Welche Technik für welchen Anwendungsfall?

Individuelle Lösungskonzepte verlangen individuelle Antworten und Planungsstrategien, so die Theorie. In der Praxis stehen dem grundsätzliche Meinungen zu Systemen und zielsichere Wünsche des Investors entgegen. Die Konsequenzen von Entscheidungen sind in der TGA-Branche in der Regel gravierend. Geht es doch nicht nur um die Behaglichkeit und den Klimakomfort und somit die Zufriedenheit der Nutzer eines Gebäudes, sondern auch um langfristige Investitions- und insbesondere Betriebskostenentscheidungen.

Im Bereich der Heiztechnik haben neben den erneuerbaren Energien auch Blockheizkraftwerke (BHKW) einen entscheidenden Einfluss auf den sich ändernden Markt ausgeübt. Umso wichtiger ist es geworden, hoch effiziente Systeme zusammen­zu­stellen, die allen ihren Aufgaben gerecht werden. Genau an dieser Stelle begegnen dem Fachplaner oft drei Fragen. Um den Rahmen dieses Beitrages nicht zu sprengen, werden die am häufigsten realisier­ten Anwendungen von Geräten jeweils zu Beginn der Fragen genannt und für die weiteren Erläuterungen zugrunde gelegt.

Wann sind Wand- und wann Stand-Heizgeräte zu bevorzugen?

Muss eine Entscheidung zwischen wandhängenden und bodenstehen­den Heizgeräten getroffen werden, handelt es sich fast ausschließlich um Gas-Wärmeerzeuger. Die Entwicklungsarbeit der Hersteller hat hier in den letzten Jahren erhebliche Früchte getragen, denn kompakte, wand­hängende Gas-Brennwertgeräte sind in Leistungsbereiche vorgestoßen, die diese Frage überhaupt erst relevant werden lassen. Gleichzeitig ist durch eine immer bessere Wärmedämmung der Gebäude der Heizwärmebedarf drastisch gesunken. Dadurch können kleinere Geräteleistungen eingesetzt werden. Die Quintessenz daraus? Wandhängende Wärmeerzeuger können immer öfter zum Einsatz kommen.

Dennoch kann bereits anhand der benötigten Leistung eine grobe Vorauswahl getroffen werden, denn wandhängende Brennwert-Wärmeerzeuger sind sowohl einzeln als auch als Kaskade in ihrer Leistung immer noch begrenzt. „Derzeit stehen unseren Kunden Kaskadenlösungen wandhängender Gas-Brennwertgeräte bis rund 200 kW zur Verfügung. Ist mehr Leistung erforderlich, muss auf bodenstehende Wärmeerzeuger gesetzt werden“, erläutert Andreas Christmann, Leiter Produktvermarktung bei Vaillant Deutschland. „Wird z. B. bei einer Gebäudesanierung der Energieträger Öl bevorzugt, bieten wir ausschließlich bodenstehende Heizgeräte mit Brennwerttechnik an, die in Kaskade bis zu 50 kW Heizleistung erreichen.“ In die Entscheidung für wandhängende oder bodenstehende Wärmeerzeuger spielt jedoch eine Frage eine entscheidende Rolle, die oft in der ersten Grobplanung außer acht gelassen wird – das Warmwasser- und ggf. Pufferspeicher-Konzept mit seinen Auswirkungen auf den Platzbedarf. Denn hier geht es oft um eine Frage von teilweise erheblicher, benötigter Fläche, die wiederum Auswirkungen auf die Wahl des Wärmeerzeugers haben kann.

Grundsätzlich muss bei der Geräteauswahl berücksichtigt werden, dass um das Gerät genügend Montageraum zur Verfügung steht. Gerade im Baubestand sind Wände im Heizraum oft mit Leitungen belegt, so dass für eine wandhängende Lösung kaum genügend Platz zur Verfügung steht. Im Baubestand ist auch die Frage des vorab installierten Gerätes relevant: Ist hier bereits eine aufwendige Verrohrung installiert, die beibehalten werden soll, oder muss aufgrund eines Systemwechsels beim Heizgerät ohnehin eine neue Verrohrung aufgebaut werden? Ein weiteres Kriterium ist der Standort der Heizzentrale und damit die Einbringung sowie die vorhandene Statik. Ist eine Dachzentrale ge-plant, bieten wandhängende Geräte durch ihre Größe, Gewicht und die Art der Installation sicher erhebliche Vorteile. Eine „Gretchenfrage“, die nach abgeschlossener Planung und bei der eigentlichen Einbringung der Geräte bereits oft für Kopfzerbrechen gesorgt hat, ist die Größe der Einbringöffnungen, sprich Türen oder Fenster, sowie die Abmessungen des Transportweges über Treppen bzw. Treppenhäuser.

