Weniger Kosten, mehr Komfort

In den meisten Wohngebäuden sind Heizanlagen hydraulisch nicht optimal eingestellt, was nicht nur zu Komforteinbußen führt, sondern auch zu Energiemehrverbrauch. Deshalb wird der hydraulische Abgleich vom Bundesumweltministerium gefördert und verschiedene BAFA- und KfW-Förderprogramme setzen einen hydraulischen Abgleich zwingend voraus. Für neue Heizungsanlagen oder -modernisierungen ist ein hydraulischer Abgleich gemäß VOB, Teil C – DIN 18380 [1] sogar vorgeschrieben und auch die Energieeinsparverordnung (EnEV) verlangt den hydraulischen Abgleich. Würde man diese, nicht ganz einfache, aber sehr effiziente Maßnahme zur Heizungsoptimierung deutschlandweit konsequent anwenden, könnten jährlich Millionen Tonnen an CO₂-Ausstoß vermieden werden. Abgeglichene Heizungssysteme eröffnen zudem Einsparpotentiale zwischen 15 und 20 %. Ein Heizungsabgleich steigert durch behaglichere Raumtemperaturen also nicht nur den Komfort, sondern schont auch das Klima und den Geldbeutel.

Was passiert beim hydraulischen Abgleich?

Bei nicht einregulierten Heizungsanlagen werden zunächst die der Umwälzpumpe nächstgelegenen Heizkörper heiß, weil das Heizungswasser nach dem hydraulischen Prinzip des geringsten Widerstands durch das Heizsystem strömt. Weiter entfernte Heizflächen werden verzögert und nicht ausreichend versorgt, so dass die entsprechenden Räume nicht genügend warm werden. Das ist meist auf Verteilprobleme innerhalb des hydraulischen Systems zurückzuführen, die sich durch eine hydraulische Einregulierung beheben lassen.

Dabei werden für jeden Heizkörper, respektive für jede Flächenheizung, zunächst die jeweils passenden Widerstände berechnet und danach von einem Fachmann mithilfe eines Spezialschlüssels die Durchflussmenge an voreinstellbaren Thermostatventilen, Differenzdruckreglern oder Strangregulierventilen manuell so eingestellt, dass in die entsprechenden Heizkörper stets die richtige Wassermenge mit der richtigen Temperatur zur richtigen Zeit an den richtigen Ort gelangt und dadurch die Wärme wunschgemäß im Haus verteilt wird.

Welche Daten werden benötigt?

Voraussetzung für einen exakten hydraulischen Abgleich ist eine softwaregestützte Heizlastberechnung, die je nach Gebäude­typ durch eine aufwendige Rohrnetzberechnung ergänzt werden sollte: Während bei Einfamilien- und kleinen Mehrfamilienhäusern eine Heizlastberechnung mit überschlägiger Rohrnetz­erfassung meist ausreicht, ist bei größeren Gebäuden mit komplexeren Anlagen eine möglichst genaue Berücksichtigung des tatsächlichen Rohrleitungsnetzes unerlässlich.

Je mehr Gebäude- und Heizsystemdaten berücksichtigt werden, desto exakter sind die Ergebnisse. Da im Altbaubestand aufgrund mangelnder Anlagendaten eine präzise Berechnung nicht praktikabel ist, muss man i.d.R. auf Näherungsverfahren zurückgreifen. Dafür werden neben Rechenschiebern inzwischen auch Apps offeriert. Daneben gibt es auch gerätebasierende Systeme, die sogar einen automatisierten Abgleich versprechen. All diese Lösungen unterscheiden sich nicht nur in ihrer Funk­tionsweise und Effizienz, sondern auch im Aufwand, den Kosten und der Genauigkeit. Außerdem wird jede Maßnahme unterschiedlich gefördert.

Welche Methoden
und Lösungen gibt es?

Relativ schnell, aber ungenau sind analoge Daten- oder Rechenschieber, die es inzwischen auch digital in Form als Apps gibt. Dabei werden auf Grundlage des Gebäudealters, respektive des energetischen Zustands und der Raumgröße sowie weiterer Angaben die Einstellwerte für die Thermostatventile näherungsweise ermittelt. Zu den hardwarebasierenden Abgleichverfahren gehören selbstregulierende Ventile, wie beispielsweise „Q-Tech“ von Oventrop oder rechnergesteuerte Lösungen wie „MyWarm“. Bei diesem System ermittelt ein Softwareprogramm mithilfe von an den Heizkörpern angeschlossenen Messgeräten die Heizlast, die optimale Wassermenge und den passenden Volumenstrom. Auch smarte Pumpen wie die „Alpha3“ von Grundfos wurden für einen automatisierten hydraulischen Abgleich konzipiert. Diese und weitere Lösungen sind so unterschiedlich, dass sich deren Effizienz kaum miteinander vergleichen lässt (s.a.: www.co2online.de, Menü: Energiesparen, Heizenergie sparen, hydraulischer Abgleich, Methoden für den hydraulischen Abgleich). Außerdem sollte man beachten, dass ein korrekter hydraulischer Abgleich stets eine exakte Berechnung der Volumenströme in Abhängigkeit der Heizlast und der installierten Heizflächen voraussetzt.

