Viessmann Vitodens 200-W, interne Heizungspumpe, Restförderhöhe wird eventuell nicht überwunden

[Simon686]

Hallo zusammen,

bei uns liegen folgende Randbedingungen vor:

• Durch einen Viessmann Fachpartner wurde eine Viessmann Vitodens 200-W, Typ: B2H2 mit einer maximalen Leistung von 32 kW eingebaut.
• Es handelt sich um ein Zweifamilienhaus (eine Wohnung im EG und eine Wohnung im 1. OG sowie DG)
• Vorher waren zwei einzelne Gasheizungen verbaut, jetzt wird das gesamte Haus über die zentrale Heizungsanlage versorgt
• Jährlich benötigte Heizenergie: ca. 40.000 kWh
• Anzahl Heizkörper: 22
• Keine Fußbodenheizung
• Beheizte Wohnfläche beider Wohnungen: ca. 320 m2
• Die Thermostate und die Rücklaufventile sind in dem gesamten System neu, intakt und offen
• Entlüftet ist das System ebenfalls

Unser Problem ist, dass der Heizkörper im ungünstigsten Vor- bzw. Rücklaufstrang (im Folgenden letzter Heizkörper genannt) trotz vollkommen aufgedrehtem Thermostat (Thermostatstufe 5) und vollkommen aufgedrehtem Rücklaufventil die meiste Zeit kalt bleibt oder nur lauwarm wird.

Auch wenn ich die vorgeschalteten Heizkörper vollständig zudrehe, wird der letzte Heizkörper nur lauwarm. Generell ist mir aufgefallen, dass das zudrehen und anschließende Öffnen des Heizkörperthermostats des letzten Heizkörpers zu keiner merklichen Änderung führt. An allen anderen Heizkörpern wird der Vorlauf beim Aufdrehen der Heizkörperthermostate sehr zügig warm.

Die Thermostate und die Rücklaufventile sind in dem gesamten System neu. Entlüftet ist das System ebenfalls.

Das hat mich zu der Frage geführt, ob die interne Heizungspumpe die Restförderhöhe des letzten Heizkörpers schlichtweg nicht überwinden kann. Es ist zusätzlich ein sehr großer Heizkörper (Zehnder Charleston, viergliedrig, 2,2 m hoch und 0,644 m breit).

Die Pumpendrehzahl und damit die Förderleistung der internen Heizungspumpe wird in Abhängigkeit von der Außentemperatur und den Schaltzeiten für Heizbetrieb oder reduzierten Betrieb geregelt. Das würde auch erklären, warum der letzte Heizkörper tatsächlich wärmer wird, je geringer die Außentemperaturen sind. Natürlich steigt bei geringeren Außentemperaturen dann in Abhängigkeit von der Heizkurve auch die Vorlauftemperatur im System, allerdings funktioniert die nun über eine ganze Heizperiode eingestellte Heizkurve für alle anderen Heizkörper bzw. Räume im ganzen Haus sehr gut, weswegen ich eine zu gering eingestellte Vorlauftemperatur bzw. falsch eingestellte Heizkurve nicht als Ursache für das Problem vermute.

Die Mindestdrehzahl der Heizungspumpe kann zwischen 60 % und 100 % eingestellt werden. Nachdem ich die Mindestdrehzahl für ca. zwei Stunden auf 90 % eingestellt habe, konnte ich feststellen, dass der letzte Heizkörper sowie der Vorlauf vor dem Eintritt in den letzten Heizkörper wärmer wurden, auch wenn nicht die Wärme der anderen Heizkörper erreicht wird. Allerdings gelangt die interne Heizungspumpe dann hörbar an ihre Grenzen.

Deswegen habe ich einmal die Restförderhöhe und den theoretisch maximalen Volumenstrom unseres Heizungssystems überschlägig berechnet.

