Experten-Ratgeber zum hydraulischen Abgleich einer Warmwasserheizung

Zu kleine Umwälzpumpen, zu geringe Vorlauftemperaturen oder ein zu kleiner Wärmeerzeuger werden dann als Ursache der mangelhaften Wärmeverteilung fälschlicherweise diagnostiziert. Auf dieses Fehlurteil folgen dann meistens auch die falschen Maßnahmen: Es werden zu große Pumpen eingebaut, die Vorlauftemperatur wird überhöht und eine Überdimensionierung des Wärmeerzeugers vorgenommen. Dies kann im schlimmsten Fall zu Strömungsgeräuschen führen und behebt meist nicht das Problem unterschiedlich versorgter Wohnräume.

Darüber hinaus geht ein erhöhter Energieverbrauch für die Wärmeerzeugung und für die Umwälzung des Warmwassers einher. Nur eine hydraulische Einregulierung, die für alle Heizflächen in einem Wärmeverteilungsnetz gleiche Widerstände erzeugt, kann diesen Teufelskreis beenden.

Eine effiziente Heizungshydraulik basiert auf der Immobilie entsprechend eingestellten Umwälzpumpen. Diese sollten elektronisch regelbar sein und den Druck in allen Betriebsbereichen einhalten. Zudem sollte auf einen Bypass verzichtet werden, der das zuviel an Wassermenge über eine Verbindungsleitung zwischen Vor- und Rücklauf hinter der Umwälzpumpe zurückführt. Dieser erhöht nämlich nur die Rücklauftemperatur hinter dem Bypass und den Strombedarf, da der Differenzdruck in den meisten Fällen zu hoch ist.

Aber auch das Ausdehnungsgefäß muss an der richtigen Stelle eingebaut sein und einen dem Heizungssystem entsprechenden Vordruck berücksichtigen. Die Anbindungsstelle des Ausdehnungsgefäßes in die Heizungsanlage sollte dabei den Nullpunkt des Pumpenumtriebdrucks darstellen. In Anlagen mit mehreren Strängen sollte zudem über den Einbau weiterer Differenzdruckregler nachgedacht werden, um die einzelnen Anlagenabschnitte hydraulisch unabhängig voneinander zu machen.

Und natürlich müssen auch die Thermostatventile einstellbar sein. Ist dies nicht möglich, so müssen oftmals nicht alle Thermostate ersetzt werden, sondern je nach Hersteller können auch nur die Ventilköpfe ausgetauscht werden. In der Regel sind die in den letzten 10 bis 15 Jahren verkauften Thermostatventile jedoch für einen hydraulischen Abgleich voreinstellbar.

Zur Berechnung des hydraulischen Abgleichs waren bei einer Einzelmaßnahme zwei Verfahren zulässig.

• Das sogenannte Verfahren A ist ein Näherungsverfahren, bei dem die relevanten Werte überschlägig ermittelt werden. Dabei sind bei der Einhaltung der technischen Randbedingungen die in den Heizkörpern enthaltenen voreingestellten Ventile ausreichend. Dieses Vorgehen war jedoch bis zum 31.12.2016 befristet und nur zulässig beim Austausch oder Optimierung einer Heizungsanlage als Einzelmaßnahme.
• Seitdem wird bei einer Einzelmaßnahme nur noch eine Softwareberechnung, das Verfahren B, anerkannt. Das Verfahren B wird erforderlich bei nachträglichen Maßnahmen zur Wärmedämmung gemäß den technischen Mindestanforderungen der KfW und ist bei der Bestätigung für ein KfW-Effizienzhaus schon heute Voraussetzung.

Bei mechanischen Thermostatventilen ist für den hydraulischen Abgleich eine Ventilvoreinstellung notwendig. Da in Bestandsbauten üblicherweise keine voreinstellbaren Ventile montiert sind, müssen beim Heizungstausch meist die Ventile an allen Heizkörpern ausgetauscht werden. Für den Kunden bedeutet dies weitere Kosten, die zu den Kosten für den eigentlichen hydraulischen Abgleich hinzukommen.

Alternativ gibt es am Markt auch verschiedene Lösungen, mit denen Heizungssysteme automatisch abgeglichen werden können, ohne, dass der Handwerker voreinstellbare Ventile einbauen, die Ventileinstellungen berechnen und einstellen muss. Wir haben Ihnen im Folgenden die interessantesten am Markt verfügbaren Lösungen für die automatische Durchführungen eines hydraulischen Abgleichs aufgeführt:

Beim von Danfoss entwickelten automatischen hydraulischen Abgleich übernimmt das Smart Heating System die Berechnung und Voreinstellung der Durchflüsse. Es erfasst raumspezifische Aufheizzeiträume und stellt durch Regelung der Durchflussmengen sicher, dass zur richtigen Zeit am richtigen Ort stets die richtige Warmwassermenge vorhanden ist. Die Lösung kann selbst ältere bestehende Zweirohrsysteme und Fußbodenheizungen zuverlässig hydraulisch abgleichen. Mit Danfoss Eco können bis zu 20 freistehende Heizkörper, mit Danfoss Link bis zu 20 freistehende und verdeckte Heizkörper und mit Danfoss Icon 24V und/oder Funk bis zu 20 Heizkreise in Fußbodenheizungen hydraulisch abgeglichen werden.

