Beurteilung Hydraulikschema

  • Ich plane im Moment meine neue Heizung mit BHKW. Da BHKW und/oder PV ausreichend Strom produziert, hab ich jetzt noch eine LW-WP und einen Elektrodurchlauferhizer zu meinem Plan hinzugefügt. Das Haus ist Bj 1975, 2 Etagen, voll unterkellert plus Dachwohnung, Isolierung an Nord-,Ost und Westfasade (im Süden fast nur Fenster) und hat überall die klassichen Rippenheizkörper. Geheizt wird bis jetzt mit einem 20kW Öl-Brenner; das WW kommt von einer LW-WP mit 300l Warmwasserspeicher. Aktuell brauche ich 2000-2500l Liter Öl/Jahr und ca. 5kWh/Tag an Strom für das Warmwasser. Die Anlage ist für bis zu 10 Personen im Haus ausgelegt und das soll auch wieder so dimensioniert werden. Aktuell leben zwar nur 2 Personen hier, aber wer weiss schon was die Zukunft bringt.

    Gleich Vorweg - eine Kernsanierung mit Fussbodenheizung und/oder Split-Klima ist nicht möglich.

    Mit meinem Wissen und der Beratung mehrerer Ingeneure und Heizungsbauer bin ich momentan bei folgendem Schema:

    Eckdaten:

    • BHKW: vorhanden, el 5,5kW, th. 13.5kWh, LPG aus unterird. Tank (6400kg)
    • LW-WP: nicht vorhanden, el. 2-3 kW
    • Durchlauferhitzer: nicht vorhanden, ich liebäugel mit dem ACTHor

    Folgende Ziele möchte ich damit erreichen:

    • Wärmeerzeugung und -verbrauch "dynamisch & asyncron". Je nach Jahreszeit, Wetter und PV-Ertrag. Im Winter primär über das BHKW - damit bekomme ich auch gleich den Strom, der mir in der Jahreszeit fehlt. Frühjahr/Herbst soll hauptsächlich die WP arbeiten, unterstützt von BHKW und Durchlauferhitzer. Im Sommer reicht der Durchlauferhitzer.
    • Großer Wärmespeicher. Lt. meiner Berechnung brauch ich im Winter ca. 170 kWh Heizenergie. Bei 50K DeltaT (75°/25°) wären dafür ca. 2700l Wasser notwendig (aufgerundet. 4x800 l Schichtspeicher). Im Frühjahr/Sommer/Herbst möchte ich den "variabel" beladen. PV-Überschuss (bei laufender LW-WP) wieder mit dem Durchlauferhitzer in Wärme umwandeln. Je nach Wettervorhersage möchte ich so erreichen, dass (in der Übergangszeit) genügend Wärme vorhanden ist um auch 3-4 Tage ohne BHKW und LW-WP überbrücken zu können. So wie mit den SolarAkkus
    • Einheitliche Temperaturen: Meine Heizkörper erfordern sowieso ein HT System, deshalb kann ich damit das Brauchwasser am selben System (über die WW-Station) erwärmen. Die LW-WP arbeitet bei niedrigeren Temperaturen effizienter, weshalb ich die primär zum vorheizen vom Heizungsrücklauf sehe. Der dort angedachte Speicher soll mit den integrierten Wendeln die Systemtrennung zur WP machen. Es wäre auch noch möglich, über eine WW-WP das Temperaturnivau anzuheben und damit die Wärmeenergie in den Hauptkessel zu bringen.

    Bekannte Probleme:

    • Wärmeverluste durch große Speicherkapazität: 150W-200W bei so einem 800l Kessel und voller Beladung wurde mir genannt. Die Wärme wäre dann im isolierten Keller - nicht optimal aber OK.
    • Kein Warmwasser durch die LW-WP. Damit ich an der WW-Station 50°C heisses Wasser rausbekomme, müsste ich min. 50-55°C heisses Wasser in den WT schicken. Wäre mir zumindest neu, das man LW-WP da noch effizient betreiben kann.
    • zu viel Strom vom BHKW: da das BHKW keine Netzkoppelung bekommen wird, sondern auf der ACOut Seite meiner Victrons angeschlossen wird, muss ich den Strom entweder in die Akkus bringen oder gleichzeitig verbrauchen. Schaltungstechnisch wird das noch eine "Herausforderung" werden. Von 30% - 90% SOC sinds nur 28,8 kWh und die sind bei 5,5kW nach 5 Stunden erzeugt. In der Zeit sind es aber nur 70kWh Wärme.

