Optimale Wärmeverteilung und Nutzung im System
Die Wärmeverteilung im Gebäude übernehmen Heizkörper und/oder die Fußbodenheizung samt ihrer notwendigen Rohrinstallationen.
Ihr hydraulischer Abgleich wird nach der Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen (VOB), der DIN 18380, der Energieeinsparverordnung sowie der europäischen Norm EN 14336 ("Heizungsanlagen in Gebäuden – Installation und Abnahme der Warmwasser-Heizungsanlagen") gefordert. Dieser Abgleich stellt den bestimmungsgemäßen, wirtschaftlichen und ökologischen Betrieb von Strömungskreisen sicher. Der Begriff gilt – neben Warmwasserheizungsanlagen – auch für Kühlsysteme und die Trinkwasserzirkulation. Bei der Warmwasserheizung beschreibt der hydraulische Abgleich ein Verfahren, mit dem innerhalb einer Heizungsanlage jeder Heizkörper oder Heizkreis einer Flächenheizung auf einen bestimmten Durchfluss eingestellt wird. So kann jeder Raum genau mit der Wärmemenge versorgt werden, die die gewünschte Raumtemperatur möglichst geräuscharm sicherstellt.
Fehlt dieser Abgleich, dann werden Heizkörper, die näher am Wärmeerzeuger (Heizkessel, Pufferspeicher, Wärmeübertrager) liegen, überversorgt und weiter entfernte Heizkörper unterversorgt. Im Zuge einer Überversorgung kommt es zu erhöhten Rücklauftemperaturen. Die Brennwerttechnik kann nicht ausreichend genutzt werden. Aber auch der Wärmeinhalt eines Pufferspeichers reduziert sich dadurch, denn die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf verringert sich. Studien der Ostfalia Hochschule zeigen, dass bereits durch eine konsequente Durchführung einer solchen geringinvestiven Maßnahme rund 10 kWh/(m2·a) in Ein- und Mehrfamilienhäusern eingespart werden können. Dazu gehören beispielsweise die Voreinstellung von Thermostatventilen (hydraulischer Abgleich), das Einstellen der Heizungsregelung sowie der Pumpe oder der Differenzdruckregler und der Neueinbau/Austausch einzelner Bauteile. Hochgerechnet auf ganz Deutschland ergibt sich ein Einsparpotential zwischen 20.000 und 28.000 GWh pro Jahr.
Der hydraulische Abgleich ist also für den energieeffizienten und einwandfreien Betrieb eines Gebäudes maßgebend: In der Heizungsanlage ist stets der richtige Volumenstrom mit der richtigen Temperatur zur richtigen Zeit am richtigen Ort – trotzdem lässt sich diese Leistung nicht gut verkaufen. Viele gute Argumente sprechen für den hydraulischen Abgleich. Es liegt an den Herstellern, am Planer und am Heizungsbauer, diese Argumente bis an den Betreiber oder Investor der Anlage zu bringen. Den Abgleich führen qualifizierte Heizungsfachbetriebe aus. Bei einem Neubau wird er durch eine gute Planung sowie das Überprüfen und Einstellen der Anlage bei Inbetriebnahme erreicht. Für einen nachträglichen Abgleich muss die entsprechende technische Ausstattung vorhanden sein: Voreinstellbare Thermostatventile werden auf die berechneten Werte eingestellt, um die erforderliche Durchflussmenge für jeden Heizkörper sicherzustellen.
Der Planungsaufwand kann durch Armaturentechnik weiter reduziert werden. Bei dem automatischen hydraulischen Abgleich werden hier Ventile eingesetzt, die durch eine integrierte Regelmembran den Differenzdruck über den Regelquerschnitt automatisch konstant halten. So bleibt der Durchfluss auch bei ansteigendem Differenzdruck über dem Ventil konstant. Eine kontinuierliche Regelung des Differenzdrucks bedeutet eine optimale Regelung des Volumenstroms. Auch beim Zu- und Abschalten von Verbrauchern oder Anlagenabschnitten wird der hydraulische Abgleich aufrechterhalten. So wird eine optimale Regelung in allen Betriebszuständen erreicht. Diese Thermostatventile können sowohl bei Neuanlagen als auch bei Sanierungen zum Einsatz kommen. Falls erforderlich, können auch die Ventileinsätze in bestehende Ventilgehäuse eingesetzt werden. Die Ventile haben einen großen Durchflussbereich von 10 bis 170 l/h. Sie sind sehr geräuscharm und können in einem Differenzdruckregelbereich von 0,1 bis 0,6 bar betrieben werden. Auch wenn die Widerstände im Rohrnetz nicht exakt bekannt sind, können die Volumenströme richtig eingestellt werden. Der hydraulische Abgleich kann hierdurch also korrekt vorgenommen werden.
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