Meine überschlägige Berechnung ergibt eine Restförderhöhe H von ca. 233 mbar, welche ich über einen ungefähren Rohrreibungsbeiwert R von ca. 130 Pa/m, eine Länge des ungünstigsten Vor- und Rücklauf von ca. 78 m und einem Zuschlagfaktor ZF von 2,2 berechnet habe. Meine Überschlägige Berechnung ergibt einen Volumenstrom V von ca. 862 l/h, welchen ich über die jährlich benötigte Heizenergie von ca. 40.000 kWh und einer ungefähre Betriebsstundenzahl (Volllaststunden) von ca. 2.000 h/a ermittelt habe.

Wenn ich die Restförderhöhe und den Volumenstrom mit der Pumpenkennline der internen Heizungspumpe abgleiche (siehe angehängtes Datenblatt) schafft die Pumpe diese Parameter maximal bei einer Förderleistung von 100 % und liegt auch bei einer Förderleistung von 100 % in einem nicht mehr so idealen Bereich der Pumpenkennlinie, oder sehe ich das falsch?

Meine Fragen direkt an Viessmann und natürlich auch an die Community:

• Wird meiner Vermutung, dass die interne Heizungspumpe die erforderliche Förderleistung nicht umsetzen kann, zugestimmt?
• Ist die Vitodens 200-W für unsere Randbedingungen (Anzahl Heizkörper, beheizte Fläche etc.) überhaupt die korrekte Wahl?
• Können in Zukunft zwei Heizkreise mit Hilfe der Heizungsanlage versorgt worden, um das Problem zu beheben. Zum Beispiel die Wohnung im EG mit Hilfe des Heizkreises 1 und der internen Heizungspumpe und die Wohnung im 1. OG sowie DG mit Hilfe eines Heizkreises 2 und einer externen Pumpe. Ist das anlagentechnisch überhaupt möglich?

Ich werde mich parallel selbstverständlich auch noch mit unserem Viessmann Fachpartner austauschen, möchte aber auch eine zweite, unparteiische Meinung.

Vielen Dank für die Unterstützung!

Viele Grüße

Julian

[MacVito]

Wenn du ein nicht vollständig geöffnetes Thermostat oder Rücklaufventil am Problemheizkörper sicher ausschließen kannst, dann könnte deine Vermutung zutreffen, dass die interne Pumpe, die 22 Heizkörper versorgen muss, nicht ausreicht. 40000 kWh für 320 qm ist schon beachtlich. Das soll keine Kritik, sondern nur eine Feststellung sein.

In unserem Mehrfamilienhaus mit 544 qm beheizter Fläche wurden vor dem Ukrainekrieg knapp 50000 kWh im Jahr verbraucht, bei Heizung und Warmwasser.

Im letzten Jahr wurden daraus 36000 kWh. Die Mieter haben natürlich Angst, die Gasrechnung nicht bezahlen zu können.

Im Frühjahr 2023 wurde die neue Gasheizung von mir in Absprache mit dem Heizungsbauer konzipiert und dann später vom HB angeboten. Wir einigten uns auf den Vitodens 200W, 32 kW, als Therme. Vorher war da ein Buderus GB112-43 über 20 Jahre im Einsatz, ohne Zusatzpumpe. Ich hatte deshalb die Idee, mit der internen Pumpe des Vitodens 200W, 32 kW (B2HF) weiterhin insgesamt 32 Heizkörper zu versorgen.

Der HB schloss das sofort aus und meinte das gehe nicht. Eine Erklärung konnte/wollte er nicht abgeben. Da mir die Sache seltsam vorkam und ich nach wie vor eine zusätzliche Umwälzpumpe vermeiden wollte, fuhr ich zur zuständigen Viessmann-Vertretung, natürlich ohne Absprache mit dem HB. Dort wurde mir bestätigt, dass ein Vitodens 200W, 32 kW, keine 32 Heizkörper in einem Mehrfamilienhaus versorgen könne. Das Problem seien nicht die 32 kW, sondern die zu kleine Pumpe in Kombination mit einer geforderten Mindestumlaufmenge an Heizwasser.

