Der hydraulische Abgleich stellt ein Verfahren dar, das es ermöglicht, sämtliche Heizkörper und Flächenheizungen einer Heizungsanlage auf einen bestimmten Warmwasserdurchfluss einzustellen. Ziel des hydraulischen Abgleichs ist es also, dass mit einer festgelegten Vorlauftemperatur – die als Arbeitspunkt der Heizungsanlage gilt – jedes Zimmer mit der benötigten Raumtemperatur versehen wird. Zugleich soll erreicht werden, dass der Wasserrücklauf jedes Heizkörpers möglichst kalt erfolgt.
Was geschieht bei einem fehlenden oder nicht korrekten hydraulischen Abgleich?
Wird kein hydraulischer Abgleich vorgenommen oder liegt dieser schon Jahre zurück und in der Zwischenzeit erfolgten Änderungen am Heizsystem, so werden Heizkörper, die sich in unmittelbarer Nähe zur Wärmequelle befinden, besser versorgt. Entfernter liegende Heizkörper und Fußbodenheizungen hingegen, die sich beispielsweise in einem anderen Stockwerk befinden, werden nicht richtig warm.
Hydraulischer Abgleich.
Der der Heizungsanlage am nächsten liegende Heizkörper hat den geringsten Strömungswiderstand und wird deshalb besonders einfach erreicht und leichter durchflossen. Sein Rücklaufwasser ist ziemlich heiß. Der geringe Durchflusswiderstand hat zur Folge, dass mehr Wasser hindurchfließt als eigentlich benötigt. Der Heizungsrücklauf besteht in diesem Fall nur aus dem Rücklauf des ersten oder vielleicht noch des zweiten Heizkörpers. Zugleich fällt deren Temperatur deutlich höher aus als bei weiter entfernten Heizkörpern. Durch einen zu heißen Heizungsrücklauf entsteht ein umfangreicher Verlust an Heizenergie, es erfolgt die Abschaltung der Pumpe oder des Brenners. Dies hat zur Folge, dass entfernter liegende Heizkörper nicht erwärmt werden. Infolgedessen erhöhen viele die Leistung der Heizungswasser-Umwälzpumpe oder die Vorlauftemperatur. Das hat zur Folge, dass sämtliche Heizkörper zwar wärmer werden, das Wasser des ersten Heizkörpers aber noch schneller zurückfließt.
Auch für Fußbodenheizungen und Fußbodenerwärmungen ist ein hydraulischer Abgleich notwendig. Von Fußbodenerwärmungen spricht man, wenn im Raum ein zusätzlicher Heizkörper installiert ist, der weiterhin die Hauptlast der Raumerwärmung trägt.
Vorgehensweise bei einem hydraulischen Abgleich
Für das vereinfachte Verfahren müssen zu Beginn einige Daten aufgenommen, Annahmen getroffen und Berechnungen erstellt werden.
Spezifischen Wärmebedarf ermitteln
Zuerst ist der spezifische Wärmebedarf für jeden einzelnen zu beheizenden Raum festzustellen. Ist dieser nicht bekannt, sollte er überschlägig bestimmt werden. Der Wärmebedarf in Eckräumen oder Zimmern mit großer Fensterfläche fällt höher aus als in Räumlichkeiten mit kleinen Fenstern.
Spezifische Heizlast berechnen
Im zweiten Schritt gilt es, die spezifische Heizlast jedes Raumes zu berechnen, die sich aus der Multiplikation der Raumfläche des beheizten Raumes und dem spezifischen Wärmebedarf ergibt.
Heizflächen registrieren
Nun werden die einzelnen Heizflächen aufgenommen. Dazu werden unter anderem die Maße der Heizkörper, der Heizkörpertyp und der Ventiltyp benötigt. Danach müssen die Systemtemperaturen der Heizungsanlage ermittelt werden. Diese lassen sich beispielsweise der Heizkurve, die in der Heizungsregelung hinterlegt ist, entnehmen.
Leistung der Heizkörper berechnen
Im nächsten Schritt erfolgt die Leistungsberechnung der Heizkörper. So lässt sich die installierte Leistung mit der geschätzten Raumheizlast abgleichen. Fällt die Raumheizlast höher oder geringer aus, kann die Vorlauftemperatur im Rahmen des hydraulischen Abgleichs angepasst werden.
