FAQs zum hydraulischen Abgleich

Der hydraulische Abgleich und seine große Bedeutung für einen energieeffizienten Betrieb von Heizungssystemen erhalten aktuell durch das neue Förderprogramm des BAFA verstärkte Aufmerksamkeit. Vor dem Hintergrund eines hydraulischen Abgleichs tauchen allerdings häufig Fragen zu den Rahmenbedingungen, den Anforderungen und der Durchführung auf. Einige dieser sogenannten FAQs (Frequently Asked Questions) werden nachfolgend von Meinolf Rath, Leiter Anwendungstechnik bei IMI Hydronic Engineering, beantwortet.

Muss der hydraulische Abgleich bei jedem Kesselaustausch durchgeführt werden oder gibt es Ausnahmen?
Wird eine wesentliche Komponente des Heizungssystems ausgetauscht, ist in jedem Fall ein hydraulischer Abgleich notwendig. Ausnahmen von dieser Regel gibt es nicht. Ganz besonders gilt dies für den Kesselaustausch, denn dabei wird der alte Wärmeerzeuger z. B. durch moderne Brennwerttechnik, wie sie seit Einführung der Ökodesign-Richtlinie im Herbst 2015 vorgeschrieben ist, ersetzt. Und damit der Brennwerteffekt auch zum Tragen kommt, werden in der Regel deutlich niedrigere Rücklauftemperaturen benötigt als zuvor.
Zirkuliert jedoch eine zu große Wassermenge im Heizungssys­tem, können die Heizkörper einen Teil der Wärme nicht an den Raum abgeben. Dies führt zu einem Anstieg der Rücklauftemperaturen und damit zum Ausbleiben des Brennwertnutzens. Daher müssen nach einem Kesselaustausch die Einzelkomponenten der gesamten Anlage optimal aufeinander abgestimmt werden. Installateure sollten hier ebenfalls an die Zufriedenheit ihrer Kunden denken. Denn wer nun über ein effizientes Brennwertgerät verfügt, der möchte auch spürbar von den damit verbundenen Energie- und Kosteneinsparungen profitieren, ebenso wie von dem gestiegenen Heizkomfort.

Muss der hydraulische Abgleich auch durchgeführt werden, wenn lediglich ein Austausch der Heizkörper stattgefunden hat?
Ja, denn durch den Austausch der Heizkörper handelt es sich sozusagen um ein neues Gesamtsystem unter Verwendung bestehender Bauteile. Daher ist es auch in diesem Fall notwendig, die Komponenten der Anlage aufeinander abzustimmen, um eine gleichmäßige Wärmeverteilung sicherzustellen. Auf diesen Umstand sollten Installateure ihre Kunden bei einer Modernisierungsmaßnahme unbedingt hinweisen, damit eventuelle Hydraulikprobleme im Heizungssystem von vornherein aufgedeckt und abgestellt werden können.
Wenn der hydraulische Abgleich immer durchgeführt werden sollte, warum werden dann noch Thermostat-Ventilunterteile ohne Voreinstellung hergestellt?
Weil nicht voreinstellbare Thermostatventile in bestimmten Heizungsanlagen – wie etwa der Einrohrheizung – nach wie vor zweckdienlich sind. Derartige Ringleitungen kommen beispielsweise vermehrt in Altbauten in den neuen Bundesländern vor. Im Gegensatz zu Zweirohr-Heizkörpersystemen wird der hydraulische Abgleich hier nicht über voreinstellbare Thermostatventile vorgenommen. Vielmehr gelten Ventil und Heizkörper bei der Einrohrheizung als eine Einheit, die auch dementsprechend in die Berechnungen für den hydraulischen Abgleich einfließt. Die Verwendung eines Thermostatventils mit veränderlichem Durchflusswert wäre hier nicht förderlich. Deshalb sind nicht voreinstellbare Thermostat-Ventilunterteile nach wie vor in den Produktsortimenten der Hersteller enthalten.

Welche Angaben sind zur Dokumentation des hydraulischen Abgleichs notwendig?
Hier gibt es für den Installateur gleich mehrere Möglichkeiten, sich zu informieren. Die Grundlage liefert die DIN EN 14336 „Heizungsanlagen in Gebäuden – Installation und Abnahme der Warmwasser-Heizungsanlagen“. Zusätzliche Orientierung geben die Technischen Mindestanforderungen zu den Förderrichtlinien der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Hiernach muss etwa bei einer Modernisierung der Heizungsanlage zunächst überprüft werden, ob die Heizflächen bei den brennwerttypischen Temperaturen den Wärmebedarf der Räume decken.
Darüber hinaus hat der Spitzenverband der Gebäudetechnik (VdZ) die Fachregel „Optimierung von Heizungsanlagen im Bestand“ veröffentlicht. Hilfreich ist auch die Broschüre „Methoden für den Nachweis des hydraulischen Abgleichs“ von IMI Heimeier, die u. a. Vordrucke für Einstellprotokolle oder auch die VdZ-Formblätter „Bestätigung des hydraulischen Abgleichs“ enthält. Die jeweils nachzuweisenden Leistungen sind dabei auch davon abhängig, ob das Verfahren A – also das Näherungsverfahren – oder die ausführliche Berechnung nach Verfahren B für den hydraulischen Abgleich zur Anwendung kommt.

