IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 5/1997, Seite 81ff.

HEIZUNGSTECHNIK

Heizungs-Systemtechnik bei der Sanierung und im Neubau

Dipl.-Ing. Klaus Walter

Nachfolgend soll ein Zeitsparsystem für Heizungen vorgestellt werden. Es hat Vorteile in der Altbausanierung, aber auch für Neubauten ist es gleichermaßen positiv zu bewerten.

1. Einleitung

Erneuerungen und Neueinbringungen von Heizungsanlagen in bestehenden Gebäuden sind immer mit großem Aufwand verbunden. Die installierenden Handwerker und die Bewohner der Häuser sind sich gegenseitig ständig im Wege. Aus Statistiken weiß man, daß in den westdeutschen Bundesländern von allen anfallenden Arbeiten an Heizungsanlagen ca. 70 % Sanierungen und ca. 30 % Neubaumaßnahmen sind. In den östlichen Bundesländern kann man inzwischen ein ähnliches Verhältnis unterstellen.

In der Bundesrepublik Deutschland werden die Novellierungen der Verordnungen zum Energieeinsparungsgesetz einen neuen Schub energiesparender Maßnahmen im Heizungsbau bewirken. Neben der deutlich verschärften Wärmeschutzverordnung handelt es sich hauptsächlich um die Neufassung der Heizungsanlagenverordnung, die seit dem 1. Juni 1994 gilt.

Im Neubau kann eine wesentliche Rationalisierung im Zusammenspiel der Gewerke dadurch erzielt werden, daß die Arbeiten an der Heizungsanlage nicht erst nach dem Abschluß der Rohbauarbeiten begonnen werden. Ein etagenweises Nachrücken mit dem Baufortschritt ist äußerst einfach zu realisieren.

Wenn man nämlich bedenkt,

- wie schwer man zuverlässige Monteure bekommt,

- wie hoch die Stundenlöhne und Lohnnebenkosten für das Handwerk sind,

- wie weit die Wochenarbeitszeit verkürzt werden soll,

- wie gering die Verdienstspanne an der Montagestunde im Vergleich zum Handelsgeschäft ist,

kann es auch im installierenden Handwerk nur einen Weg in eine sichere Zukunft geben: die konsequente Systematisierung im Bereich des Materials und im Bereich der Arbeitsabläufe.

2. Heizkreisinstallationen in Baugruppen

Das Prinzip der kurzen Rohrleitungswege beginnt damit, daß die Steigeleitungen ihren Platz im Treppenhaus in einem Schacht oder in einem stillgelegten Schornstein finden. Auch die Strangverteilungen für die Wohnungen werden dort installiert. Die Zuführungen werden getrennt Wohnung für Wohnung verlegt. Dort ist nach Abschluß der Installationsarbeiten eine von den anderen Wohnungen unabhängige Heizenergieversorgung installiert (Bild 1).

Bild 1: Das Logo-Heizsystem: Die Heizkreisverteilung erfolgt etagenweise, wenige Deckendurchbrüche nur für die Steigestränge, die Heizkostenabrechnung erfolgt wohnungsweise.

Gegenüber den herkömmlichen Arten der Installationen (ein Beispiel stellt Bild 2 dar) werden Planer und Installateure auf Anhieb nicht die damit verbundenen Vorteile erkennen mögen. Man sieht aber, daß mit der Verlegetechnik nach Bild 1 deutlich weniger Deckendurchbrüche (mit den teuren Kernbohrungen) erforderlich sind.

Bild 2: Das "klassische" Rohrnetz: Viele Deckendurchbrüche mit teuren Kernbohrungen sind erforderlich; eine wohnungsweise Heizkostenabrechnung ist unmöglich..

Ein wesentlicher Vorteil der Treppenhaus- bzw. Schacht-Hauptleitungen besteht darin, daß innerhalb der Wohnungen keine Deckendurchbrüche erforderlich sind. Das senkt

- die Bau- und Renovierungskosten,

- die Beschädigung der Bausubstanz sowie

- die Mieterverärgerung drastisch.

Als vorerst wichtigstes Argument sei auf die Abrechnungsvorschriften der Heizkostenverordnung hingewiesen. Denn Wärmemengenzähler im Treppenhaus ermöglichen eine exakte Erfassung und Abrechnung ohne Störung der Mieter. Wiederholte Fehlbesuche entfallen gänzlich.