Wie funktioniert der Abgleich per Software?

Softwarebasierende Lösungen für den hydraulischen Abgleich berücksichtigen eine Vielzahl von Parametern wie Raum-/Gebäude- und Heizsystemdaten, inklusive Rohrnetz-, Heizkörper-, Ventil- und Pumpendaten etc., was die Berechnungsgenauigkeit erheblich steigert. Integrierte Herstellerdatenbanken für Anlagenkomponenten wie Ventile oder Pumpen vereinfachen die Eingabe und sorgen ebenfalls für präzisere Ergebnisse. Auf Grundlage dieser Werte berechnet die Software nach unterschiedlichen Methoden die günstigsten Werte für die Vorlauftemperatur sowie die Pumpen- und Thermostatventilein-↓

stellungen des Heizsystems. Darüber hinaus werden Formulare für KfW- oder BAFA-Fördergeldanträge oder Dokumentationen erstellt. Neben speziell für den hydraulischen Abgleich entwickelten Lösungen wie „DanBasic“, „Optimus Duo“, „EVEBI Hydraulischer Abgleich“ und anderen gibt es auch in CAD-Planungsprogrammen für die Haustechnik integrierte Berechnungsprogramme wie „DDS-CAD“, liNear-„Analyse Heating“ oder „Rukon-TGA“. Diese erfassen sowohl Räume als auch das Heizungsrohrnetz grafisch und ermitteln über integrierte oder aufgesetzte Berechnungsprogramme alle erforderlichen Raum- und Heizungsnetzdaten. Diese Programme setzen allerdings CAD-Kenntnisse voraus und eignen sich insbesondere für große und komplexe Anlagen. Werden diese damit geplant, sind ein hydraulischer Abgleich und andere Berechnungen quasi inklusive. Berechnet werden neben Voreinstellwerten auch Pumpen-Volumenströme, Rohrdimensionen, Druckverluste, Strömungsgeschwindigkeiten und andere Daten.

Wie wird berechnet?

Welche Berechnungsverfahren zum Einsatz kommen, hängt jeweils vom Programm ab. Das Näherungsverfahren A gemäß VdZ-Fachregel [5] erlaubt eine Abschätzung der Gebäudeheizlast über das vereinfachte Hüllflächenverfahren gemäß DIN EN 12831, Beiblatt 2 [4]. Dieses nutzt die thermische Hüllfläche und deren Wärmedurchgangskoeffizienten zur vereinfachten Bestimmung der Transmissionswärmeverluste sowie das Netto­gebäudevolumen zur Festlegung der Lüftungswärmeverluste. Gewinne durch solare oder interne Wärmequellen werden nicht berücksichtigt. Das Berechnungsverfahren B ermittelt die Heizlast Raum für Raum nach DIN EN 12831 [2]. Die Norm legt Verfahren zur Bestimmung der Wärmeverluste über die Gebäude­hülle (Transmissionswärmeverluste) und Lüftungswärmeverluste zur Bestimmung der Normheizlast fest. Die Auslegungsheizlast für die beheizten Räume ergibt sich aus der Summe der Normwärmeverluste und der Aufheizleistung. Berechnet wird die Normheizlast unter Berücksichtigung eines Korrekturfaktors für die Aufheizleistung. Bei der Berechnung können Vereinfachungen vorgenommen werden wie eine U-Wertbestimmung nach Typologie und Baualtersklasse. Einige Programme (z.B. „Heizungspaket“ von Solar-Computer, „Optimus Duo“ von Hottgenroth/ETU mit Zusatzmodul) ermöglichen auch Simu­la­tions­rech­nun­gen für vorgegebene Zeitschritte.

Was sollte die Software können?

Konzeption, Einsatzbereiche, Berechnungsverfahren, Ausgaben und Preise der Programme sind sehr unterschiedlich, weshalb man sie vor einer Auswahl vergleichen und dabei auf die folgenden Details achten sollte:

digkeiten und ggf. weitere Parameter ermittelt?

Bei den Softwarepreisen, die zwischen 300 und 4.500 € liegen, sollten auch jährliche Folgekosten für Updates/Upgrades berücksichtigt werden. „Kostenfrei sind DanBasic“ von Danfoss sowie zwei „Excel“-Tools der Ostfalia-Hochschule (www.delta-q.de/cms/de/projekte/dbu_optimus.html#Excel).