Der Hardwareaufbau wurde daraufhin so angeboten, wie vom HB konzipiert und dann auch so in etwa umgesetzt: Vitodens 200W, 32 kW (B2HF) mit nebenstehendem 200 l-Standspeicher (evtl. wären 300 l besser gewesen?), hydrauliche Weiche, Viessmann-Divicon* mit starker Wilo-Pumpe. Die Förderleistung der Wilo Yonos Para... des Divicon übersteigt die Förderleistung der internen Pumpe des Vitodens (ganz grob) um das 2- bis 3-fache.

Der Brauchwasserspeicher wird direkt von der internen Pumpe des Vitodens versorgt. Hinter dem Divicon geht es zu den 32 Heizkörpern. Die hängen alle an einem Strang (seit 2000). Die Heizkörper mussten noch einen "hydr. Abgleich" bekommen.

* Ein Divicon ist eine verrohrungsfertige Einheit von Viessmann. Sie beinhaltet u.a. die Umwälzpumpe, Thermometer für Vor- und Rücklauf und bei Bedarf einen Mischer (für Fußbodenheizung).

[Simon686]

Danke für die schnelle Antwort.

Die Möglichkeit des Einbaus einer hydraulischen Weiche und einer entsprechend ausreichend ausgelegten Pumpe hinter dieser hydraulischen Weiche haben ich mir auch schon einmal überlegt, ich habe nach meiner Recherche nur gelesen, dass sich dadurch die Rücklauftemperaturen sehr stark erhöhen und der Brennwerteffekt damit zunichte gemacht wird.

Wie sind denn dabei deine Erfahrungen?

Viele Grüße

[MacVito]

Nein, die Rücklauftemperatur bleibt in etwa gleich, sofern kein(!) Mischer im Divicon eingebaut ist. 

Die Interne Pumpe des Vitodens fördert das Heizwasser mehr oder weniger drucklos durch die hydr. Weiche. Von da aus geht es wieder zurück zum Vitodens. Daher ist klar, dass die kleine interne Pumpe des Vitodens ihren max. Förderstrom ausschöpfen kann.

Die Wilo-Umwälzpumpe im Divicon entnimmt das Heizwasser aus der hydr. Weiche und fördert es durch die Heizkörper. Vom Rücklauf der Heizkörper geht das Heizwasser dann wieder in die hydr. Weiche.

Die hydr. Weiche, die ausreichend groß konzipiert sein muss, stellt sicher, das sich etwaige Temperaturunterschiede des Heizwassers in der hydr. Weiche ausgleichen. 

Der tatsächliche Förderstrom der Umwälzpumpe soll laut Viessmann-Aussage 10 bis 30% über dem Förderstrom der internen Pumpe des Vitodens liegen.

[Simon686]

Also kann man in diesem Fall die hydraulische Weiche OHNE Mischer auch als Wärmetauscher verstehen, welcher die interne und die externe Pumpe hydraulisch entkoppelt, oder?

Vielen Dank für deine Hilfe und deine Bemühungen.

Ich werde diesen Vorschlag mal mit meinem Fachbetrieb abstimmen.

[MacVito]

Eine hydr. Weiche würde in deinem konkreten Fall beim Heizen den Vor- und Rücklauf des Vitodens mit dem Vor- und Rücklauf des Divicon verbinden. Die hydr. Weiche kann man als großes Rohr mit 4 Anschlüssen sehen. In Wirklichkeit sind in der hydr. Weiche üblicherweise noch Sensoren, Entlüfter, usw. integriert.

[Simon686]

Ok, vielen Dank.

[Simon686]

@MacVitonoch einmal danke für das Teilen deiner Erfahrungen und Hilfe.

@Customer_Care Ich würde mich über eine Einschätzung zu meiner Problematik direkt von Seiten Viessmann ebenfalls sehr freuen.

Vielen Dank für die Bemühungen im Voraus.