Berechnung des Volumenstromes
Jetzt gilt es, den Volumenstrom der Heizkörper zu ermitteln. Hierfür werden Angaben zur Heizkörperleistung, der Wasserdichte, der Wärmekapazität des Wassers sowie der Temperaturspreizung benötigt. Berechnet wird der Volumenstrom folgendermaßen: Heizkörperleistung geteilt durch das Produkt aus Dichte des Wassers, spezifischer Wärmekapazität von Wasser und Temperaturspreizung.
Voreinstellung der Ventile festlegen
Nun können Sie die Voreinstellungen der Heizkörperventile wählen. Hierfür sollten Auslegungsdiagramme der Hersteller verwendet werden. Für größere Gebäude ist der Einsatz von Differenzdruckreglern zu empfehlen. Sie sorgen für einen konstanten Differenzdruck und schützen vor Geräuschen im Heizungsnetz.
Fördermenge und Förderhöhe der Heizungspumpe berechnen
Die Förderhöhe ergibt sich aus dem Produkt aus Rohrreibungsverlust (liegt zwischen 150 Pa/m bei neuen Gebäuden und 50 Pa/m bei vor 1977 errichteten Häusern), der Länge des ungünstigsten Stranges (hier kann die Länge des Hauses für die Berechnung angesetzt werden), und dem Zuschlagfaktor für Formstücke und Armaturen (dieser liegt zwischen 1,2 für Mischer und Schwerkraftbremse, 1,3 für Formstücke und Armaturen, 1,7 bei Thermostatventil, 2,2 bei Formstücken/Armaturen und Thermostatventil sowie 2,6 bei allen Positionen). Der so gewonnene Wert muss noch durch 10.000 geteilt werden.
Die Fördermenge einer Umwälzpumpe wird aus dem Wärmestrom, der Dichte des Wassers, der spezifischen Wärmekapazität des Wassers und aus der Auslegungstemperaturdifferenz berechnet. Hierbei ist der Wärmestrom durch das Produkt aus den anderen drei Positionen zu teilen.
Dokumentation
Sämtliche für den hydraulischen Abgleich gewonnenen Informationen müssen dokumentiert werden. Dazu gehören auch die angefertigten Zeichnungen und Tabellen. Jeder Heizkörper muss eine eigene Nummer erhalten, ebenso sind auch die Rohrleitungen zu kennzeichnen.
Hydraulischer Abgleich bei Fußbodenheizungen
Insgesamt gibt es schätzungsweise 1,5 Millionen sanierungsbedürftige Fußbodenheizungen (FBH). Allein für die raumweise Temperaturregelung wird Schätzungen zufolge von 1 Million zu sanierenden FBH ausgegangen.
Wie bei herkömmlichen Radiatorenheizungen wurde auch bei Fußbodenheizungen nur selten ein hydraulischer Abgleich am Verteiler vorgenommen. Zudem gibt es zahlreiche unbekannte Parameter, so dass eine systematische Herangehensweise sinnvoll ist. Fußbodenheizungen müssen zudem einen größeren Fließwiderstand überwinden, da sie in Estrich eingelassen ist und auf ihr noch Fliesen, Laminat, Parkett oder ein Teppich liegen.
Vorgehen – Gehen Sie beim hydraulischen Abgleich einer Fußbodenheizung folgendermaßen vor:
- Aufspüren der einzelnen Heizregister pro Raum und Kontrolle der Beschriftung am Verteiler.
- Berechnung der Volumenströme pro Heizregister bzw. Feststellung des Gesamtvolumenstromes am Verteiler. Wie die Volumenströme pro Heizregister errechnet werden, haben wir bereits weiter oben erläutert.
- Bei der Berechnung der Volumenströme am Verteiler benötigen Sie unter anderem Angaben zur Größe des Raumes, zur Oberfläche des Bodens, zur Heizlast und zum Durchfluss. Werden als Oberflächenbelag Fliesen verwendet, verbleibt es beim Faktor 1. Für Laminat muss der Faktor 1,2 und für Parkett bzw. Teppich der Faktor 1,3 hinzugerechnet werden.
- Addieren der Volumenströme sämtlicher Verteiler und somit Errechnung eines Gesamtvolumenstromes für sämtliche Heizflächen.