Sind, z. B. im Mehrfamilienhaus Lösungen auf der Etage gefordert bzw. bereits vorhanden, stellen moderne Brennwert-Heizgeräte auch hinsichtlich des Abgasweges und der Kondensatableitung sowie Luftzufuhr kein Problem mehr dar. „Wir bieten hier z. B. zusammen mit unseren wandhängenden Gas-Brennwertgeräten ecoTEC ein mehrfach belegbares Abgassystem für bis zu fünf Etagen an, das gleichzeitig für die Verbrennungsluftzfuhr und Kondensatableitung sorgt“, schildert Andreas Christmann diese Möglichkeit der Bestandssanierung.

Ein weiteres entscheidendes Kriterium ist der eigene Wasserinhalt von Heizgeräten. Gerade im Bereich größerer Leistungen außerhalb des klassischen Einfamilienhauses besteht bei wandhängenden Geräten mit kleinem eigenem Wasserinhalt grundsätzlich die Pflicht zum Einsatz einer hydraulischen Weiche, um eine sichere Gerätebetriebsweise bei allen Anlagenzuständen gewährleisten zu können. Dies ist weder ein Vor- noch ein Nachteil, muss aber bereits in der ersten Planung Berücksichtigung finden – gerade wenn in der Sanierung vorab keine hydraulische Weiche eingesetzt worden ist.

Was jedem Fachplaner darüber hinaus garantiert begegnen wird, sind die typischen, subjektiv wertigen Entscheidungskriterien für ein wandhängendes oder bodenstehendes Heizgerät. So werden bodenstehende z. B. oft wandhängenden Lösungen vorgezogen, weil sie angeblich robuster seien. „Das können wir absolut nicht bestätigen. Aus unseren Kundendienstberichten und dem Response des Fachhandwerks ergeben sich keine signifikanten Abweichungen in der Reklamationshäufigkeit zwischen wandhängenden und bodenstehenden Heizgeräten“, resümiert Christmann. „Wichtiger ist es in jedem Fall, auf das jeweilige Zubehörprogramm des Gerätes zu achten, weil die Hersteller hier teilweise äußerst unterschiedlich agieren. Hierbei sind besonders unterschiedliche Speichersysteme für Warmwasser, das Abgaszubehör und Regelungssysteme hervorzuheben. Müssen nach der Auswahl für ein System dann Kompromisse hinsichtlich des Zubehörs eingegangen werden, kann die ursprünglich beste Lösung schnell wieder zunichte gemacht werden.“

2) Wann ist ein großer Einzelkessel und wann eine Kaskaden­lösung aus mehreren kleinen Wärmeerzeugern zu bevorzugen?

Der grundsätzliche und nicht wegzudiskutierende Vorteil einer Kaskadenlösung besteht in der höheren Betriebssicherheit der Heizanlage. Fällt ein Gerät aus, können die anderen die nicht mehr zur Verfügung stehende Heizlast komplett oder zumindest teilweise übernehmen bzw. die Warmwasserbereitung sicherstellen. Einfach sind auch unterschiedliche Systemtemperaturen zu erreichen, die für die Versorgung z. B. von verschiedenen Heizkreisen, für Warmwasserbereitung oder für raumlufttechnische Anlagen zur Verfügung stehen müssen. Bei einer Kaskadierung können bestimmten Geräten verschiedene Temperatur- und Leistungsbereiche zugeordnet werden. Dem gegenüber kann bei Standgeräten in einigen Fällen der Nachteil einer höheren Startinvestition und größerem Montage- und Wartungsaufwand stehen.

