Hydraulischer Abgleich: Die richtige Lösung für jeden Einsatzfall

Welche Lösung für den hydraulischen Abgleich eignet sich in welcher Situation?

Maßbänder
Quelle: Hebi B. / https://pixabay.com
Ein fachgerecht durchgeführter hydraulischer Abgleich verringert den Verbrauch von Heizwärme und kann in Bestandsgebäuden unangenehme Anlagengeräusche sowie Raumtemperaturschwankungen beseitigen.

Dass sich mit dem hydraulischen Abgleich Energie und Heizkosten sparen lassen, bestätigten schon vor einigen Jahren in einer Umfrage von Co2online 85 Prozent von 390 Heizungsfachleuten.

Im Februar 2017 stellte Co2online bei einer Auswertung fest: Knapp 82 Prozent der Heizungsanlagen in rund 61.000 Gebäuden haben keinen Abgleich erfahren.

Anteil der Wohngebäude pro Bundesland, bei denen der hydraulische Abgleich fehlt.
Quelle: Co2online

Wie kommt es zu diesem Widerspruch? Zu viel Aufwand für den hydraulischen Abgleich – das ist die gängige Begründung der befragten Installateure. Doch es gibt auch Lösungen, die den hydraulischen Abgleich und die notwendigen Berechnungen vereinfachen. Wichtig ist, zu wissen, wann welche Lösung am besten zum Einsatz kommt. Ein Überblick…

"Der hydraulische Abgleich bedeutet einen großen Aufwand, der vom Kunden nicht honoriert wird." Hinter dieser Aussage verbirgt sich auf der einen Seite das Problem, dass kein Kunde gerne für etwas bezahlt, das er nicht versteht. Eine ein­gehende Erklärung über den Sinn und Nutzen einer hydraulischen Anlageregulierung durch den Anbieter kann hier Abhilfe schaffen.

Auf der anderen Seite steht aber noch der entsprechende Aufwand im Raum. Dieser ist je nach Verfahren variabel. Dabei gilt: Je höher der Aufwand, desto höher der Genauigkeitsgrad des Ergebnisses. Hier eine vernünftige Balance zu finden, ist die entscheidende Herausforderung im Alltag – gerade wenn es um den hydraulischen Abgleich im Gebäudebestand geht. Welche Lösung sich im konkreten Fall eignet, ist abhängig von der Situation, die vorgefunden wird.

Mit der Heizlastermittlung fängt alles an

Für einen hydraulischen Abgleich in bestehenden Heizungsanlagen stehen am Anfang folgende Fragen:

  • Ist die Heizlast bekannt?
  • Sind die Massenströme bekannt?
  • Sind die Widerstände der verbauten Armaturen bekannt?
  • Sind die Druckverhältnisse bekannt?
  • Ist die Pumpenleistung korrekt?
  • Sind der Rohrleitungsverlauf und der Rohrleitungszustand bekannt?

Auch wenn viele dieser Fragen mit "Nein" beantwortet werden müssen, ist das kein Grund, die Flinte gleich ins Korn zu werfen. Denn es gibt durchaus Möglichkeiten, die Raumheizlast, die die Grundlage für den Abgleich bildet, zu ermitteln. Das geht mit einer Heizlastabschätzung (zulässig bis max. 500 m² pro Kreis mit eigener Pumpe oder Differenzdruckregler) als vereinfachtes Verfahren (siehe Tabelle), zum Beispiel beim Kesseltausch oder beim nachträglichen hydraulischen Abgleich im Bestandsgebäude.

Tabelle zur Heizlastabschätzung.
Quelle: VdZ, in Anlehnung an Nationaler Anhang zu DIN EN 15378

In der Praxis führt die Anwendung dieses Verfahrens jedoch zu teilweise exorbitanten Abweichungen zur tatsächlichen Heizlast. Die bessere Lösung mit deutlich belastbareren Ergebnissen bei der Heizlastermittlung: eine näherungsweise Berechnung in Anlehnung an die DIN12831. Dafür stellt Honeywell eine kostenlose App zum Download bereit.