    Offene Fragen:

    • Wie verhält es sich mit der Selbstdurchmischung von Schichtspeichern. Wieviel "mischt" sich da pro Tag/Stunde?
    • Wie verhält sich das Hydraulisch, wenn am Erzeuger die Pumpe läuft? Drückt die durch die Verbraucher durch? Muss ich dafür 2 seperate Hydraulikkreise schaffen und auch die Speicher 2x mit der Tichelmann Verschaltung zusammenbringen?

    Was fällt euch alles zu meinem Hydraulikschema ein? Was würdet Ihr anders machen (bitte mit Erklärung)? Wer hat so ein System schon gebaut und welche Erfahrungen gibt es?

    Ich würde (wenn möglich) diesen Thread dazu nutzen und euer Feedback iterativ einzuarbeiten. Sensoren und el. Leitungen sind bewusst nicht in diesem Schema enthalten.

    Bin gespannt auf euer Feedback und bedanke mich dafür schon mal im Voraus :saint:<3

    19,2 kWp PV, 3xVictron MP2 8000, 10xPylontech US-5000
    FHEM, FS20, enOcean, HM, Tasmota

    :zitat: "Alles Zweifelhafte muss angezweifelt werden", "kannste schon so machen, aber dann ist es halt Kacke", "TOLD U SO", "there is no cloud, only other peoples computer", "enthält Spuren von Willkür"

  • Bin gespannt auf euer Feedback und bedanke mich dafür schon mal im Voraus :saint: <3

    Gern, allerdings bin ich nicht sicher ob Du es hören willst ......

    Erstens würde ich keinesfalls zwei je 800 l Wärmespeicher verwenden, wegen der Wärmeverluste von Speichern.

    Ebenfalls gehst Du von falschen Voraussetzungen aus, z.b. die WP Vaillant “aroTherm plus VWL 125/6 A S2” macht mit einer Leistungszahl von 3 Warmwasser mit 55 Grad. D.h. im Sommer und auch im Winter bei niedrigen Wärmepumpenstrompreisen von bei mir aktuell 20 ct / KWh macht es Sinn mit der Wärmepumpe Wärme zu machen.

    BHKW Dachs als Alternative zur Wärmepumpe, insbesondere wenn man im Winter reichlich Strom - und Wärme benötigt macht Sinn, aber ein Speicher reicht.

    D.h. ich würde Dir immer raten die WP und das BHKW gleichwertig einzubinden, so das Du eine vollwertige Bivalente Anlage hast. Du kannst aufgrund der aktuellen Preise frei entscheiden mit welchem Energieträger Du heizen und Warmwasser erwärmen willst.

    So habe ich es gemacht, hier Wärmepumpe und PV Anlage .

    brauch ich im Winter ca. 170 kWh Heizenergie. Bei 50K DeltaT (75°/25°)

    Wenn Du einen 800 l Speicher hast, wird das BHKW ( Dachs ) den wohl mit 85 Grad aufladen, die Wärmepumpe mit 55 Grad und der Durchlauferhitzer bei Strom der sonst wertlos ist, 95 Grad. Welchen Sinn sollte mehr Volumen, mehr Wärmespeichervermögen haben ?

    Für wenige Tage im Sommer ganzjährig Wärmespeicherverluste von ca. 10 kW / Speicher / Tag hinzuenhmen ?

  • Erste Gedanken:

    Verschaltung nach Tichelmann klingt erstmal toll, funktioniert aber in der Praxis meist nicht. Würde ich auf keinen Fall bauen. Lieber einen großen Speicher. Zwei Speicher könnte man in Reihe schalten, aber ich würde bei Deinen Rahmendaten nur einen bauen. Wenn es passt kann man den auch mit 1.500 Liter nehmen.

