb auf das Mischventil zu setzen, Vorlauftemperaturfühler zu setzen und das Mischventil von der Therme ansteuern zu lassen. Dann wäre man eigentlich wieder bei einer gleichwertigen Lösung wie die Pumpengruppe. Oder?

Variante 4 habe ich nur ganz selten mal gesehen, aber bei dem preis von dem rendemix ding kannst du auch die mischergruppe einbauen, ist besser regelbar denke ich
ich bin schon davon überzeugt, dass sich mit dem RendeMix vielleicht noch ein paar % Effizienz rauskitzeln lassen, aber das macht das ganze System direkt ungleich komplizierter und anfällig für vermurkste Hydraulik. Nehme ich an, nur mein Bauchgefühl.

Mein Favorit wäre Variante 3. Einfach, kostengünstig, effizient. Es steht und fällt aber eben mit der Leistung der Heizkörper. In meinem Haus (1994, >200m²) funktioniert das sehr gut; die Heizkörper im OG machen die Räume mit Vorlauftemperaturen bis ca. 36°C (bei -10°C außen) warm, obwohl sie nicht sonderlich groß sind (22er).
Ja, ich sehe auch die Attraktivität des einfachen hydraulischen Aufbaus.
Weitere Fragen hierzu: Nehmen wir an, meine Heizkörper liefern bei Normaußentemperatur bei 45°C Vorlauf noch genug Wärme. Dann würde die FBH auch mit 45°C Vorlauf betrieben und müsste dann auf sehr sehr niedrige Volumenströme abgeglichen werden, richtig? Wäre das ein Problem?
Deine 22er-Heizkörper hast du mit Lüftern ausgestattet?

Ich würde davon ausgehen, dass die interne Pumpe ausreicht. Hier hat es ca. 90m² FBH sowie eine Menge Heizkörper und die interne Pumpe meines Vitodens kommt damit locker klar. Es gibt hier einige, bei denen es auch mit FBH>100m² funktioniert. Ein vernünftiger hydraulischer Abgleich hilft.
das ist ermutigend!

Ich verlasse mich da auf die Elektronik (max. Kesseltemperatur, Heizkurve). Es gibt aber auch einstellbare Maximalthermostaten mit Anlegefühler, die man am Vorlauf montieren kann und die den Heizbetrieb bei zu hoher Vorlauftemperatur unterbrechen.
so einen habe ich jetzt am FBH-Verteiler. Wenn T zu hoch, dann FBH-Pumpe aus. Diese Pumpe entfällt aber nun bei der neuen Schaltung - was würde ich also von dem Maximalthermostaten ausschalten lassen? Die Kesselpumpe ja sicher nicht...

Du wirst wohl bei allen Varianten damit Probleme haben. Hier könnte man, auch in Hinblick auf eine WP, überlegen, einen Puffer einzubauen. Der kann das Takten deutlich reduzieren.
Ok. Ein Puffer würde sicherlich helfen. Ich bin aktuell noch null bewandert beim WP-Thema, habe aber schon aufgeschnappt, dass man es durchaus auch ohne Puffer machen kann. Daher würde ich mich jetzt, so früh, ungern schon auf einen Puffer festlegen, indem ich einen einbaue, um das Taktverhalten in den Griff zu kriegen. Vorher würde ich lieber probieren, meine Hydraulik zu ertüchtigen.
 

KarlZei

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Nehmen wir an, meine Heizkörper liefern bei Normaußentemperatur bei 45°C Vorlauf noch genug Wärme. Dann würde die FBH auch mit 45°C Vorlauf betrieben und müsste dann auf sehr sehr niedrige Volumenströme abgeglichen werden, richtig? Wäre das ein Problem?
Richtig und ja. Du brauchst, insbesondere für eine spätere WP, möglichst niedrige Vorlauftemperaturen und hohe Volumenströme. Alles andere geht auf die Effizienz.
Deine 22er-Heizkörper hast du mit Lüftern ausgestattet?
Nein, die reichen auch so. Allerdings muss man sich damit beim Heizen Zeit lassen.
Diese Pumpe entfällt aber nun bei der neuen Schaltung - was würde ich also von dem Maximalthermostaten ausschalten lassen? Die Kesselpumpe ja sicher nicht...
Meist haben Heizungen einen Eingang dafür, bzw. lässt sich einer nachrüsten, der bei Übertemperatur den Heizbetrieb beendet. Hier müsstest Du mal in die Installationsanleitung Deiner Therme schauen.
Ich bin aktuell noch null bewandert beim WP-Thema, habe aber schon aufgeschnappt, dass man es durchaus auch ohne Puffer machen kann.
Idealerweise kommt man ohne Puffer aus. Aber das ist von Hydraulik und Wärmepumpe abhängig. Ich glaube auch, dass die Bereitschaft der Heizungsbauer gering ist, eine WP ohne Puffer zu installieren. Für die ist der möglichst störungsfreie Betrieb (z.B. Mindestlaufzeit, Enteisung) wichtiger als ein effizienterer.
Vorher würde ich lieber probieren, meine Hydraulik zu ertüchtigen.
Ja, durchaus sinnvoll. Wichtig dafür ist ein guter hydraulischer Abgleich auf einen hohen Volumenstrom und natürlich ein entsprechendes Nutzungsverhalten ohne viel ERR-/Thermostatnutzung.
Kennst Du die Heizlast Deines Hauses? Welche GB172 ist überhaupt verbaut?
 