Vereinfachter hydraulischer Abgleich

Mit anderen Worten: An der Heizlastermittlung führt auch in Zukunft kein Weg vorbei. Sind jedoch Rohrnetz und Einregulierungsvorgänge weitgehend unbekannt, lassen sich bei Zweirohrsystemen die weiteren Berechnungsaufwände auf ein Minimum reduzieren – und zwar mit dem "Kombi-TRV". Dabei handelt es sich um ein thermostatisches Heizkörperventil mit eingebautem Differenzdruckregler. Dank dieser Kombination wird der hydraulische Abgleich mit einer optimal funktionierenden Raumtemperaturregelung erreicht. Dafür muss lediglich der errechnete Durchfluss am Thermostatventil eingestellt werden. Der eingebaute Differenzdruckregler sorgt dann dafür, dass der maximale Durchfluss auch bei wechselnden Betriebsbedingungen anderer Heizflächen sicher gehalten wird.

Thermostatventil
Quelle: Honeywell
Das neue druckunabhängige Thermostatventil "Kombi-TRV" ermöglicht einen vereinfachten hydraulischen Abgleich im Einfamilienhausbereich. Es reguliert den Durchfluss im Verbraucher unabhängig vom Druck des Gesamtsystems – ganz ohne komplizierte Berechnungen.

Querschnitt des Thermostatventils
Quelle: Honeywell
Mit einer geringen Anzahl an Komponenten und der Vermeidung einer zu engen Bauweise ist das "Kombi-TRV" unanfällig für Schmutzablagerungen innerhalb des Ventils, die Funktion und Leistung beeinträchtigen könnten.

Das ermöglicht einen effizienten Anlagenbetrieb und optimalen Heizkomfort bei einem deutlich verringerten Aufwand.

Verzweigte Heizanlagen mit variablem Durchfluss

Bei größeren, verzweigten Heizanlagen mit mehreren Strängen und bei größeren Pumpenförderhöhen stößt der hydraulische Abgleich allein über die Heizkörperventile jedoch an seine Grenzen. Bei Druckverlusten an den Heizkörperventilen von über 600 mbar empfiehlt Honeywell den Einsatz von zusätzlichen dynamischen Strangregulierventilen. Doch wie findet man das passende Strangregulierventil für den jeweiligen Einsatzfall? Dabei spielt zunächst eine Rolle, ob der Volumenstrom konstant oder variabel ist. In heutigen Heizungsanlagen ist im Grunde immer letzteres der Fall!

Die EnEV schreibt im §14, Absatz 2 vor, dass alle Heizkörper mit einem Thermostatregler ausgerüstet sein müssen. Dies führt, neben den heute ebenfalls vorgeschriebenen hocheffizienten Pumpen mit Drehzahlregelung, zu einer hohen Dynamik in der Anlagenhydraulik.

Für solche Anlagen mit variablem Durchfluss, beispielsweise Zweirohr-Heizsysteme, eignen sich insbesondere automatische Differenzdruck-Regler, wie "Kombi-Auto" von Honeywell. Sie halten den Differenzdruck auch bei wechselnden Durchflussbedingungen – etwa in Teillastbereichen – stabil auf dem eingestellten Wert und erzeugen so einen dynamischen hydraulischen Abgleich. Das "Kombi-Auto" verfügt dafür über ein Handrad mit einem großen, stufenlosen Voreinstellbereich von 50 bis 350 mbar oder von 300 bis 600 mbar. Ein Sicherungsring schützt vor unbeabsichtigtem Verstellen.

Differenzdruckregler
Quelle: Honeywell
Das "Kombi-Auto" ist ein automatischer Differenzdruckregler für den einfachen, dynamischen hydraulischen Abgleich in größeren, verzweigten Anlagen.

