Fachgerecht optimieren
Ein-/Mehrfamilienhäuser effizient?
Im ersten Artikelteil wurden die vielfältigen Umsatzchancen dargestellt, die das Themenfeld den aktiven SHK-Fachbetrieben bietet. Doch wie lässt sich der hydraulische Abgleich in bestehenden Ein- und Mehrfamilienhäusern effizient durchführen? Nachfolgend stellen wir einen praxisgerechten Ablauf für Heizungsprofis vor.
Von einer neuen Heizungsanlage erwarten Modernisierer, dass sie deutlich energieeffizienter und somit heizkostensparender arbeitet als die alte. Doch insbesondere Brennwertgeräte, Wärmepumpen und Solarthermieanlagen schöpfen ihr volles Potential nur dann aus, wenn die Anlagenhydraulik stimmt. Doch ein fachgerecht durchgeführter hydraulischer Abgleich bewirkt noch mehr: Er sorgt für eine gleichmäßige Wärmeversorgung in den Räumen, verkürzt die Wiederaufheizzeiten und hilft, Strömungsgeräusche und regelungstechnische Probleme zu vermeiden. Dieses Potential hat auch der Fördermittelgeber erkannt. Deshalb fördert das BAFA seit dem 1. September 2011 in seinem Marktanreizprogramm nur noch Maßnahmen, bei denen eine effiziente Umwälzpumpe eingebaut und der hydraulische Abgleich vorgenommen wurde. Als Nachweis gilt eine entsprechende Rechnung des Fachunternehmers. Die KfW-Förderbank verlangt bei Inanspruchnahme ihrer Programme sogar ein spezielles, vom Fachunternehmer unterschriebenes Bestätigungsformular. Dieses Formular sowie eine Leistungsbeschreibung für die Durchführung des hydraulischen Abgleichs von Heizungsanlagen gibt es als PDF-Download z.B. unter www.intelligent-heizen.info.
Fehlende Anlagendaten
Viele Heizungsfachhandwerker vermeiden im Bestandsbereich den hydraulischen Abgleich, weil sie den Aufwand von Rohrnetz- und Heizlastberechnung (gemäß DIN EN 12831) scheuen. Hauptproblem sind die im Eigenheim- und Wohnungsbau meist fehlenden Architekten- und (TGA-)Revisionspläne sowie die Berechnungsunterlagen zur vorhanden Heizungsauslegung. Während sich die zur raumweisen Heizlastberechnung notwendigen Daten noch einigermaßen herausfinden lassen, bleiben (bei Unterputzinstallationen) die Rohrleitungslängen und -dimensionen, die Widerstände und die Druckverhältnisse teilweise unbekannt. Aufgrund der fehlenden bzw. unvollständigen Anlagendaten sind im Bestandsbau praxisgerechte Annäherungen gefragt, die mit vertretbarem Aufwand eine hinreichende Genauigkeit liefern. Der Zeitaufwand für ein Einfamilienhaus mit zwölf Heizkörpern dürfte bei etwa drei Stunden liegen. Qualität dieser Maßnahme: Etwa 80 % im Vergleich zu einer genauen Berechnung des hydraulischen Abgleichs.
Die Vorgehensweise gliedert sich grob in folgende Schritte:
1. Klassifizieren des Gebäudes (Baujahr, Zustand, durchgeführte Modernisierungsmaßnahmen etc.). sowie Raum für Raum die Flächen ausmessen.
2. Mit Datenschieber Heizlastermittlung nach DIN EN 12831 (vereinfachtes Verfahren) durchführen. Ermittelte Werte zur Dokumentation in Tabelle eintragen.
3. Bestimmung der Systemtemperaturen.
4. Ermittlung der Wassermengen und der HK-Ventilvoreinstellwerte (mit Ventilschieber).
5. Auswahl der Heizkörperventile.
6. Förderhöhe der Pumpe ermitteln (Datenschieber Pumpenhersteller).
7. Ermittlung der Strangwassermenge (ggf. pro Strang); bei Bedarf Auswahl der Strangregulierarmatur(en) und Ermittlung der Einstellwerte.
8. Sorgfältiges Spülen der Anlage (voll geöffnete Armaturen).
9. Armaturen (THV, Strangarmaturen) gemäß Datenermittlung einstellen.
10. Thermostatregler oder ggf. elektronische Einzelraumregler montieren und auf Wunschraumtemperatur einstellen.
11. Übergabe der Dokumentation über die Durchführung des hydraulischen Abgleichs (z.B. mit Einstellprotokollen, Tätigkeitsnachweisen, Fachunternehmererklärung bzw. ausgefülltes Bestätigungsformular).
