Dem Bedarf angepasst

40 % der weltweit verbrauchten Primärenergie und 32 % der Endenergie werden in Gebäuden verbraucht. Von dieser Energie entfällt genau die Hälfte auf Heiz- und Kühlsysteme, wiederum die Hälfte davon wird von Pumpen verbraucht. Global betrachtet entfallen auf den Betrieb von Pumpen in Heiz- und Kühlsystemen 10 % des elektrischen Stroms. Das Einsparpotenzial in dem Heizungs- und Kühlsegment ist damit riesig, um Energie sowie Geld zu sparen und die Umwelt zu schützen. Der hydraulische Abgleich mithilfe von dynamischen Ventilen bietet einen oft vernachlässigten Lösungsansatz.

Ein großes Bürogebäude in der Kölner Innenstadt – die Lage optimal, die Ausstattung modern, die Heizung eine Katastrophe: Die Kollegen im ersten Stock sitzen in überheizten Büros, legen die Jacketts ab und öffnen die Fenster, um Frischluft hereinzulassen. Einige Stockwerke höher dagegen klagen die Mitarbeiter über zu kühle Räume, drehen die Heizungsventile voll auf und reiben sich trotzdem weiter die kalten Finger. Leider ist dieses Szenario immer noch Realität, und zwar in sehr vielen Gebäuden. Der Grund: Die Heizungsanlage ist nicht richtig eingestellt, das auf Temperatur gebrachte Wasser in der Anlage erreicht die weit von der Pumpe entfernten Gebäudeteile bzw. Räume nicht.

Gleichmäßige Wärmeverteilung schaffen
Abhilfe schafft der hydraulische Abgleich: Damit lässt sich sicherstellen, dass alle Heizkörper gleichmäßig versorgt werden. Vorgeschrieben ist die Durchführung bereits seit 25 Jahren. So steht in der DIN 18380 VOB: „Die Funktionsprüfung der Gesamtanlage ist im Rahmen eines Probebetriebes durchzuführen. Sie umfasst die Sicherheitseinrichtungen, die Regel- und Schalteinrichtungen, den hydraulischen Abgleich.“ Traditionell wird eine manuelle Durchführung vorgenommen: Dabei wird jeder Heizkörper oder Heizkreis auf einen bestimmten Durchfluss eingestellt, sodass er nur so viel Heizungswasser erhält, wie er tatsächlich benötigt. Um diesen Volumenstrom zu berechnen, gilt es die spezifische Raumheizlast zu ermitteln. Allerdings wird dabei der Volllastbereich zugrunde gelegt. Doch der ist in den meisten Fällen an nur wenigen Tagen im Jahr vonnöten. Fazit: Auch wenn die Heizungsanlage mittels traditionellem hydraulischen Abgleich einreguliert ist, könnte unter Umständen immer noch zu viel Energie verschwendet werden. Abgesehen davon ist der hydraulische Abgleich mit statischen Ventilen oftmals zeit- und kostenaufwendig. Zudem haben Änderungen in der Anlagenhydraulik zwangsläufig eine Neujustierung zur Folge.

Dynamische Ventile als Alternative
Schon seit Jahren gibt es eine Lösung für diese Problemstellung: Dynamische Ventile, die sich mittels einer Feder in Abhängigkeit vom Wasserdruck selbst regulieren können und an jedem Punkt der Anlage nur den jeweils eingestellten Volumenstrom passieren lassen. Das ergibt zwei Vorteile: „Erstens sorgt der optimal eingestellte und konstante Volumenstrom dafür, dass die Wärmeabgabe der Heizkörper konstant optimal ist. Zweitens verbraucht die Pumpe einer auf optimalen Volumenstrom eingestellten Heizungsanlage nur so viel Energie wie nötig“, erklärt das Unternehmen Frese. Die dynamischen Ventile und Volumenstromregler mit Differenzdrucksensoren halten die beförderte Wassermenge stets im Optimum und sollen so den Stromverbrauch der Pumpe gegenüber herkömmlichen Anlagen um bis zu 50 % senken können.