Mit dem druckunabhängigen Regel- und Einregulierventil TA-Compact-P von IMI Hydronic Engineering lassen sich Einrohr-Heizungsanlagen automatisch hydraulisch abgleichen. Das Ventil wird einfach in den Einrohrringen eines bestehenden Systems nachgerüstet. Es übernimmt dabei die Funktion eines automatischen Durchflussreglers und sorgt dafür, dass sämtliche Ringe exakt die für die Versorgung der angeschlossenen Heizkörper benötigte Wassermenge erhalten. Komplexe Berechnungen oder detaillierte Kenntnisse des Rohrleitungssystems sind hierzu nicht erforderlich. » "Automatischer hydraulischer Abgleich in Einrohr-Heizungen"

Hydraulisch abgeglichene Heizungsanlagen arbeiten effizient und wirtschaftlich. Sie sparen Energie und erhöhen den Heizkomfort. So kann sich die Wärme gleichmäßig im ganzen Haus verteilen. Die Heizungspumpe benötigt weniger Strom und der Wärmeerzeuger weniger Öl und Gas. Je nach Fall, lassen sich mit dieser Maßnahme zwischen 10 und 20 Prozent Energie im Jahr einsparen. Und natürlich sinkt der CO₂-Ausstoß.

So kann mit angepasstem Volumenstrom und Rücklauftemperaturen z. B. der Wirkungsgrad einer Wärmepumpeum den Faktor 2 gesteigert, aber auch der energieeffiziente Einsatzder Brennwerttechnik erreicht werden. Der Abgleich ist daher eine ökonomische und gesetzliche Notwendigkeit.

Das Einsparpotential ist jedoch stark abhängig vom energetischen Zustand des Gebäudes. In der Regel gilt: Je neuer ein Gebäude ist, desto mehr Heizenergie kann durch einen Hydraulischen Abgleich eingespart werden.

Der mögliche Einsparbereich liegt etwa zwischen 5 Prozent bei alten, unsanierten Gebäuden und bis 10 Prozent und mehr bei neueren und energetisch sanierten Gebäuden. Durchschnittlich beträgt die Primärenergieeinsparung bei Gebäuden, in denen der Hydraulische Abgleich durchgeführt wurde, 8kWh/m²a – entsprechend 0,8 m³ Erdgas/m²a oder 0,8 l Heizöl/m²a.

Pauschalpreise lassen sich für einen hydraulischen Abgleich nicht nennen, da es dabei sowohl auf die Anzahl der abzugleichenden Heizkörper als auch auf eine Vielzahl weitere Faktoren ankommt:

• Zeitaufwand der wärmetechnischen und hydraulischen Vorberechnungen
• Zeitaufwand für die hydraulischen Einstellungen am Heizungssystem
• Material- und Arbeitskosten für Änderungen an den Ventilen
• Zusatzkosten für Lieferung und Montage einer neuen Umwälzpumpe

Je nach dem Umfang der für einen hydraulischen Abgleich notwendigen Arbeiten resultieren Kosten für ein Einfamilienhaus von 300 bis zu 1200 Euro. In nachfolgender Tabelle zeigen wir beispielhaft, wie sich die einzelnen Kosten am Beispiel eines Einfamilienhauses zusammensetzen können.

Die Durchführung eines hydraulischen Abgleichs wird in der neuen Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) verpflichtend vorgeschrieben. Ohne ihn werden die Modernisierung oder Erneuerung von Heizsystemen durch den Staat nicht gefördert.

Lässt man einen hydraulischen Abgleich durchführen, so wird dieser im Rahmen der BEG-Einzelmaßnahmen Heizungsoptimierung (BEG EM) mit 20 % der Kosten vom Staat bezuschusst. Die Registrierung für die Förderung muss vor Abschluss des Vertrags für die Durchführung der Maßnahmen beim BAFA geschehen.

Ein Hydraulischer Abgleich in einer Heizungsanlage ist sinnvoll und wichtig für

• die optimale Verteilung der Wassermenge auf die einzelnen Heizkörper oder die Bereiche der Fußbodenheizung,
• die Reduzierung der maximal erforderlichen Pumpenleistung,
• die Vermeidung von Strömungsgeräuschen in den Heizkörperventilen,
• die Absenkung der Rücklauftemperatur zur Verbesserung des Brennwerteffektes und
• die ideale Betriebsweise der Wärmeverteilung, was insbesondere für den Einsatz einer Wärmepumpe eine grundsätzliche Voraussetzung ist.

Dennoch sollte er aber nicht überschätzt werden. In Heizungsanlagen, die mit Thermostatventilen auch ohne Voreinstellung ausgerüstet sind, entsteht letztlich durch das sinnvolle und bedarfsgerechte Heizverhalten der Nutzer auch eine abgleichende Hydraulik.

Insbesondere nach einer Heizungssanierung muss auch nach dem hydraulischen Abgleich weiter optimiert werden: Aufgrund vieler unbekannter und angenommener Kennwerte (Wärmedurchgangskoeffizient des Mauerwerks, überschlägige Heizlast, Rohrreibungsverluste und Rohrlängen, geschätzte Überdimensionierungsfaktoren der Heizkörper) sollte das Temperaturniveau langsam und sukzessive bei unterschiedlichen Lastzuständen gesenkt werden. Dies erfolgt durch den Anlagenbetreiber mit der Anpassung der Heizkurve über die Steilheit und die Parallelverschiebung.