- Im nächsten Schritt müssen die Druckluftverluste berechnet werden. Danach erfolgt noch die Festlegung des Strangdifferenzdruckreglers hinsichtlich Differenzdruck und Nennweite. Dafür wird ein Differenzdruckregler, beispielsweise das Modell ASV-PV mit 0,2 bis 0,4 bar gewählt. Dieses Modell würde mit einer Nennweite DN 20 aufwarten, der Druckverlust läge hier pro Ventil bei ca. 22 mbar. Die Auslegung kann über eine spezielle Software, beispielsweise DanBasic IV erfolgen.
- Nun wird die Berechnung der Einstellwerte am Heizkreisverteiler vorgenommen. Vielfach kommen mehrere Druckverteiler zum Einsatz. Entsprechend müssen auch die Drucke an den jeweiligen Ventilen reduziert werden.
- Bevor es an die Auswahl der Pumpe geht, muss noch ihre notwendige Förderleistung berechnet werden.
Hydraulischen Abgleich selbst vornehmen oder Fachmann beauftragen?
Wird ein neues Haus mitsamt Heizungsanlage errichtet oder eine neue Heizungsanlage in eine Bestandsimmobilie eingebaut, muss der ausführende SHK-Fachbetrieb auch die Durchführung des hydraulischen Abgleichs bestätigen. Ansonsten gibt es für den Austausch des Heizsystems keine zinsgünstigen Darlehen der KfW-Bank oder Zuschüsse des BAFA.
Wer handwerklich versiert ist und einige mathematische sowie physikalische Kenntnisse besitzt, kann den hydraulischen Abgleich durchaus selbst vornehmen. Allerdings ist dies mit einem großen Zeitaufwand verbunden. Unter Umständen benötigen Sie sogar eine spezielle Software, die wiederum mit Anschaffungskosten verbunden ist.
Die meisten Hausbesitzer*innen entscheiden sich für die Hinzuziehung eines Fachmannes, profitieren sie so doch von seinem umfangreichen Wissen. Er nimmt regelmäßig hydraulische Abgleiche vor und weiß, wo er nach den Kennwerten suchen muss und wie er die oben aufgeführten Werte ermittelt. Wenn sämtliche Bauunterlagen vorhanden sind, kann er anstelle des vereinfachten Verfahrens auch einen vollständigen Abgleich vornehmen. Auf Wunsch berät er Sie zudem über weitere Maßnahmen zur Energieeinsparung und zeigt Ihnen Sanierungsmöglichkeiten am Gebäude auf.
Spätestens dann, wenn eine Förderung durch die KfW-Bank beantragt wird, ist der hydraulische Abgleich durch deinen TGA-Fachplaner notwendig. Die KfW übernimmt die Kosten zu 50 Prozent (maximal 4.000 Euro), sofern der Fachplaner in der Liste der Energieeffizienz-Experten aufgeführt ist (z.B. die Cornelius Ober GmbH). Gerade für Ein- oder Zweifamilienhäuser fallen die Kosten des TGA-Fachplaners für die Durchführung des hydraulischen Abgleichs aber deutlich niedriger aus. Sie tangieren etwa im mittleren dreistelligen Bereich.
Der TGA-Fachplaner der Cornelius Ober GmbH ist in der Liste der Energieeffizienz-Experten registriert. Er verfügt über langjährige Erfahrungen im Bereich des hydraulischen Abgleiches sämtlicher Heizsysteme, so auch der Fußboden- und Flächenheizungen. Wenn Sie sich für die Hinzuziehung eines Fachplaners entscheiden, können Sie sichergehen, dass alle Werte richtig berechnet und entsprechend die Voreinstellungen für die notwendige Raumtemperatur vorgenommen wurden. Allein durch die Vornahme des Abgleichs können Sie unter Umständen einen dreistelligen Betrag an jährlichen Heizkosten sparen.
Nutzen Sie die Gelegenheit und beauftragen Sie den TGA-Fachplaner der Cornelius Ober GmbH für die Durchführung eines hydraulischen Abgleichs oder auch für die Planung und Kontrolle anderer energetischer Maßnahmen an Ihrer Immobilie. Dabei ist es ganz egal, ob Sie beispielsweise in Thüringen, Bayern, Mecklenburg-Vorpommern oder Schleswig-Holstein wohnen, unser TGA-Fachplaner ist deutschlandweit buchbar.
