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Hydraulischer Abgleich

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Dass sich mit dem hydraulischen Abgleich Energie und Heizkosten sparen lassen, bestätigten in einer Umfrage von Co2online 85 Prozent von 390 Heizungsfachleuten (Abb. 1). Gleichzeitig stellte Co2online im Februar 2017 bei einer Auswertung fest: 82 Prozent der Heizungsanlagen in rund 61.000 Gebäuden haben keinen Abgleich erfahren. 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. Dieser Fachbeitrag gibt einen 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, was 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. 500m² pro Kreis mit eigener Pumpe oder Differenzdruckregler) als vereinfachtes Verfahren gemäß folgender Tabelle, z.B. beim Kesseltausch oder beim nachträglichen hydraulischen Abgleich im Bestandsgebäude:

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

Abgleich für 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 Home 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 zweiteres der Fall! Die EnEV schreibt uns 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 das Kombi-Auto von Honeywell Home. 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.

Die Grenzen von statischen Lösungen
Bei Standard-Armaturenkombinationen, beispielsweise bestehend aus dem Honeywell Home-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% 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 20kPa (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. Darüber hinaus bleibt wertvolles Energieeinsparpotenzial ungenutzt. Denn in Bestandsanlagen können mit dem 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.

Anlagen mit konstantem Volumenstrom richtig abgleichen
Insgesamt sind statische Strangventil-Lösungen – etwa mit dem Kombi-3-Plus-Ventil von Honeywell Home – 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: Auf hydraulischen Vergleich verzichten, heißt Potenzial verschenken
Je nach Art der Anlage und Kenntnissstand 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 Potenzial. 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 % der Nettoinvestition gefördert. Aufwand und finanzielle Investition zahlen sich also auf verschiedenen Ebenen aus.

Autor:
Jürgen Lutz ist Leiter des Seminar- und Schulungswesens Heiztechnik bei Honeywell Home in Schönaich.

Kontakt:

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