Nachgefragt: „Viele kennen die Vorteile einfach nicht“
In Zeiten, in denen der Ruf nach Energieeffizienz aufgrund von politischen Zielsetzungen immer lauter wird, sind alle optimierungspotenziale auszuschöpfen. Neben dem Austausch veralteter Kesselanlagen gegen modernere Heiztechniken sollten deshalb auch die kleininvestiven Maßnahmen eine Rolle spielen. Speziell der hydraulische Abgleich erfährt in der Praxis oftmals immer noch zu wenig Beachtung. Lediglich 15 bis 20 % aller Heizungsanlagen sind entsprechend einreguliert. Die IKZ-HAUSTECHNIK sprach mit Guido Hörstmann, Gebietsverkaufsleiter bei der Frese Armaturen GmbH, über die Problematik und über die dynamische Alternative gegenüber dem statischen Abgleich.
IKZ-HAUSTECHNIK: Herr Hörstmann, der hydraulische Abgleich scheint in der Praxis häufig noch eine schwere Kost zu sein. Immerhin laufen etwa 4/5 der Anlagen noch ohne ihn. Worin liegt das Ihrer Meinung nach begründet? Wird die Notwendigkeit nicht verstanden oder ist der Weg hin zur Einregulierung zu zeitintensiv?
Guido Hörstmann: Das hat verschiedene Gründe. Der hydraulische Abgleich kostet bei statischen Ventilen viel Zeit und damit auch Geld. Bei wechselnden Betriebsbedingungen – z. B. wenn Heizkörperventile in der Anlage zugedreht oder Änderungen am hydraulischen System vorgenommen werden – ändern sich auch die Volumenströme. Eine erneute Einregulierung an der Heiz- bzw. Kühlanlage ist zeitaufwendig, bleibt daher in der Regel aus.
IKZ-HAUSTECHNIK: Neben dem statischen Abgleich sehen Sie als sinnvolle Alternative den Einsatz von dynamischen Ventilen. Welche Vorteile sehen Sie in der Technik?
Guido Hörstmann: Dynamische Regelventile machen wiederholtes Messen und Nachregulieren beim Einstellen überflüssig. Sie werden auf einen gewünschten Volumenstrom eingestellt und mehr ist nicht nötig. Danach halten die Ventile auch dann den eingestellten Volumenstrom, wenn sich im Betrieb der Anlage Druck und Volumenstrom eines anderen Anlagenteils ändern. Lediglich die Pumpen müssen noch justiert werden.
Ein weiterer Vorteil ist die Geräuschvermeidung. Geräusche in Heiz- und Kühlanlagen entstehen zumeist durch zu hohen Differenzdruck über die Regelventile. Insbesondere bei an die Fernwärmeversorgung angeschlossenen Anlagen muss der Differenzdruck für eine optimale Regelung und Geräuschdämpfung gesenkt werden. Der Einsatz von Differenzdruckreglern und kombinierten Differenzdruck- und Volumenstromreglern hält den Differenzdruck auf voreingestelltem Niveau. Störende Geräusche werden so effektiv verhindert.
IKZ-HAUSTECHNIK: Trotz der Vorteile werden dynamische Ventile im Vergleich zu statischen seltener eingesetzt. Haben Sie dafür eine Erklärung?
Guido Hörstmann: Dynamische Ventile bieten wie gesagt viele Vorteile – aber das ist den meisten Installateuren bisher einfach noch nicht bekannt. Außerdem sind sie in der Anschaffung etwas teurer, doch unterm Strich rechnen sich die dynamischen Ventile: Zum einen braucht man geringere Stückzahlen, zum anderen kann die Einregulierung der Anlage wesentlich schneller vorgenommen werden. Unsere Erfahrung zeigt: Installateure, die mit dynamischen Ventilen gearbeitet haben und die Vorteile selbst erlebt haben, möchten nichts anderes mehr einsetzen.
IKZ-HAUSTECHNIK: Ist die Variante für jede Anlagengröße geeignet oder eher nur etwas für Büro- und Industriekomplexe?
Guido Hörstmann: Dynamische Ventile sind bei allen Anlagengrößen sinnvoll. Unsere Produkte werden in Kühlsystemen im Nahen Osten genauso wie in Heizungsanlagen in Skandinavien verbaut. Unsere Referenzliste umfasst groß angelegte Einkaufszentren, innovative Designhotels, Wohnkomplexe und Bildungsanstalten. Ebenso werden die Ventile in Industrieanlagen und auf hoher See, beispielsweise auf Kreuzfahrtschiffen, eingesetzt. Aber auch in Einfamilienhäusern helfen sie, Energie zu sparen.
IKZ-HAUSTECHNIK: Wie steht es um den nachträglichen Einbau in eine Bestandsanlage? Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein und was muss der Fachhandwerker beachten?
Guido Hörstmann: Der Einbau in Bestandsanlagen ist selbstverständlich problemlos möglich. Dafür muss der Installateur lediglich die benötigten Heizlasten und Volumenströme kennen. Die Leitungsführung muss nicht bekannt sein.
IKZ-HAUSTECHNIK: Nicht jede Bestandsanlage ist auf Anhieb verständlich. Beispielsweise können fehlende Unterlagen für so manche Hürde sorgen. Welche Unterstützung bietet Frese dem SHK-ler in solchen Fällen?
Guido Hörstmann: Unser Berechnungsprogramm Quick Calc: Der Anwender gibt lediglich den Ventiltyp sowie den gewünschten Volumenstrom ein, das Programm berechnet dann die korrekte Einstellung der Ventile bzw. der gewählten Regeleinsätze sowie den Pumpendruck. Das Programm gibt es auch als App mit dem Namen „Valves“ für Smartphones, das macht die Anwendung besonders komfortabel. Natürlich stehen auch meine Kollegen und ich gerne für Fragen zur Verfügung und unterstützen zum Beispiel bei der Berechnung der Volumenströme.

Bilder: Frese Armaturen GmbH

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