Heizung
Teil von Wärmeverteilung planen: Ratgeber für Rohrnetz und Heizflächen
Wärmeverteilung planen: Grundlagen einfach erklärt
Wärmeverteilung planen: Hydraulische Weiche, hydraulischer Abgleich sowie Vor- und Rücklauftemperatur verständlich erklärt, mit Normen und GEG.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Die Wärmeverteilung verbindet Erzeuger, Rohrnetz und Heizflächen zu einem abgestimmten System.
- Vorlauf- und Rücklauftemperatur bestimmen Spreizung, Volumenstrom und Rohrdurchmesser.
- Eine hydraulische Weiche entkoppelt Erzeuger- und Verbraucherkreis bei unterschiedlichen Volumenströmen.
- Der hydraulische Abgleich stellt jedem Heizkörper die berechnete Wassermenge bereit.
- Im Gebäudeenergiegesetz steht der Abgleich in § 60b, die Normung läuft im DIN-Ausschuss NHRS.
Wie eine Wärmeverteilung aufgebaut ist
Eine Wärmeverteilung beginnt am Erzeuger. Kessel, Wärmepumpe oder Fernwärmeübergabe geben Wärme an das Heizungswasser ab, das über Rohrleitungen zu den Heizflächen fließt. Verteiler und Sammler bündeln die Kreise, Pumpen fördern das Wasser, Ventile und Mischer regeln die Mengen.
Aufbau der Wärmeverteilung
- Erzeuger: Kessel, Wärmepumpe, Fernwärme
- Rohrleitungen zu den Heizflächen
- Verteiler und Sammler bündeln Kreise
- Pumpen fördern das Heizungswasser
- Ventile und Mischer regeln Mengen
Geplant wird von der Heizlast her. Sie wird raumweise ermittelt, das Verfahren beschreibt die Normenreihe DIN EN 12831. Diese Normungsarbeit bündelt der Normenausschuss Heiz- und Raumlufttechnik sowie Kältetechnik (NHRS) beim DIN. Aus Heizlast und gewünschter Temperaturdifferenz folgt der Volumenstrom jedes Heizkreises.
Rohrweiten ergeben sich aus Volumenstrom und zulässigem Druckverlust. Enge Rohre erzeugen Strömungsgeräusche und hohe Pumpenleistung, weite Rohre vergrößern den Wasserinhalt und machen die Anlage träge. Reibungsverluste sowie Einzelwiderstände von Bögen, Ventilen und Verteilern werden addiert.
Vorlauf und Rücklauf: Temperaturen einordnen
Die Vorlauftemperatur beschreibt das Wasser, das den Erzeuger verlässt, die Rücklauftemperatur das zurückströmende Wasser. Die Differenz heißt Spreizung. Typische Auslegungswerte sind 55 °C Vorlauf und 45 °C Rücklauf im Bestand, bei Wärmepumpen eher 35 °C und 28 °C.
Eine kleine Spreizung verlangt einen großen Volumenstrom. Niedrige Vorlauftemperaturen brauchen größere Heizflächen, weil der Temperaturabstand zum Raum sinkt. Deshalb passen Flächenheizungen oder groß bemessene Heizkörper gut zu Wärmepumpen.
Die Heizkurve verbindet Außentemperatur und Vorlauftemperatur, eingestellt wird sie bei der Inbetriebnahme. Wer die eigenen Werte prüfen möchte, findet die Erklärungen zu Heizen und Warmwasser der Verbraucherzentrale.
Hydraulische Weiche: trennt zwei Kreise
Die hydraulische Weiche ist ein kurzes Rohrstück mit großem Querschnitt zwischen Erzeuger- und Verbraucherkreis. Sie entkoppelt beide Kreise, damit sich die Pumpen nicht gegenseitig beeinflussen. Nötig wird sie, wenn Erzeuger und Heizkreise stark unterschiedliche Volumenströme benötigen, etwa bei Kesseln mit festem Mindestumlauf.
Solange der Volumenstrom im Verbraucherkreis nicht größer ist als im Erzeugerkreis, bleibt der Vorlauf nahe am Erzeugeraustritt. Eine zu klein dimensionierte Weiche führt dagegen zu niedrigerer Vorlauftemperatur, und die Heizflächen werden schwächer versorgt. Modulierende Geräte mit passender Pumpe kommen häufig ohne Weiche aus.
Hydraulischer Abgleich in fünf Schritten
- Heizlast je Raum berechnen und Auslegungstemperaturen festlegen.
- Volumenstrom je Heizkreis aus Heizlast und Spreizung ableiten.
- Rohrnetz, Ventile und Pumpenkennlinie auf diese Werte auslegen.
- Voreinstellwerte an den Thermostatventilen einstellen.
- Anlage einregulieren sowie Drücke, Temperaturen und Durchflüsse dokumentieren.
Beispielrechnung: Durchfluss eines Heizkreises
Ein Heizkreis hat 8 kW Heizlast bei 10 K Spreizung. Der Durchfluss ergibt sich aus 8.000 W geteilt durch 1,163 Wh je Kilogramm und Kelvin mal 10 K, also rund 688 Kilogramm Wasser pro Stunde oder 0,69 Kubikmeter pro Stunde. Bei 5 K Spreizung verdoppelt sich dieser Wert. Diese Beispielrechnung ersetzt keine raumweise Heizlastberechnung.
Normen, Gesetz und Fachbetriebe
Das Gebäudeenergiegesetz verlangt in § 60b grundsätzlich einen hydraulischen Abgleich beim Einbau einer neuen Heizungsanlage in einem bestehenden Gebäude. Die VDI-Richtlinie 2073 behandelt die Hydraulik von Wärmeverteilungsanlagen, der Bundesverband der Deutschen Heizungsindustrie (BDH) beschreibt in seinen Fachinformationen die rechnerische Ermittlung der Durchflüsse.
Die Umsetzung gehört in die Hände eines Fachbetriebs. Er erstellt die Berechnung, stellt Ventile und Pumpe ein und übergibt ein Protokoll. Bei späteren Änderungen an Heizkörpern oder an der Heizkurve sollte der Abgleich nachgeführt werden.
Häufige Fragen
Warum reicht eine höhere Vorlauftemperatur statt des Abgleichs nicht aus?
Mehr Temperatur gleicht einen falschen Durchfluss nur teilweise aus. Der Verbrauch steigt, Wärmepumpen arbeiten unwirtschaftlicher, und Ventile können Geräusche entwickeln.
Wann ist eine hydraulische Weiche sinnvoll?
Wenn Erzeuger und Heizkreise unterschiedliche Volumenströme brauchen und eine gemeinsame Pumpe das nicht abbildet. Bei modulierenden Wärmepumpen mit abgestimmter Pumpe ist sie oft verzichtbar.
Wer rechnet den hydraulischen Abgleich?
Fachbetriebe oder Planungsbüros erstellen die raumweise Heizlast und die Rohrnetzberechnung. Das Ergebnis wird als Protokoll dokumentiert.
Was ändert sich bei einer neuen Wärmepumpe?
Die Auslegungstemperaturen sinken, die Heizflächen müssen mitwachsen. Der Abgleich wird auf die kleineren Durchflüsse und die neue Heizkurve angepasst.