    Statt einfacher Schichtenspeicher würde ich einen kombinierten Hygienespeicher nehmen. Damit entfällt die Frischwasserstation. Die Wärmepumpe (R290!) und das BHKW würde ich gleichberechtigt darauf laufen lassen. Viele Luft-Wasser-WP haben im Hydraulikmodul bereits eine Systemtrennung. Wenn das bei Deinem Modell nicht so ist, gibt es auch Hygienespeicher mit zusätzlicher WP-Wendel (die zieht sich bis unten im kühleren Bereich). Hier kann man dann noch überlegen den Rücklaufanschluss von der WP unter dem BHKW im Speicher zu positionieren, aber meist haben die Speicher nur zwei Schichtenteller, dann besser nicht - bei einem WP-Hygienespeicher ist das auch bereits erledigt. Auch einen Zuheizer (Durchlauferhitzer) haben viele Luft-Wasser-WP mit dabei, den kannst Du auch sparen. Und selbst wenn: Es ist besser, die WP oder den Dachs länger laufen zu lassen, als den Strom ohmsch zu verbraten, wenn man schon eine WP hat. Mit den genannten Vorschlägen entkompliziert sich Dein Vorhaben extrem.

    Man achte darauf, dass der BHKW-Lieferant nicht gegen § 312 StGB verstößt. :neo:

  • Gern, allerdings bin ich nicht sicher ob Du es hören willst

    ^^ Beste Einleitung ever :thumbup:

    gehst Du von falschen Voraussetzungen aus

    Offensichtlich. Folgende Fragen dazu:

    • Lt. den Daten liegt der COP bei A-7/W35 bei 2,7, Bei A10/W35 bei 5,7 und lt. deiner Schilderung bei A??/W55 bei 3.
      • Bei welcher Außentemperatur hast du den COP von 3?
      • der "optimale(re)" Arbeitsbereich liegt also schon bei Temperaturen, die so direkt nicht für meine HT-Heizung und WW gebraucht werden kann? COP von 3 ist toll, 5,7 aber halt fast doppelt so gut (und natürlich um Längen besser als der Durchlauferhitzer).
    • ".. raten die WP und das BHKW gleichwertig einzubinden.." - wie geh ich dann mit den unterschiedlichen Temperaturen (55° vs. 85°) um? Beim BHKW und dem Durchlauferhitzer kann ich über den Durchfluss am WT die Temperatur auf 75° "runterregeln", aber "hochregeln"? Kannst du das bitte etwas detaillierter ausführen? Danke

    ganzjährig Wärmespeicherverluste von ca. 10 kW / Speicher / Tag

    Kannst du bitte erklären, wie du auf die 10kW kommst? Mir wurden 100 - 200 W / Stunde / Speicher genannt -> 200Wx24h = 4800Wh. gerundet 10kW für 2 vollgeladene Speicher im Winter. Bei dem täglichen Winter-Wärmebedarf von 170kWh/Tag sind das 0,058%, die dann hautsächlich die Kellerdecke (bzw. den Fussboden im EG) heizen. Im Frühjahr/Herbst müssten die Verluste geringer sein, weil der Schichtspeicher ja nicht voll geladen wird. Wo ist mein Denkfehler?

    Generell zum Thema "Wärmeverluste" - die Verluste hab ich doch auch an Pumpen, Mischern, WT und den Rohren. Gerade an diesen Komponenten hat man doch relativ viel Oberfläche und dazu noch Bauformen, welche das Isolieren umso schwieriger machen. Ich frag mich halt, ob die Summe dieser Verluste nicht bedeutend größer sind, als die Verluste die nur am Speicher entstehen. Wenn dazu jemand seine Erfahrung einbringen könnte, wäre toll.

    Verschaltung nach Tichelmann klingt erstmal toll, funktioniert aber in der Praxis meist nicht

    Bitte um Erklärung. Mir wurde gesagt (und ich hab das auch so gelesen), dass man dadurch die (fast) gleichmäßige Be- und Entladung von mehreren Speichern am besten hinbekommt.

    Wenn es passt kann man den auch mit 1.500 Liter nehmen

    Da hat beim Bau jemand vergessen, eine passende Tür für "große Formate" einzubauen ;) Physisch krieg ich 2m x 1m in den Keller - und "vor Ort schweissen" will irgendwie keiner mehr machen. Für die Schichtung sollte das Verhältniss h x b bei 2:1 liegen (so meine bisherigen Infos).