Die Heizlast auf einfache Weise ermitteln
Honeywell Haustechnik (www.honeywell-haustechnik.de) stellt Fachhandwerkern einen hilfreichen Heizlast-Datenschieber, den es auch als App im iTunes-Store gibt, kostenlos zur Verfügung. Dieser ermöglicht es, speziell im Gebäudebestand die Raumheizlast entsprechend den Anforderungen der DIN EN 12831 vor Ort auf einfache Art zu ermitteln. Für kleinere Gebäude bis zwölf Wohneinheiten ist das Verfahren ausreichend genau. Zudem wird es von der KfW anerkannt.
Die Vereinfachung besteht hauptsächlich darin, dass nur die Transmissionswärmeverluste der Wand-, Boden- und Deckenflächen berechnet werden, die an deutlich unterschiedliche Temperaturbereiche angrenzen. Dazu sind zum einen Fenster und Türen sowie zum anderen die Dämmwirkung der anderen Gebäudehüllen-Bauteile in leicht überschaubare Kategorien, entsprechend dem Gebäudebaujahr, eingeteilt. Wichtig: Eventuell nachträglich durchgeführte, energetische Sanierungsmaßnahmen, wie z.B. ein Fensteraustausch, müssen natürlich berücksichtigt werden.
Ebenfalls übersichtlich kategorisiert sind die durch den Luftwechsel verursachten Wärmeverluste. Anschließend gilt es noch, die niedrigste Außentemperatur – entsprechend der jeweiligen Klimazone, in der das Haus steht – festzulegen.
Bevor der Heizungsfachmann nun die Raumwärmelasten auf dem Datenschieber ablesen kann, muss er – in Verbindung mit den oben genannten Parametern – die zuvor ausgemessenen Flächen einstellen. Alle ermittelten Werte werden anschließend zu Dokumentationszwecken in ein Tabellenformularblatt übertragen.
Nach dem Ermitteln der Wärmelasten gilt es, die Systemtemperaturen festzulegen. Sehr häufig trifft man bei Radiatorheizungen in der Praxis die Paarung 70/55 °C an. Noch sicherer ist es jedoch, die Systemtemperatur in Relation zu den installierten Heizkörperleistungen zu setzen. Denn bei markant überdimensionierten Heizkörpern, eventuell auch noch aufgrund einer energetischen Sanierung, lässt sich die ursprüngliche Systemtemperatur möglicherweise noch etwas tiefer absenken, wodurch sich die Effizienz z.B. eines Brennwertheizsystems verbessert. Das bedeutet allerdings, dass der Handwerker anhand von (Hersteller-)Unterlagen zunächst die Normheizlasten (75/65/20 °C) der Heizkörper ermittelt. Danach lässt sich die Systemtemperatur optimieren, z. B. auf 70/50 °C, eventuell mit Unterstützung durch eine Software (siehe Kasten). Möglicherweise empfiehlt sich hierbei der Austausch von einzelnen, weniger leistungsfähigen Heizkörpern.
Neue Ventile sind sparsamer und komfortabler
Mit der Kenntnis der Raumheizlasten und der Temperaturspreizung kann der Heizungsfachmann wiederum auf einfache Art nicht nur die erforderlichen Heizkörper-Volumenströme und die kv-Werte ermitteln. Auf dem Datenschieber „Heizkörperventile“, den es auch als „iPhone“-App gibt, kann der Fachhandwerker sofort auch die Ventil-Voreinstellungen ablesen – bezogen auf die Honeywell-Baureihen. Die Voreinstellwerte auf dem Schieber gelten für einen Druckverlust von 100 mbar; darüber empfiehlt Honeywell den Einsatz von Strangdifferenzdruckreglern (siehe dazu Teil 3 der Artikelserie).
Bei älteren Heizungsanlagen ist in der Regel der Austausch der alten Thermostatköpfe gegen moderne, voreinstellbare Modelle nötig oder aus Effizienzgründen wirtschaftlich sinnvoll. Es sollte eine Armatur mit PI-Regelung bevorzugt werden, um die sogenannte bleibende Regelabweichung von in der Regel 2 K eines reinen P-Reglers zu vermeiden. Bereits eine um 1 K überhöhte Raumtemperatur verursacht einen Mehrverbrauch an Energie von 6 bis 8 %.
Darüber hinaus besteht für den Heizungsfachmann die Chance, seinen Kunden auch programmierbare, elektronische Heizkörperregler anzubieten, die einzeln im Raum oder im Verbund als dezentrales Regelsystem sowohl für mehr Energieeffizienz sorgen als auch den Wärmekomfort der Bewohner steigern. So kann sich beispielsweise mit dem Einbau des Einzelraumregelsystems „evohome“ von Honeywell der Energieverbrauch um bis zu 30 % verringern, weil nur die Räume voll beheizt werden, die auch in Benutzung sind. Und mittels der bis zu acht individuell einstellbaren Zonen- und Zeitprogramme ist zum Beispiel das Bad in der Früh angenehm warm.
Der abschließende dritte Teil unserer Serie befasst sich mit dem Einsatz von Strangreglern und weiteren Optimierungsmöglichkeiten.