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Die Grenzen von statischen Lösungen

Bei Standard-Armaturenkombinationen, beispielsweise bestehend aus dem Honeywell-"Kombi-3-Plus" Rot und Blau, für den statischen Abgleich bezieht sich der Einstellwert hingegen immer auf den Volumenstrom bei Volllastbetrieb (Hinweis: Wir bewegen uns über 96 Prozent der Heizperiode im Teillastbetrieb). Diese bei Anlagen mit variablem Durchfluss einzubauen, ist nicht grundsätzlich verkehrt. Man sollte jedoch bedenken: Bei hydraulisch ungünstigen Situationen im Teillastfall, wenn zum Beispiel mehrere Heizkörperventile gleichzeitig schließen, könnte es zu einem hohen Differenzdruckanstieg über 20 kPa (200 mbar) und einer "Verschiebung" der für den Volllastfall einregulierten Wassermengen bei den wenigen offenen Heizkörperventilen kommen. Starke, störende Strömungsgeräusche und ein Rücklauftemperaturanstieg sind die Folge.

Schema eines hydraulischen Abgleichs.
Quelle: Honeywell
Im Teillastbetrieb kann es beim statischen hydraulischen Abgleich in ungünstigen Fällen zu kritisch hohen Differenzdrücken an den Thermostatventilen kommen.

Darüber hinaus bleibt wertvolles Energieeinsparpotential ungenutzt. Denn in Bestandsanlagen können mit dem dynamischen hydraulischen Abgleich bis zu zehn Prozent Einsparung erzielt werden, mit der statischen Variante hingegen nur fünf Prozent. Deshalb ein Tipp: Die in vielen Altanlagen eingebaute Strangregulierventil-Kombination "Kombi-3-Plus" Blau und Rot lässt sich meist durch die einfache Montage eines Membranreglers auf den dynamischen Abgleich umstellen.

Honeywell-
Quelle: Honeywell
Die Armaturenkombinationen, bestehend aus dem Honeywell-"Kombi-3-Plus" Rot und Blau, eignen sich für den statischen Abgleich. Dabei bezieht sich der Einstellwert immer auf den Volumenstrom bei Volllastbetrieb.

Anlagen mit konstantem Volumenstrom

Insgesamt sind statische Strangventil-Lösungen – etwa mit dem "Kombi-3-Plus"-Ventil von Honeywell – nur für Anlagen mit konstantem Volumenstrom zu empfehlen. Dazu gehören zum Beispiel Kühl-/Heizdecken, Fan-Coil-Anwendungen und Zonenregelungen bei Einzel- oder Direktanschluss. Bei Einrohrheizanlagen eignet sich vor allem der Durchflussregler "Kombi-VX". Mit über 40 Voreinstellungen lässt sich der Durchflusswert präzise justieren und in der Folge auch bei wechselnden Bedingungen stabil halten. Zur weiteren Optimierung (Rücklauftemperaturbegrenzung bei Brennwertheizung oder Fernwärmeanlagen) empfehlen wir den Volumenstromregler "Kombi QM/ Kombi FCU" in Verbindung mit dem Temperaturregler "T750120".

Fazit

Je nach Art der Anlage und Kenntnisstand des bestehenden Rohrnetzes hält die Industrie somit verschiedene Lösungen für den hydraulischen Abgleich bereit. Diese Vielfalt erlaubt es Installateuren, für jeden Einsatzfall das optimale Verhältnis zwischen Aufwand und Genauigkeit des Ergebnisses abzuwägen und den hydraulischen Abgleich mit vertretbarem Aufwand durchzuführen.

Ganz klar ist: Wer darauf verzichtet, verschenkt wertvolles Potential. Denn ein fachgerecht durchgeführter hydraulischer Abgleich verringert den Verbrauch von Heizwärme und kann in Bestandsgebäuden unangenehme Anlagengeräusche sowie Raumtemperaturschwankungen beseitigen.

Und wenn das den Kunden noch nicht überzeugt: Seit dem 1. August 2016 wird der hydraulische Abgleich als zentraler Baustein im Rahmen einer energetischen Heizungsoptimierung vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) mit Zuschüssen von bis zu 30 Prozent der Nettoinvestition gefördert. Aufwand und finanzielle Investition zahlen sich also auf verschiedenen Ebenen aus.

Mittwoch, 01.05.2019