Seit Kurzem ist für den Nachweis der Durchführung des hydraulischen Abgleichs auch das Verfahren A (Näherungsverfahren) unbefristet zugelassen. Unter welchen Rahmenbedingungen kann dieses Verfahren zur Anwendung kommen?
In der Tat sollte das vereinfachte Verfahren A zur Durchführung des hydraulischen Abgleichs ursprünglich nur bis Ende 2016 anerkannt werden. Diese Befristung wurde kürzlich aufgehoben. Dennoch unterliegt das Verfahren A einigen Einschränkungen. So ist es zunächst einmal nur für sogenannte Kleinanlagen zulässig, die Nutzflächen bis 500 m2 je Heizkreis versorgen. Damit kommt das Näherungsverfahren in der Regel in Ein- oder kleineren Mehrfamilienhäusern zum Einsatz.
Die zweite Voraussetzung des Verfahrens A ist, dass lediglich der Wärmeerzeuger ersetzt wurde oder eine Optimierung des Heizungssystems als Einzelmaßnahme erfolgt. Sobald an dem betreffenden Gebäude etwa die Fassade gedämmt oder die Fens­ter ausgetauscht werden, ist die Verwendung des Näherungsverfahrens nicht mehr möglich. Im Gegensatz hierzu ist das Verfahren B uneingeschränkt zulässig.
Gleichzeitig werden die beiden Verfahren im Rahmen der KfW-Programme unterschiedlich gefördert. So erhält der Bauherr für die Durchführung des hydraulischen Abgleichs nach dem Verfahren B eine Zulage von 15 % auf die Gesamtsumme, während das Näherungsverfahren mit 10 % bezuschusst wird. Seit Anfang August wird der hydraulische Abgleich an Anlagen, die älter als zwei Jahre sind, als Einzelmaßnahme im Rahmen des
BAFA-Programms zur Heizungsoptimierung mit 30 % der Inves­titionssumme gefördert. Installateure sollten dabei von Fall zu Fall die jeweiligen Vorteile für ihre Kunden abwägen, denn die Förderpakete sind nicht miteinander kombinierbar.

Was muss für die erforderlichen Berechnungen zugrunde gelegt werden, die Heizlast oder die Heizkörperleistung?
Hier gilt es zunächst, die Begrifflichkeiten zu klären. Wie der Name schon sagt, beziffert die Heizkörperleistung das, was der einzelne Wärmeverbraucher maximal leisten kann. Grundvoraussetzung ist dabei, dass der Wärmebedarf des jeweiligen Raumes abgedeckt wird. Nicht selten kommt es jedoch zu einer Überdimensionierung der Heizfläche, etwa aus optischen Gründen. In diesem Fall ist es umso wichtiger, den Heizkörper nur mit so viel Wasser zu versorgen, wie zur bedarfsgerechten Temperierung benötigt wird.
Dementsprechend ist für den hydraulischen Abgleich nicht die Heizkörperleis­tung, sondern der Wärmebedarf eines Raumes – d. h. die Heizlast – zu ermitteln. Dieser Wert ist nicht immer einfach zu berechnen, weshalb er auch anhand der Baualtersklasse oder der installierten Heizflächengröße abgeschätzt werden kann. Unterstützung bieten hier Auslegungssoftwares wie „Easy-Plan“ von IMI Heimeier. Mit dem Programm lässt sich die Heizlast überschlägig berechnen. Auf dieser Basis ermittelt die Software anschließend die Ventileinstellungen für den hydraulischen Abgleich.

