Wärme im perfekten Fluss

Energetische Sanierungsarbeiten, wie eine nachträgliche Dämmung oder der Austausch der Fenster, sind aufwendig und kostspielig, so dass sich die daraus resultierenden Energieeinsparungen gemessen am Aufwand erst nach vielen Jahren finanziell bemerkbar machen. Der hydraulische Abgleich der Heizungsanlage stellt dagegen eine Maßnahme dar, die mit verhältnismäßig wenig Einsatz merkliche Geldeinsparungen ermöglicht. Aber: Schätzungsweise vier von fünf Heizsystemen sind nach Angaben der gemeinnützigen Beratungsgesellschaft co2online nicht hydraulisch abgeglichen. Dabei ist dies hierzulande gemäß § 14 EnEV beim Neu- oder Umbau vorgeschrieben.

Heizungsanlage aus der Balance

Ein fehlender hydraulischer Abgleich hat gravierende Auswirkungen auf die Arbeitsweise des Systems: Das Heizmedium fließt immer den Weg des geringsten Strömungswiderstands, was in einer Überversorgung der pumpennahen Heizkörper mündet. Solche, die weiter entfernt liegen, werden jedoch nicht ausreichend versorgt und dementsprechend nicht warm genug. Bleiben einzelne Räume kalt, reagieren die Verbraucher oftmals, indem sie die Heizungspumpe hochdrehen. Dies behebt augenscheinlich zwar das Problem, verschlimmert jedoch die Überversorgung der anderen Heizkörper und führt zur Überheizung. Die Umwälzpumpe muss im Zuge dessen unnötig viel leisten, so dass erhöhte Strom- und Heizkosten entstehen. Zudem produzieren die überversorgten Heizkörper hohe Rücklaufwassertemperaturen. Das hat nicht nur größere Wärmeverluste an den Rohrleitungen zur Folge, sondern kann auch den Brennwertnutzen bei Brennwertkesseln senken. Weiter von der Pumpe entfernte Heizkörper werden folglich gar nicht mehr versorgt, die Situation spitzt sich zu.

An dieser Stelle leistet der hydraulische Abgleich Abhilfe. Doch was bedeutet das eigentlich? Unter dem Begriff versteht man Einzelmaßnahmen zur Regulierung der Durchflussmenge des Heizwassers. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Wärme gleichmäßig im System verteilt wird. Das schafft die Voraussetzung für einen effizienten und somit wirtschaftlichen Betrieb.

Ermittlung des hydraulischen Abgleichs

Folgende Maßnahmen sind zur Ermittlung des hydraulischen Abgleichs notwendig:

1. Heizlastberechnung,

2. Gesamtvolumenstromberechnung,

3. Volumenstromermittlung der einzelnen Verbraucher,

4. Rohrnetzberechnung,

5. Druckverlustberechnung und

6. Auslegung der richtigen Pumpe.

Basiswert ist die Heizlast, die zum Aufrechterhalten einer festgelegten Raumtemperatur notwendige Wärmezufuhr. Für ihre Bestimmung gilt die DIN EN 12831. Dabei spielen Faktoren wie der Standort des Gebäudes, sein Nutzungszweck sowie seine Bauweise eine wichtige Rolle. Zu Letzterem gehören der Luftaustausch innerhalb des Hauses ebenso wie die Dichtheit der Fenster und Dämmung der Wände, die allesamt zu unterschiedlich stark ausgeprägten Wärmeverlusten führen können. Das Ergebnis wird mit der Heizleistung verglichen. Daraus lassen sich wiederum die optimalen Vor- und Rücklauftemperaturen, die benötigte Wassermenge, die entsprechende Pumpenleistung sowie die Strömungswiderstände des Rohrnetzes an jedem Heizkörper ermitteln. Darauf aufbauend erfolgt schließlich die weitere Dimensionierung aller Komponenten und deren Einstellung einschließlich des hydraulischen Abgleichs.