3. Vor- und Rücklauf als Hauptsteigestrang

Zur Schnellmontage eines kompletten Steigestrangsystems wird je Etage ein beidseitig geflanschtes Edelstahl-Rohrpaar im Treppenhaus oder Schacht montiert. Absperrarmaturen und die Wärmedämmung sind im Lieferzustand bereits montiert. Für die Treppenhausmontage sind die Befestigungsschellen sowie eine komplette U-Profil-Verkleidung aus Holz mit Aluminiumwinkeln im Lieferumfang enthalten. Das Rohrsystem ist in DN 32 oder DN 40 ausgeführt. Für sehr hohe Gebäude können die untersten Etagen auch in Sonderausführung DN 50 installiert werden.

Da die vorgefertigten Rohrelemente miteinander flachdichtend verschraubt werden, sind keine Schweiß- oder Lötarbeiten erforderlich. Das vermindert

- den handwerklichen Arbeitsaufwand,

- die Bereithaltung von Hilfsgeräten und -materialien,

- die Schadensgefahr durch offene Flammen.

3.1 Ausführungsvarianten

Bei guter Vorplanung kann mit fixen Rohrlängen in den Steigesträngen gearbeitet werden (Bild 3 links, Logofix genannt). Geringe Toleranzen in den Geschoßhöhen werden später bei den Wohnungsanschlüssen ausgeglichen. Die Montage der vorgefertigten Baugruppen erfolgt durch Flanschverbindungen.

Bild 3: Logofix- und Logoflex-lnstallation: Vorgefertigte Edelstahlrohre in fixer Länge werden etagenweise montiert (linke Darstellung); Hindernisse oder nicht erfaßbare Toleranzen werden dagegen mit flexiblen Rohrteilen ausgeglichen (rechte Darstellung).

Wenn eine exakte Abstandsbestimmung nicht möglich ist oder wenn Hindernisse umgangen werden müssen, wird ein Teil des Edelstahlrohres durch ein flexibles, beliebig ablängbares Edelstahl-Wellrohr gleicher Nennweite und mit gleichartiger Wärmedämmung ersetzt (Bild 3 rechts, Logoflex genannt).

4. Wohnungsverteilungen

Noch außerhalb der Wohnungen werden die Verteiler-Baugruppen zur Versorgung der einzelnen Wohnungen installiert (Bild 4). Serienmäßig kann die notwendige Anzahl von Wohnungsheizkreisen angeschlossen werden. Das Bild zeigt zwei bzw. drei Anschlüsse.

Bild 4: Verteiler-Baugruppen für den Wohnungsanschluß: Wahlweise kann zu zwei Wohnungskreisen (untere Darstellung) oder zu drei Heizkreisen (obere Darstellung) verzweigt werden.
1 = Kugelhahn, 2 = Wärmemengenzähler, 3 = KFE-Hahn, 4 = Verteilerbalken mit Kreisregulierung, 5 = Kurzflanschkugelhahn, 6 = Kugelhahn, 7 = Zirkulationsbrücke, 8 = Entlüftungsventil, 9 = Anschlußstelle für Temperaturfühler, 10 = Verteilerbalken mit Filter, 11 = Bügelschelle, 12 = Edelstahlflanschrohr mit Isolierung, 13 = Einstellventil.

4.1 Vorgefertigte Verteilerbalken

Der Vorlauf-Verteilerbalken (Pos. 10 in Bild 4) beinhaltet alle für den Heizkreis notwendigen Komponenten:

- einem Anschlußstutzen zur Temperaturerfassung (Pos. 9),

- einem Paßstück und

- einem Kugelhahn zum Absperren des Wohnungskreises (Pos. 1).

Der Rücklauf-Verteilerbalken (Pos. 4) hat ebenfalls

- einem Kugelhahn (Pos. 1),

- einem eingebauten Wärmemengenzähler bzw. einem Paßstück (Pos. 2),

- je einem Einstellventil pro Kreis zum Abgleich des Wohnungskreises (Pos. 13).