[Simon686]

Hallo zusammen,

mein Fachpartner hat sich bei mir gemeldet und darum gebeten, die minimale Drehzahl der internen Heizungspumpe auf 100 % zu stellen. Die Heizungspumpe läuft nun immer auf 100 % und hat keinen Regelspielraum mehr.

Nach dieser Einstellung wird nun auch der letzte Heizkörper warm. Technische Fehler (defekte Ventile) oder Luft in der Anlage kann ich somit ausschließen, sodass mein Problem an der Leistung der internen Heizungspumpe liegen muss.

Ich habe dann einmal wirklich alle Aufenthaltsräume, welche wir aktuell noch nicht nutzen und aktuell nur auf ca. 17/18 Grad (ca. Thermostatstufe 2) beheizen (baldige Kinderzimmer etc.) in beiden Wohnungen für zwei Tage auf ca. 20 Grad beheizt, damit die Heizungsanlage tatsächlich einmal auf „Volllast“ fährt.

Da wurde der letzte Heizkörper wieder etwas kälter.

Unseren Wärmemengenzählern konnte ich unter Volllast einen Volumenstrom von ca. 1,1 m3/h, also 1.100 l/h entnehmen.

Bei diesem Volumenstrom arbeitet die Pumpe laut Pumpenkennlinie allerdings am absoluten Limit.

Deswegen noch einmal meine Fragen an @Customer_Care:

• Ich habe gelernt, dass der Betriebspunkt im mittleren Drittel einer  Pumpenkennlinie liegen soll. Für die Langlebigkeit kann es doch sicherlich auch nicht förderlich sein, die Heizungspumpe IMMER auf 100 % zu fahren. Wie schätzt ihr das ein?
• Was empfehlt ihr in meinem konkreten Fall (Randbedingungen siehe oben). Eine externe Pumpe für beide Wohnungen?
  Die interne Pumpe für die Wohnung im EG als Heizkreis 1 sowie für die Heißwassererzeugung und eine externe Pumpe für die Wohnung im 1. OG und DG als Heizkreis 2? Ist so eine Alternative seitens der Heizungsanlage überhaupt umsetzbar? Die Verrohrung im Keller würde so eine Möglichkeit jedenfalls zulassen.

Am Ende sind das doch die absoluten Basics der Heizungsauslegung und müssten für euch doch sehr schnell zu beantworten sein.

Ich weiß, gerade jetzt zu Beginn der Heizungsperiode wird hier im Forum viel los sein, ich bitte trotzdem um Hilfe, damit ich eine unabhängige Information habe, mit der ich weiter arbeiten kann.

Vielen Dank.

[Simon686]

@Viessmann  Bitte gebt mir doch eine Rückmeldung auf meine Frage.

Vielen Dank

[MacVito]

Ich bin gerade nochmal über deine benötigte Restförderhöhe von 233 mbar aus dem Eröffnungsbeitrag gestolpert.

Das kann die interne Pumpe des Vitodens 200W nicht, denn bei 130 mbar öffnet bereits das Bypass-Überströmventil. Diese Obergrenze von 130 mbar steht bei den Pumpenkennlinien in der Montage- und Wartungsanleitung, aber auch in den Planungsunterlagen.

Ich glaube nicht, dass sich hier jemand so weit aus dem Fenster lehnt und dir bescheinigt, dass dein Haus nicht nur im Herbst, sondern auch im Winter sicher beheizt werden kann.

Außerdem: Es hat sich noch nicht bei allen Heizungsbauern herumgesprochen, dass die internen Pumpen heutiger Gasbrennwertgeräte nicht mehr mit den ungleich stärkeren Pumpen der vor 20 Jahren verbauten Thermen vergleichbar sind. Da werden bei der Anlagenplanung nach wie vor häufig nur die kW-Zahlen verglichen.