Der Grundgedanke einer Kaskade liegt jedoch in der Entscheidung für mehrere Einzelgeräte, die zusammen eine Heizleistung erreichen sollen, die mit einem einzelnen Gerät nicht erzielt werden kann.

Ein Fakt, der ebenfalls für die Kaskade spricht, ist die große Modulations-Bandbreite, die ein einzelner Wärmeerzeuger oftmals nicht leisten kann. Die Folgen sind eine höhere Effizienz und geringere Brennstoffkosten. Dieser Vorteil wird aber einen höheren Invest der Kaskadenanlage im Vergleich zu einem einzelnen Wärmeerzeuger nicht aufwiegen können. „Wichtig ist es, in jedem Fall darauf zu achten, dass die Regelung gleiche Betriebszeiten für alle Geräte einer Kaskade sicherstellt“, führt Andreas Christmann einen besonders relevanten Punkt an. „Nur so lässt sich gewährleisten, dass alle Heizgeräte gleich beansprucht werden und nicht nur eine gleichmäßige, sondern auch eine besonders homogene Betriebsweise erfolgt.“

Die wichtige Frage, bei welchem System sich regenerative Energieträger einfacher einbinden lassen, kann einfach beantwortet werden: bei beiden Lösungen! Egal ob die regenerativ erzeugte Wärme auf einen Puffer- oder Warmwasserspeicher eingebracht wird oder in die Heizungsunterstützung einfließt – beispielsweise Solarmodule lassen sich einfach einbinden.

3) Was ist grundsätzlich besser zu bewerten – ein großer oder ein kleiner eigener Wasserinhalt von Wärmeerzeugern?

In der Regel verfügen wandhängende Wärmeerzeuger über einen relativ kleinen eigenen Wasserinhalt. Gerade im Bestandsbau mit seiner oft in jahrelangen Prozessen immer wieder veränderten Hydraulik kann das bei größeren Leistungen zu erheblichen hydraulischen Problemen führen, sofern keine hydraulische Weiche eingesetzt wird. Bodenstehende Heizkessel verfügen oft über einen großen eigenen Wasserinhalt und sind gerade in den o.g. Fällen ideal für eine Sanierung geeignet. „Unsere Brennwert-Heizkessel haben einen eigenen Wasserinhalt von bis zu 100 l beim ecoVIT exclusiv und bis zu 85 l beim icoVIT exclusiv. Das bedeutet nichts anderes, als dass sie sehr gutmütig auch auf Altanlagen reagieren“, erläutert Andreas Christmann. „Diese Tatsache befreit aber nicht von der Notwendigkeit, einen hydraulischen Abgleich auch bei dem Neueinbau eines Wärmeerzeugers im Baubestand durchzuführen. In jedem Fall ist auf den herstellerseitig vorgeschriebenen Mindestwasserumlauf zu achten.“

Obwohl eine hydraulische Weiche planerischen und baulichen Aufwand darstellt, ist sie nicht nachteilig, sondern kann auch eine Reihe von Vorteilen verbinden:

Es können hoch effizient und genau mehrere Heizkreise mit unterschiedlichen Volumenströmen und Temperaturverhältnissen betrieben werden, ohne dass sich die Kreise beeinflussen.

Es ist eine individuelle Dimensionierung von Wärmeerzeuger und Heizkreis je nach Anlagentyp möglich.

Der Wärmeerzeugerkreis kann nach der Mindestumlaufwassermenge, der benötigten Heizleistung, Temperaturspreizung und der Restförderhöhe der Wärmeerzeuger-Pumpe bestimmt werden.

Die Dimensionierung der Heizkreise erfolgt individuell nach den Erfordernissen an Heizleistung, Temperaturverhältnissen und Volumenströmen.

Fazit

Gerade weil hoch effiziente Heizanlagen immer wichtiger werden und die gesetzlichen Rahmenbedingungen sich weiter verschärfen, werden grundlegende Fragen in der Heiztechnik wieder vermehrt kontrovers diskutiert. Obwohl bei diesen Fragen oft auch subjektive Beweggründe und eigene Erfahrungen eine wesentliche Rolle spielen, lassen sich anhand verschiedener Parameter objektive Beurteilungskriterien finden, die im individuellen Fall Entscheidungshinweise geben können.