    Statt einfacher Schichtenspeicher würde ich einen kombinierten Hygienespeicher nehmen

    Hygienespeicher = Warmwasserspeicher? also sowas wie meine aktuellen 300l Warmwasser, nur mit zusätzlicher Heizungsunterstützung? Auch hier bitte den "Erklär-Bär"

    Generell bin ich kein großer Freund (mehr) von "hochintegrierten" Komponenten. Zum einen, weil der kleinste Defekt meistens die ganze Komponente unbrauchbar macht und somit gleich mehrere Funktionen ausfallen (Single-Point of failure) und zum anderen, weil man sich meistens auch gleich der integrierten Intelligenz unterwerfen muss. Da wird es schwer mit einer übergeordneten Steuerung (wie ich es vorhabe) zu arbeiten. Ich erhoffe mir auch durch die Modulbauweise flexibel für die Zukunft zu bleiben. Preislich dürfte es gleich bleiben, ob ich mehr Anschaffungskosten und geringere Veränderungskosten habe oder umgekehrt - früher oder später ziehen sie einem doch das Geld aus dem Portmonait. :S

    LG Markus :saint:

    19,2 kWp PV, 3xVictron MP2 8000, 10xPylontech US-5000
    FHEM, FS20, enOcean, HM, Tasmota

    :zitat: "Alles Zweifelhafte muss angezweifelt werden", "kannste schon so machen, aber dann ist es halt Kacke", "TOLD U SO", "there is no cloud, only other peoples computer", "enthält Spuren von Willkür"

  • Bei welcher Außentemperatur hast du den COP von 3?

    25 Grad :saint: im Moment bei ca. 10 Grad 2,6

    .. raten die WP und das BHKW gleichwertig einzubinden.." - wie geh ich dann mit den unterschiedlichen Temperaturen (55° vs. 85°) um? Beim BHKW und dem Durchlauferhitzer kann ich über den Durchfluss am WT die Temperatur auf 75° "runterregeln", aber "hochregeln"? Kannst du das bitte etwas detaillierter ausführen? Danke

    Also bei mir ist serienmäßig ein Umschaltventil dran, zum einen kann ich die Wärme direkt i nden Heizkreis leiten ohne Wärmespeicher mit einer Witterungsgeführten Temperatur. Da kommen wir auch auf einen COP z.B. von 5 in der Praxis.

    Regeln musst Du weder an der Frischwasserstation etwas noch Dir Gedanken über die Speicherladung machen. Beide Wärmeerzeuger nehmen unten am Speicher Heizungswasser heraus und speisen oben in den Wärmespeicher ein. Laufen beide hast Du eine Mischtemperatur, bei nur einem Wärmeerzeuger eben die jeweilige Temperatur. Sowohl Frischwasserstation als auch Heizkreise kommen damit klar.

    Kannst du bitte erklären, wie du auf die 10kW kommst? Mir wurden 100 - 200 W / Stunde / Speicher genannt

    Die verlustbehafteten Wärmespeichern sind von der speziellen Anlagenkonfiguration abhängig. In der Regel stehen diese recht unisoliert auf einem Kellerfussboden, die Wände sind mit ca. 8 cm Dämmung isoliert, die Rohranschlüsse udn Stopfen nicht oder nur mangelhaft. Auch oben ist nur eine ca. 8 cm Dämmung vorhanden. Die realen Wärmeverluste bei einer Temperatur von 80 - 85 Grad betragen knapp 10 kW / Tag in der Praxis abhängig von der Kellerraumtemperatur ( hier bei ca. 5- 6 Grad )

    Ich frag mich halt, ob die Summe dieser Verluste nicht bedeutend größer sind, als die Verluste die nur am Speicher entstehen. Wenn dazu jemand seine Erfahrung einbringen könnte, wäre toll.

    Selbstverständlich entstehen überall Verluste, geht ja nicht anders. Ist abhängig von der Ausführung und von den Rohrlängen usw.

    Hygienespeicher = Warmwasserspeicher? also sowas wie meine aktuellen 300l Warmwasser, nur mit zusätzlicher Heizungsunterstützung? Auch hier bitte den "Erklär-Bär"

    Hygienespeicher einfach mal googeln und ansehen und lesen.