4.2 Etagen-Abtrennung

Besondere Aufmerksamkeit soll dem Kurzflanschkugelhahn (Pos. 5) gewidmet werden. Er vereinigt in sich mehrere Funktionen:

- hier werden die Verteilerbalken abgesperrt, solange die Heizkreisinstallation noch nicht abgeschlossen ist,

- vor der Inbetriebnahme und auch später können die Kreise auf einer Etage gespült werden,

- falls der Filter im Vorlauf verschmutzt ist, kann er gereinigt werden,

- für notwendige Reparaturen sind die Heizkörper einer Etage schnell abgetrennt, ohne die Kreise anderer Etagen außer Betrieb nehmen zu müssen.

Und das alles kann bei der Treppenhausvariante geschehen, ohne eine Wohnung betreten und andere Abnehmer wesentlich belästigen zu müssen.

4.3 Wohnungsanbindung aus dem Treppenhaus

Die Verteilerstationen werden unter der Decke der Treppenhaus-Etagen montiert, ohne Bewegungsraum zu beanspruchen. Sie sind damit jeweils den Wohnungen in der darüberliegenden Etage zugeordnet (Bild 5). Die Leitungsführung in die Wohnungen erfolgt, wie dargestellt, durch Schrägbohrungen. Das erfordert auch keine besonderen Maßnahmen am Fußboden im Bereich der Wohnungstüren. Die Steigestränge im Treppenhaus werden durch eine senkrechte Rohrverkleidung (Bilder 5 und 6) ummantelt. Die obenliegende Verteilerstation ist ebenfalls hinter einer Verkleidung versteckt (Bilder 5 und 7). Diese ist aber zugleich als abschließbare Revisionsklappe ausgeführt. Sowohl kleinere Reparaturen wie auch das Ablesen des Heizenergieverbrauchs können außerhalb der Wohnungen durchgeführt werden. Von der obersten Etagenverteilung werden, falls nötig, auch Dachgeschoßwohnungen mitversorgt. Die Verkleidung der Rohrleitungen geschieht dann mittels Abdeckleisten aus PVC.

Bild 5: Wohnungsverteilung für das darüberliegende Stockwerk mit Schrägbohrungen und Verkleidungen aus Abdeckleisten; Darstellung der Einzelheiten in den Bildern 6 (Schnitt A-A) und 7 (Schnitt B-B).

Bild 6: Senkrechte Wandverkleidung (Schnitt A-A im Bild 5): Die etwas über 10 cm dicke Vorwandinstallation ist beliebig zu plazieren, sie beeinträchtigt nicht die Bewegungsfreiheit im Treppenhaus; diese Installation kann auch in Kaminen oder Schächten erfolgen.
Bild 7: Waagerechte Wandverkleidung als abschließbare Revisionsklappe (Schnitt B-B im Bild 5): Die Ablesung des Energieverbrauchs und eventuelle Reparaturen werden außerhalb der Wohnung durchgeführt.
1 = Befestigung der seitlichen Auflage, 2 = Scharnier für Revisionsklappe, 3 = Seitliche Auflage, 4 = Revisionsklappe, 5 = Verriegelung abschließbar

4.4 Kessel-Anschluß und Erdgeschoßanbindung

Da im beschriebenen System mit unterer Heizkreisverteilung gearbeitet wird, bedarf die Anbindung des Erdgeschosses einer besonderen Konstruktion (Bild 8). Sie ist unter der Kellerdecke plaziert. Damit ergibt sich zugleich eine ideale Anschlußstelle für die vom Heizkessel kommenden Vorlauf- und Rücklaufleitungen. Man beachte: An diesen Anschlußstellen sind, falls nötig, die einzigen Schweißnähte der gesamten Installation durchzuführen. Die Zeichnung zeigt jedoch die einfacher zu realisierende Verschraubungsanbindung.

Bild 8: Heizkesselanschluß und Erdgeschoßanbindung: Die Montage dieser Baugruppe erfolgt unter der Kellerdecke.

5. Wohnungs-Heizkreise

Nachdem die Installation der Vor- und Rücklaufleitungen erfolgt ist, kann innerhalb der Wohnung jede beliebige Gestaltung der Heizflächen durchgeführt werden. Das heißt, bei gutem Zustand könnten auch die vorhandenen Etagenheizungen direkt angeschlossen werden. Durch das Einstellventil (Pos. 13 in Bild 4) lassen sich die unterschiedlichen Widerstände wohnungsweise einregulieren.

Bild 9: Anschlußmöglichkeiten der Heizflächen und ihrer Verrohrung: Alle üblichen Installationsarten sind möglich.