dummtuech

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Ich glaube auch, dass die Bereitschaft der Heizungsbauer gering ist, eine WP ohne Puffer zu installieren.
Möglicherweise werde ich ja einer von den ganzen DIY-Typen und baue eine Monoblock selber ein. Ob ich der Aufgabe handwerklich gewachsen bin, weiß ich nicht, aber bis dahin können ja auch gerne noch 3 Jahre ins Land gehen. Und Lust, mich mit der Materie und der Anlage zu beschäftigen, habe ich definitiv.

Kennst Du die Heizlast Deines Hauses? Welche GB172 ist überhaupt verbaut?
Wir haben das Haus gekauft und vor 3 Monaten bezogen. Eine Heizlastberechnung habe ich nicht bekommen. Daher rechne ich aktuell die Heizlast selber nach, bin aber noch nicht fertig. Aber hier vielleicht ein paar Anhaltspunkte:
  • Wärmeschutznachweis liegt vor und kommt auf 64 kWh/m²/a bzw. 8700 kWh/a Jahres-Heizwärmebedarf. Vorbesitzer benötigten so etwa 13000 kWh, davon rund 3000 kWh WW.
  • U-Werte der Gebäudehülle lt. Wärmeschutznachweis: Dach 0.2, Spitzboden 0.26, Außenwand 0.26, Fenster 1.3
Wir haben eine GB172-14, also schon die kleinste. Heizen wegen der aktuellen Umstände sparsam. Bei 5°C Außentemperatur brennt die Therme im Tagesmittel mit 2kW. In der kalten Dezemberwoche (bis -12°C) habe ich etwa 4kW gesehen. Bei Mindestlast des Brenners verbraucht die Therme 3.6kW Gas, ist also für unseren aktuellen Bedarf immer noch deutlich zu groß. Wie gesagt: Sind aktuell sparsam. Unser Nutzerverhalten ist aktuell gemessen an dem in den Foren gepredigten Wahrheiten auch unter aller Kanone. Um zu sparen sind viele Thermostate zu bzw. einige Räume unbeheizt.
 

KarlZei

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Und Lust, mich mit der Materie und der Anlage zu beschäftigen, habe ich definitiv.
Ist das Beste, was Du machen kannst. Je mehr Du weißt, desto besser.
Wir haben eine GB172-14, also schon die kleinste.
Ah, ist also doch nicht ganz so schlimm mit der Therme. Selbst Topgeräte haben bestenfalls eine Mindestleistung von knapp 2kW und werden bei Eurer geringen Heizlast (geschätzt um 5kW) recht viel takten.
Unser Nutzerverhalten ist aktuell gemessen an dem in den Foren gepredigten Wahrheiten auch unter aller Kanone. Um zu sparen sind viele Thermostate zu bzw. einige Räume unbeheizt.
Ja, das lässt sich sicherlich noch optimieren; sehr wahrscheinlich auch der WW-Verbrauch. Dafür könntest Du ja mal ein weiteres Thema aufmachen ;-)
 

dummtuech

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Danke, ja, für jeweils das Taktproblem und den WW-Verbrauch werde ich eigene Themen aufmachen. Lasst uns hier bei der Diskussion der Hydraulik-Varianten bleiben. Hat denn sonst noch jemand etwas zu den o.g. Varianten zu sagen?
 

dummtuech

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Hallo noch mal,
Ich überlege, eine Kombination der Varianten 2 und 3 wie folgt umzusetzen:
5-kombi.png

Ziel dabei ist es, die einfache Parallelschaltung von FBH und Heizkörpern als Standard zu haben, aber dennoch die Möglichkeit zu haben, den FBH-Vorlauf per Einspritzschaltung absenken zu können. Zwischen den beiden Konfigurationen wird entsprechend der Stellungen der Kugelhähne umgeswitcht. Als zusätzlichen Bonus kann ich mit der obigen Schaltung auch im einfachen Parallelbetrieb noch die Sekundärpumpe zur Beschickung der FBH nutzen, sollte die interne Pumpe der Therme nicht ausreichen.

Was denkt ihr? Klingt das nach einer guten Idee oder habe ich mich hier verkünstelt?
 

dummtuech

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Ich schieb hier noch mal hoch. Was denkt ihr über meinen obigen Ansatz?
 

dummtuech

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Hier ein letzter verzweifelter Hochschub ;-)
 

dummtuech

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Hallo, ich noch mal! Was sind denn die funktionellen Unterschiede zwischen Variante 1 und Variante 2?
Es können ja beide Außentemperaturgeführt ausgeführt werden. Wenn man da so macht, ist die teure Variante mit der Mischergruppe in irgendeiner Hinsicht vorteilhafter im Betrieb?
 
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