    Allerdings würde ich lieber eine Frischwasserstation nehmen, die Warmwasserschütttemperatur ist sehr konstant ( gleichbleiben )

  • Bitte bitte die richtigen Einheiten verwenden.

    Man kann sich zwar zusammenreimen, was 10kW / Tag sein sollen - nämlich 10kWh / Tag, aber schrecklich ist es dennoch, wenn Leistung und Energie durcheinandergeworfen werden... Gerade wo Energiebetrachtungen so nützlich sind.

    Ich würde übrigens nicht BHKW und Wärmepumpe über einen gemeinsamen Anschluss in den Puffer speisen lassen, weil der Durchfluss einer Wärmepumpe viel höher ist als der des BHKW - da kommt bei kühler Vorlauftemperatur eher nur ein Rinnsal.

    Stattdessen die Wärmepumpe im unteren Bereich des Puffers einbinden.

    Weitere Anmerkung: die ganz hohen Vorlauftemperaturen brauchst Du ja nur an ganz kalten Tagen. An denen kannst die Wärmepumpe auch aus lassen. Es sind a) nicht sehr viele sehr kalte Tage und b) ist die Arbeitszahl da auch nicht so dolle, da der Heizkörper-Rücklauf dann auch schon sehr warm ist - das ist dann die Ausgangstemperatur für die Wärmepumpe.

    Markus M. der Hydraulikplan, den Du von mir hast, kommt der auch hier zur Diskussion? Dann zeichne ich den evtl. auch noch mal etwas sauberer... Der würde das nämlich alles bieten - hohen Durchfluss für die Wärmepumpe, unterschiedliche Heizwassertemperaturen für die FriWaSta etc...

    Schau Dir auch bei Gelegenheit mal im Internet an, wie Pumpengruppen mittlerweile ausgeführt werden. Die sind komplett gedämmt, nur der Pumpenmotor schaut noch raus. Ebenso Sicherheitsventile, Schlammabscheider etc.

  • Man kann sich zwar zusammenreimen, was 10kW / Tag sein sollen - nämlich 10kWh / Tag, aber schrecklich ist es dennoch, wenn Leistung und Energie durcheinandergeworfen werden... Gerade wo Energiebetrachtungen so nützlich sind.

    Das ist leider wahr passiert aber immer wieder, das man in einem Forum schreibt, die Gedanken schon halb woanders sind.

    Ich würde übrigens nicht BHKW und Wärmepumpe über einen gemeinsamen Anschluss in den Puffer speisen lassen, weil der Durchfluss einer Wärmepumpe viel höher ist als der des BHKW - da kommt bei kühler Vorlauftemperatur eher nur ein Rinnsal.

    Jein !

    Das kommt drauf an wie die Wärmepumpe eingebunden wird. Die ich habe, kann man mit einem Dreiwegmischer anschließen, der vom Regler entsprechend angesteuert wird, dass Heizungswasser solange durch die Wärmepumpe fährt bis da die gewünschte Temperatur rauskommt, üblicherweise in der Menge ( Volumenstrom ) wie beim Senertec Dachs.

    Weitere Anmerkung: die ganz hohen Vorlauftemperaturen brauchst Du ja nur an ganz kalten Tagen. An denen kannst die Wärmepumpe auch aus lassen. Es sind a) nicht sehr viele sehr kalte Tage und b) ist die Arbeitszahl da auch nicht so dolle, da der Heizkörper-Rücklauf dann auch schon sehr warm ist - das ist dann die Ausgangstemperatur für die Wärmepumpe.

    Ich weiß nicht was der TE für Vorlauftemperaturen benötigt, jedoch sollte die Mitwrikung der WP bei Frost allein unter Wirtschaftlichen Gesichtspunkten gewertet werden. So kann die aroTherm plus VWL 125/6 A S2 die ich habe als Beispiel locker bei Frost auch alleine die Wärme liefern, entsprechender Wärmebedarf vorausgesetzt. Bei mir läuft jedoch im Winter das ganze bivalent weil es die wirtschaftlichste Fahrweise ist.

    Es besteht Strombedarf, der sonst für mind. 30 ct / kWh eingekauft werden müsste und es besteht auch viel Wärmebedarf wobei in der Nacht weniger geheizt werden soll als tagsüber. D.h. tagsüber ist eine höhere Wärmeleistung wünschenswert, die durch den bivalentbetrieb leicht realisierbar ist.