In Bild 9 ist zu erkennen, daß alle bekannten Heizkreisverteilungen zulässig sind. Im oberen Geschoß (A) wird die Einrohrtechnik als die preiswerteste Lösung dargestellt. Im mittleren Geschoß (B) wurde die technisch perfekteste Verrohrung, die Zweirohrtechnik im Tichelmann-System, verlegt. Aus den Grundrissen ist die besonders günstige Rohrführung dieser beiden Verteilungsarten zu erkennen. Aber auch die klassische Zweirohrheizung mit wechselseitigem Anschluß, wie sie im unteren Geschoß (C) dargestellt ist, kann bedenkenlos installiert werden. Von Vorteil ist dabei die Möglichkeit, separate Stränge für die Nord- bzw. Süd-Orientierung zu planen. Man beachte aber dabei die Notwendigkeit eines korrekten hydraulischen Heizkörperabgleichs.

5.1 Spätere Anbindung

Falls die Wohnung eines Mieters nicht angeschlossen werden kann oder soll, wird sie einfach übergangen. Ein späterer Anschluß ist jederzeit möglich.

5.2 Zeitbedarf für die Installation

Die Installationen in den Wohnungen beginnen erst, wenn der Treppenhaus-Versorgungskreis voll funktionsfähig erstellt ist. Damit kann erreicht werden, daß immer nur in einer Wohnung gearbeitet wird.

6. Heizrohrverlegung in den Wohnräumen

Soweit nicht eine vorhandene Heizungsanlage übernommen wird, kann man die Zuführungsrohre zu den Heizflächen in Fußleisten-Abdeckprofilen (Bild 10) verlegen, die in verschiedenen Farbmustern erhältlich sind. Optisch gleiche, flachere Fußleisten ohne Heizungsrohre ergänzen die Ausstattung. Vor- und Rücklaufleitung werden in der Abdeckprofil-Leiste übereinander geführt. Das Material bietet durch seine im Bild sichtbaren Luftkammern eine Wärmedämmung und ist wie Holz verarbeitbar.

Bild 10: Heizkörper-Anschluß aus einem Fußleisten-Abdeckprofil heraus: Vor- und Rücklaufleitung sind übereinander angeordnet, die "meipass"-Kreuzung benötigt keinen Versprungraum.

6.1 Rohrkreuzfitting

Am Heizkörper selbst müßte das untere Rohr am oberen vorbeilaufen. Ein Rohrkreuzungsfitting erübrigt diese platzmäßig aufwendige und lohnintensive Arbeit (Bilder 10 und 11). Die Installation bleibt in einer vertikalen Ebene; der Rücklauf wird durch ein Einpressrohr durch die Vorlaufleitung geführt. Die notwendigen Verbindungen können entweder durch Löten oder auch durch Verschrauben hergestellt werden. Das wird mit einem neuartigen Doppelkreuzstück (Bild 12) möglich. Ein O-Ring dichtet das abgelängte und entgratete Kupferrohr ab; ein Zahnring und ein Konterring bilden, durch die Überwurfmutter angezogen, eine kraftschlüssige und dichte Verbindung.

6.2 Ventilkoppel

Wie schon erwähnt, können die Heizkörper im Zweirohr- oder im Einrohrprinzip angebunden werden. Ein Schritt zur Verringerung der auf der Baustelle verfügbar zu haltenden Installationsmaterialien ist die Ventilkoppel (Bild 11). Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, wird der Heizwasserdurchfluß durch einen einstellbaren Kolben unterschiedlich beeinflußt. Nach dem Entfernen der Abdeckkappe wird die Ventilöffnung mit einem mitgelieferten und skalierten Schlüssel eingestellt.

Bild 11: Schnitt durch ein Logo-Heizkörper-Anschlußset: Durch individuelle Einstellungen an der Ventilkoppel wird nur ein Heizkörperanschluß für alle Installationsarten verwendet.

Dabei bedeuten:

- Heizkörperdurchfluß = 0%: Heizkörper geschlossen, Bypass voll offen;

- Heizkörperdurchfluß = 100%: Heizkörperdurchgang für Parallelinstallation (Zweirohrheizung) voll geöffnet, Bypass geschlossen;

- Heizkörperdurchfluß zwischen 30 und 80%: Heizkörperdurchgang und Bypass sind anteilig geöffnet, je nach Stellung des Heizkörpers im Einrohrweg.