Heizkörper- versus Flächenheizung

Mittels welcher Einzelmaßnahmen der hydraulische Abgleich letztlich durchzuführen ist, hängt von der Anlagensituation ab. Bei einer Heizkörperheizung erfolgt er mittels eines voreinstell­baren Ventils direkt am Heizkörper. Mit diesem lässt sich der Durchfluss begrenzen, so dass jeder Heizkörper denselben Druckverlust aufweist.

Über ein solches Ventil verfügt beispielsweise der Hahnblock „Universal“ von Simplex. Er eignet sich insbesondere für Sanierungsprojekte, da die Armatur sowohl für eine Eck- und Durchgangsform als auch für einen rechts- oder linksseitigen Anschluss passend ist. Beidseitige Spindelabsperrungen ermöglichen hier die Durchflussregulierung und somit auch den hydraulischen Abgleich.

Liegt dagegen eine Flächentemperierung vor, wird der Durchfluss der einzelnen Heizkreise untereinander abgeglichen. Über das „Topmeter“ am Heizkreisverteiler lässt sich die an jedem Heizkreis errechnete Durchflussmenge jedes einzelnen Heizkreises einstellen. 

Hoher Nutzen – vor allem bei der Brennwertheizung

Die Art des Wärmeerzeugers – also ob die Heizungsanlage mit Öl oder Holz befeuert wird – spielt bei Berechnung des hydraulischen Abgleichs keine Rolle. Allerdings variiert seine Relevanz je nach System. Um zum Beispiel bei einem Brennwertgerät einen hohen Brennwertnutzen zu erhalten, ist eine möglichst geringe Rücklauftemperatur erforderlich. Diese erhält man wiederum mit einer abgeglichenen Anlage.

Dasselbe gilt für Systeme mit Wärmepumpe, die ebenfalls bei einer niedrigen Rücklauftemperatur einen hohen Nutzungsgrad erzielen. Elektrische Heizungen und luftgeführte Kaminöfen lassen sich – logischerweise – nicht hydraulisch abgleichen.

Der richtige Zeitpunkt

Im Idealfall ist der hydraulische Abgleich bei der Inbetriebnahme der Heizungsanlage durchzuführen. Sollte dies versäumt worden sein, kann der Fachmann ihn jederzeit bei laufendem Betrieb nachholen. Voraussetzung dafür ist, dass die dafür notwendigen Armaturen vorhanden sind. Ein geeigneter Zeitpunkt stellt die Heizperiode dar, weil die Maßnahmen so schnell Wirkung zeigen. Tritt diese nicht ein, kann das auf eine veraltete oder ungeregelte Umwälzpumpe zurückzuführen sein. Auch wenn in einem bestehenden Heizsystem Änderungen, die die Hydraulik betreffen, vorgenommen werden, wie das Hinzufügen eines Heizkörpers, muss ein erneuter Abgleich erfolgen.

Wenig investieren, viel sparen

Eine optimal abgeglichene Heizungsanlage arbeitet effektiv und energiesparend, da die Umwälzpumpe weniger Leistung erbringen muss. Was dies selbst für den Verbrauch eines durchschnittlichen Einfamilienhauses in Zahlen bedeutet, zeigt eine Beispielrechnung der gemeinnützigen Beratungsgesellschaft co2online: Diese geht von einer 125 m² großen Wohnfläche und einem Heizungsenergieverbrauch von 19.000 kWh pro Jahr vor der Durchführung eines hydraulischen Abgleichs mitsamt Pumpenwechsel aus. Dafür fallen Kosten von etwa 990 € an, wobei sich der anschließend reduzierte Verbrauch in einer Ersparnis von 190 € im Jahr niederschlägt. Dementsprechend rentiert sich die Aktion bereits nach nur fünf Jahren. Andere energetische Sanierungsmaßnahmen haben eine längere Amortisationszeit. Hinzu kommt eine spürbare Verbesserung des Komforts durch eine gleichmäßige Wärmeverteilung in allen Räumen.

Gut zu wissen: Noch bis zum 31. Dezember 2020 bezuschusst das Bundeswirtschaftsministerium den hydraulischen Abgleich und Pumpenaustausch mit einer Beteiligung von 30 % an den Gesamtnettokosten. Alternativ besteht auch die Möglichkeit einer KfW-Förderung.