    Der COP bei Austrittstemperaturen über 50 Grad und Frost Aussentemperaturen ist wirklich nicht sehr gut, um es mal vorsichtig auszudrücken. Aber wenn ich den "Stromwert" eines Dachses habe, von sagen wir 8 ct / kWh erhalte ich immer noch selbst bei einem COP von 2 einen unschlagbaren Wärmepreis von 4 ct / kWh. Der WP machen hohe EIntrttstemperaturen nichts.

    Übrigens sollte man über den 300 l Speicher für die Wärmepumpe auch noch diskutieren. Bei einem Wärmebedarf von 2.500 l Heizöl / a bestehen hier keine besonderen Anforderungen oder ist das der Warmwasserspeicher ?

  • der Hydraulikplan, den Du von mir hast, kommt der auch hier zur Diskussion

    Bisher nicht und das Bild wollte ich so auch nicht veröffentlichen (Urheberrecht, Form). Da wäre ein saubere Zeichnung von dir notwendig. feel free

    Laufen beide hast Du eine Mischtemperatur

    Hat diese Mischtemperatur nicht negative Auswirkungen auf die Schichtung im Speicher?

    Die verlustbehafteten Wärmespeicher...

    Ok verstanden. "Schlecht isoliert" ist eben "schlecht isoliert" ;) In meinem Keller sind fast immer 18°C. Hab ich das (generell) richtig verstanden, dass die Verluste hauptsächlich vom Füllstand und von der Temp.Differenz (und natürlich dem Isolationswert) abhängen? Wie gewichtet Ihr die 10kWh Verlust im Verhältniss zu den max. 170 kWh Wärmeenergie UND der Summe von "sonstigen Verlusten" an den Komponenten und Rohren? Vom Bauchgefühl würde ich sagen, dass die sonstigen Verluste größer oder gleich dem Verlust im Speicher sind.

    Hygienespeicher

    Gelesen und verstanden. Ironischerweise arbeitet mein vorhandener Warmwasserspeicher genau umgekehrt. da läuft das Wasser von der Ölheizung durch die Heizwendel. 8o

    Was mir momentan noch Sorgen bereitet ist die (relativ) geringe Stromaufnahme der WP im Vergleich zum PV-Überschuss. Im Frühjahr/Herbst zieht die WP ca. 2kW, PV-Überschuss liegt bei 6kW. Als mögliche Lösungswege sehe ich entweder ein Wasser-Wasser-WP direkt hinter die LW-WP zu klemmen (was mir auch eine höhere Temperatur für den Speicher liefern würde) oder den Vorlauf der LW-WP durch den Durchlauferhitzer zu schicken. Beide Ideen sind nicht optimal, das ist mir klar. Wie ist da eure Meinung dazu oder habt Ihr noch andere Ideen wie ich den Stromüberschuss in Wärme verwandeln kann?

    300 l Speicher für die Wärmepumpe

    Der extra Speicher wird sich wohl von selbst erledigen, wenn ich BHKW und WP gleichwertig anbinde, siehe neue Zeichnung unten

    19,2 kWp PV, 3xVictron MP2 8000, 10xPylontech US-5000
    FHEM, FS20, enOcean, HM, Tasmota

    :zitat: "Alles Zweifelhafte muss angezweifelt werden", "kannste schon so machen, aber dann ist es halt Kacke", "TOLD U SO", "there is no cloud, only other peoples computer", "enthält Spuren von Willkür"

    2 Mal editiert, zuletzt von Markus M. (21. Mai 2025 um 13:56)

  • Update, mit zusätzlichem Temperaturhub an der LW-WP und eingezeichneter Pumpe

    19,2 kWp PV, 3xVictron MP2 8000, 10xPylontech US-5000
    FHEM, FS20, enOcean, HM, Tasmota

    :zitat: "Alles Zweifelhafte muss angezweifelt werden", "kannste schon so machen, aber dann ist es halt Kacke", "TOLD U SO", "there is no cloud, only other peoples computer", "enthält Spuren von Willkür"

    2 Mal editiert, zuletzt von Markus M. (21. Mai 2025 um 14:14)