Dazu passt eine Erläuterung die ich als Erklärung zu einem Viessmann-Hydraulikschaltplan gefunden habe:

Zitat aus ID: 4802666_2104_03:

"Einsatz mit hydraulischer Weiche
Die hydraulische Weiche wird zwischen dem Wärmeerzeuger und den Wärmeabnehmern positioniert und dient zur hydraulischen Entkopplung der Primärseite von der Sekundärseite. Bei Einsatz eines Termperatursensors für hydraulische Weiche wird der Sollwert auf diesen ausgeregelt. Die Kesselwassertemperatur wird durch einen
elektronischen Temperaturwächter begrenzt. Einsatzgebiete:
■ Wärmeerzeuger: Falls der gesamte Volumenstrom aller Heizkreise/ Verbraucher größer ist als der max. mögliche Volumenstrom durch den Wärmeerzeuger
■ Neuinstallierte Wärmeerzeuger in vorhandene Rohrsysteme (Austausch vom Wärmeerzeuger in Altanlagen)
Im Bestand sind in der Regel der Wärmebedarf und die Umwälzpumpen überdimensioniert. Nach der Sanierung ist der Volumenstrom auf der Sekundärseite gleichbleibend und auf der Primärseite
erheblich geringer. Der Abgleich unterschiedlicher Volumenströme kann nur über eine hydraulische Weiche erfolgen." 

[Simon686]

Danke für deine Antwort.

Aus meiner Sicht ist die Pumpenkennlinie allerdings so zu lesen, dass der integrierte Bypass in Abhängigkeit von dem zu fördernden Volumenstrom öffnet. Je größer der Volumenstrom, desto weniger Restförderhöhe kann überwunden werden. Spätestens ab ca. 130 mbar in Kombination mit 1.300 l/h ist Feierabend. Bei 225 mbar kann die Pumpe (natürlich nur bei 100 % ihrer Leistung) maximal ca. 1.000 l/h fördern.

Naja, aktuell erhalte ich leider keine Rückmeldung seitens unseres Fachpartners und @Viessmann meldet sich ebenfalls nicht.

Da sucht man als Endkunde schon selbst akribisch nach einem möglich Fehler für sein Problem und trotzdem duckt sich jeder. Wäre ja auch ärgerlich, wenn man zugeben müsste, dass man bei der Auslegung der Heizungsanlage eventuell nicht ganz so genau nachgerechnet hat…

[MacVito]

Zitat: "Aus meiner Sicht ist die Pumpenkennlinie allerdings so zu lesen, dass der integrierte Bypass in Abhängigkeit von dem zu fördernden Volumenstrom öffnet. Je größer der Volumenstrom, desto weniger Restförderhöhe kann überwunden werden. Spätestens ab ca. 130 mbar in Kombination mit 1.300 l/h ist Feierabend. Bei 225 mbar kann die Pumpe (natürlich nur bei 100 % ihrer Leistung) maximal ca. 1.000 l/h fördern."

Das sehe ich anders. Die Obergrenze des Arbeitsbereichs des integrierten Bypass liegt bei gleichbleibend 130 mbar, unabhängig vom Volumenstrom. Die gestrichelte Linie für die Obergrenze läuft auf der konstanten Höhe von 130 mbar über den gesamten Volumenstrombereich. 

[Simon686]

@MacVito Danke für deine Beharrlichkeit. Ich denke, dass du hast Recht hast!

Also wenn die Pumpenkennlinie so zu lesen ist, was ich nun auch vermute, dann ist die gesamte Darstellung der Pumpenkennlinie doch Augenwischerei.

Warum werden Restförderhöhen der internen Pumpe mit gestrichelten Linien dargestellt, welche dem bis zu 3,6-fachen der aufgrund des internen Bypassen maximal möglichen Restförderhöhe entspricht? Diese Informationen braucht dann doch kein Mensch und sind doch nur irreführend...

Meine über Literaturwerte berechnete Restförderhöhe muss dann zu über 70 Prozent von der tatsächlichen Restförderhöhe abweichen. Die von mir angesetzten Längen der Rohleitungen sind de facto vorhanden, der Fehler in der Berechnung muss dann bei anderen Annahmen liegen, welche ich der Literatur entnommen habe.