Der nach VOB vorgeschriebene hydraulische Abgleich der Heizkreise kann an dieser Ventilkoppel leicht und problemlos realisiert werden. Natürlich sind auch Heizkörper mit integrierten Ventilen einsetzbar.

Bild 12: Doppelkreuzstück "meipass" mit sechs Steckkupplungen: Durch die Verschraubungstechnik sind Löt- oder Schweißarbeiten in der Wohnung nicht erforderlich.

7. Hydraulischer Abgleich

Der Abgleich der unterschiedlichen Drücke und Volumenströme erfolgt über den Balancer (Bild 13). Dieser reagiert automatisch auf die sich ständig ändernden Druckverhältnisse im Netz. Er hält damit die Volumenströme konstant. Unterversorgung eines Kreises oder Geräuschprobleme sind damit ausgeschlossen. Der Aufbau und die Wirkungsweise dieses Balancers werden in einer späteren Ausarbeitung beschrieben.

Bild 13: Das Balancer-Set als automatische Differenzdruckregelung und Mengenbegrenzung; Versorgungsschwankungen und Strömungsgeräusche werden vermieden.

7.1 Integrierte Warmwasserbereitung

Die Verbindung des beschriebenen Heizungssystems mit einer dezentralen Warmwasserbereitung ist einfach zu verwirklichen. In Bild 14 ist zu erkennen, daß ein Wärmeaustauscher als erster Heizkörper im Heizkreis an der Kaltwasserleitung installiert ist. Mit der Energie des Heizwasserstroms wird das Wasser bedarfsgerecht und mengenproportional erwärmt. Zusätzliche Leitungen und Speicher entfallen dadurch. Darüber wird ebenfalls später zu berichten sein.

Bild 14: Logo-Warmwasserbereitung, integriert in das Logo-Heizungssystem; der Wärmeaustauscher (WT), als erster Heizkörper im Etagenkreis installiert, erwärmt das Wasser.

8. Zusammenfassung

Jede Technik lebt davon, daß sie einer ständigen Fortentwicklung unterliegt. Dabei sind diejenigen Schritte die wertvollsten, die aus der Praxis heraus neue Wege weisen. Zwar ist immer mit dem "Beharrungsvermögen" konservativer Partner zu rechnen. Im täglichen Wettbewerb werden aber letztlich diejenigen vorn sein, die sich aus der vielfältigen Palette die für sie passenden Neuentwicklungen zu eigen machen.

Bei der Betrachtung der Baukosten einer Heizungsanlage schließlich ist nur eine einzige Zahl von Interesse: nämlich die Summe aller Kosten am Tage der Inbetriebnahme:

- das ist die Summe aller Materialkosten einschließlich der Hilfsstoffe und des Verschnitts,

- das ist die Summe aller Lohn- und Lohnnebenkosten einschließlich aller Transport- und Wartezeiten,

- das ist die Summe aller Baunebenkosten einschließlich der Diebstahlsverluste,

- das ist letztlich die Summe aller Regiekosten, angefangen bei der Planung durch Architekten und Ingenieure bis hin zur Baumassenermittlung und der Rechnungserstellung.

Mit dem vorgestellten Zeitspar-System kann man eine Vielzahl positiver Ergebnisse erreichen:

- früherer Nutzen des Objektes durch etagenweise Fertigstellung im Neubau und etagenweise Rekonstruktion im Altbau, zeitunabhängig von Baustand anderer Gewerke,

- weniger Deckendurchbrüche im Hause bedeuten geringere Schädigung der Bausubstanz und geringere Belästigung der Mieter,

- nicht zu vergessen ist die übersichtliche Materialvorhaltung,

- wenige, unverwechselbare, vorgefertigte Baugruppen werden zu einem Komplettsystem montiert,

- auch der Diebstahl lohnt nicht, da die Komponenten, anderweitig eingesetzt, keinen Funktionsnutzen haben,

- schließlich ergibt sich auch eine Verringerung der Nachfolgekosten wegen der wohnungsweisen Erfassung der Heizkosten durch Ablesung im Treppenhaus,

- durch die Aufschaltung eines Bus-Systems auf die Wärmemengenzähler ist eine Fernerfassung leicht möglich.

B i l d e r : Gebr. Meibes, Burgwedel

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