Ist zur Einstellung der Thermostat-Ventilunterteile immer eine exakte Berechnung des Druckverlustes der Rohrleitungen notwendig?
Hier kommt es vor allem auf die Größe des Rohrnetzes an. Grundsätzlich gilt: Je weiter ein Heizkörper von der Heizungspumpe entfernt ist, desto mehr Differenzdruck muss aufgrund des Rohrnetzwiderstandes ausgeübt werden, um das Wasser ans Ziel zu bringen. Daher ist es von Vorteil, für die Einstellung der Thermos­tat-Ventilunterteile die Länge und den Druckverlust der Rohrleitung zu kennen. Bei vielen Bestandsanlagen ist es allerdings gar nicht möglich, Systemstruktur und Leitungsführung in ausreichender Weise nachzuvollziehen. Deshalb ist eine genaue Rohrnetzberechnung in diesen Fällen nicht durchführbar.
In kleinen Anlagen stellt dies kein Problem dar. Hier ist der Druckverlust im Rohrnetz vergleichsweise gering und kann bei der Ventileinstellung für den hydraulischen Abgleich vernachlässigt werden. Bei größeren, weit verzweigten Heizungssystemen hingegen wirkt sich der Druckverlust stärker aus, sodass hier eine Rohrnetzberechnung eigentlich unabdingbar wäre. Eine Lösung für diese Problematik bietet beispielsweise die von IMI Heimeier entwickelte AFC-Technologie (Automatic Flow Control). Direkt am jeweiligen Wärmeverbraucher eingesetzt, regelt ein Ventileinsatz die maximale Durchflussmenge unabhängig von dem am Ventil anliegenden Differenzdruck. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Wärmeverteilung in der gesamten Anlage erzielt, ohne dass hierfür komplexe Berechnungen – etwa zur Ermittlung des Rohrnetzwiderstandes – erforderlich sind. So sorgen die auf der AFC-Technologie basierenden Thermostat-Ventilunterteile „Eclipse“ auch unter schwierigen Rahmenbedingungen für einen automatischen hydraulischen Abgleich in sämtlichen Zweirohr-Heizkörpersystemen. Bei Flächenheizungen übernimmt diese Funktion der Fußboden-Heizkreisverteiler „Dynacon Eclipse“.

Ist der Einbau von Differenzdruckreglern immer notwendig – z.B. auch, wenn die Heizungspumpe die Förderhöhe automatisch anpasst?
Nein. Sofern die Pumpe in der Lage ist, die Förderhöhe automatisch auf den für eine gleichmäßige Wärmeverteilung erforderlichen Wert zu regulieren, kann der Einbau von Differenzdruckreglern entfallen. Ob dies der Fall ist, muss der Installateur vor Ort prüfen. Doch selbst bei einer zu großen Förderhöhe der Pumpe muss der Druckausgleich im System nicht unbedingt über Differenzdruckregler vorgenommen werden. Schließlich erweist sich die Nachrüstung mit den Einregulierungsarmaturen im Bestand aufgrund beengter Platzverhältnisse oder verbauter bzw. verdeckter Verteilungsleitungen oftmals als schwierig.
Thermostat-Ventilunterteile mit automatischer Durchflussregelung können auch hier zuverlässig Abhilfe schaffen. Denn der Ventileinsatz drosselt den überschüssigen Differenzdruck automatisch und lässt nur so viel Heizwasser in den Heizkörper oder Heizkreis, wie ursprünglich eingestellt.

Müssen Thermostatventile auf eine Regeldifferenz von 1 K ausgelegt werden, um die Mindestanforderungen der EnEV zu erfüllen?
Nein. Die EnEV stellt sogenannte Referenzanlagen vor, bei denen die Thermostatventile generell auf eine Regeldifferenz von 1 K ausgelegt wurden. Bei diesen Anlagen handelt es sich jedoch lediglich um Beispiele, die zeigen sollen, wie die Mindestanforderungen der Verordnung erreicht werden können. Der Ansatz der EnEV ist hier also ein wenig unglücklich gewählt, weil er suggeriert, dass in jedem Fall eine Regeldifferenz von 1 K benö­tigt wird.
Dies steht jedoch im Widerspruch zur DIN V 18599 „Energetische Bewertung von Gebäuden“, auf deren Grundlage die Berechnung der Referenzbeispiele beruht. Denn die Richtlinie weist Berechnungsfaktoren sowohl für Thermostatventile mit 1 K als auch mit 2 K Regeldifferenz aus. Folglich kann der Installateur die Ventile so auslegen, wie er es für angebracht hält bzw. wie es ihm vom Planer oder Architekten vorgegeben wird. Die Erfüllung der Mindestanforderungen der EnEV ist also mit beiden Regeldifferenzen möglich.

Sind Thermostat-Ventilunterteile für den automatischen hydraulischen Abgleich anfälliger für Verschmutzungen als klassische voreinstellbare Thermostat-Ventilunterteile?
Ventilunterteile mit automatischer Durchflussregelung stellen keine besonderen Anforderungen an das Heizwasser. Vielmehr sollte grundsätzlich darauf geachtet werden, dass die Wasserqualität im Heizungssystem den Vorgaben der VDI 2035 „Vermeidung von Schäden in Warmwasser-Heizungsanlagen“ entspricht. Ist dies nicht der Fall, dann können sich auf Dauer Verschmutzungen im gesamten
Heizkreislauf ablagern. Wärmeerzeuger, Heizungspumpen, Ventile und Wärmemengenzähler sollten daher mit entsprechenden Maßnahmen geschützt werden, um Fehlfunktionen und Ausfälle zu vermeiden. Hierzu gehören automatische Schmutz- und Magnetitabscheider. Diese Produkte sorgen dafür, dass Verunreinigungen mit hohem Wirkungsgrad aus dem Heizwasser abgeschieden werden, was sich wiederum positiv auf die Lebensdauer aller Anlagenkomponenten auswirkt.

Bilder, sofern nicht anders angegeben:
IMI Hydronic Engineering, Marke IMI Heimeier
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