Aber am Ende ist das ja auch alles egal 😉

Der letzte Heizkörper wird nur bei einer konstant eingestellten Pumpenleistung von 100 % warm und ich möchte lediglich wissen, ob die Pumpe deswegen frühzeitig die Grätsche macht und ob nicht zwingend eine externe Pumpe einzubauen wäre. Bauteile und Dienstleistungen werde ja bekanntlich nicht günstiger und unter wirtschaftlichen aber natürlich auch ökologischen Gesichtspunkten möchte ich natürlich, dass die Heizungsanlage betriebsschonend laufen kann…

Mehr als meinen Heizungsbauer erneut anschreiben kann ich nicht machen.

Trotzdem:

@Viessmann Losgelöst von meinem konkreten Fall, welche Betriebsweise (externe Pumpe, interne Pumpe, eventuell Nutzung zweier Heizkreise einmal mit der internen und einmal mit einer externen Pumpe) empfehlen Sie, wenn Sie meine obigen Randbedingungen beachten?

[MacVito]

Ob bei der Pumpe aufgrund der Tatsache, dass sie fast ausschließlich mit 100% Förderstrom laufen wird, mit einer verminderten Lebensdauer zu rechnen ist, kann dir selbstverständlich niemand prognostizieren.

Es gibt wohl Richtlinien von Pumpenherstellern, dass die Pumpen im Dauerbetrieb nur bis 80% auszulasten sind. Ob Viessmann-Vertretungen da nähere Auskunft geben können und werden, glaube ich eher nicht.

Ich sehe zwei Lösungswege

1.) Du lässt erst mal alles wie gehabt und beobachtest die Pumpe. Die kommende Heizperiode wird dir zeigen, ob dein Haus mit der vorhandenen Pumpe ausreichend zu beheizen ist. Dann fragst du deinen Heizungsbauer, was ein Tausch der internen Pumpe gegen eine neue interne Pumpe zur Zeit kosten würde, wenn die kaputt gehen sollte. Ich denke, der Betrag wird sich in Grenzen halten. 

2.) Du lässt dir vom Heizungsbauer ein Angebot über die Ergänzung deiner vorhandenen Heizungsausrüstung machen, das folgende Mindestpositionen beinhalten sollte: Mit Hydr. Weiche und Umwälzpumpe, ohne Mischer.

An der Verrohrung des Hauses muss aus meiner Sicht nichts geändert werden.

Ob es Sinn macht, bei dieser Gelegenheit den hydraulischen Abgleich mitmachen zu lassen, kann ich dir nicht beantworten. Die neue starke zusätzliche Umwälzpumpe wird das Haus warm bekommen, mit und ohne Abgleich. Allerdings könnten mit hydr. Abgleich der Volumenstrom und die Heizkennlinie geringfügig abgesenkt werden. Frag deinen Heizungsbauer. Wenn der nichts vom hydr. Abgleich hält, würde ich nicht versuchen, ihn dazu zu überreden.  

Die interne Pumpe des Vitodens läuft bei dieser Lösung mehr oder weniger drucklos, weil sie nur noch in die hydr. Weiche fördern muss. Die Therme wird deshalb mit der kräftigen Zusatzpumpe die 32 kW Heizleistung sicher liefern können.

Energetisch betrachtet hat die Lösung 1 mit einer einzelnen Pumpe natürlich Vorteile, sprich es wird etwas weniger elektrische Antriebsleistung benötigt wie beim Einsatz von zwei Pumpen. Andererseits nützt dir die Energieeinsparung nichts, wenn es im Haus nicht warm genug wird.

[Simon686]

An diese beiden Maßnahmen habe ich auch schon gedacht. Trotzdem Danke fürs Zusammenfassen!

"Frag deinen Heizungsbauer. Wenn der nichts vom hydr. Abgleich hält, würde ich nicht versuchen, ihn dazu zu überreden."

Genau, dass ist ebenfalls meine Erfahrung!