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Heizungs-ABC: Was ist ein hydraulischer Abgleich?

Und wieder gibt es einen Heizungsbegriff, den wir euch erklären wollen: Dieses Kapitel unseres Heizungs-ABC dreht sich um den sogenannten hydraulischen Abgleich. Wir definieren den Begriff hydraulischer Abgleich und zeigen euch in Wort und Bild, was der hydraulische Abgleich ist und welche Vorteile er euch, eurer Heizung und der Katze im Heizungssitz (Titelfoto) bringt.

So wird ein hydraulischer Abgleich definiert

Der hydraulische Abgleich (auch hydraulischer Heizungsabgleich genannt) ist eine Maßnahme zum Optimieren eurer Heizung. Vereinfacht geschrieben dient er der optimalen Verteilung des Heizwassers innerhalb der Heizungsanlage (Zentralheizung mit klassischen Heizkörpern ebenso wie Fußbodenheizung).

Die Wikipedia definiert den hydraulischen Abgleich als “ein Verfahren, mit dem innerhalb einer Heizungsanlage

  • jeder Heizkörper
  • oder Heizkreis einer Flächenheizung

auf einen bestimmten Durchfluss des warmen Wassers eingestellt wird”. Damit solle demzufolge erreicht werden, dass bei einer bestimmten Vorlauftemperatur als Arbeitspunkt der Heizungsanlage jeder Raum genau mit der Wärmemenge versorgt werde, die benötigt werde, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen und der Rücklauf jedes Heizkörpers die gleiche Temperatur aufweise.

Das folgende Video erklärt euch anschaulich, was ein hydraulischer Abgleich ist:

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https://youtube.com/watch?v=L-aZUK_ssCI

Anzeichen für die Notwendigkeit eines hydraulischen Abgleichs

Dass ein hydraulischer Abgleich nötig sein könnte, weil etwas mit der Heizwasserverteilung in eurer Heizung nicht stimmt, merkt ihr beispielsweise daran,

  • dass Heizkörper, die nahe am Wärmeerzeuger platziert sind, richtig heiß (nicht selten: zu heiß) werden,
  • während Heizkörper, die weit entfernt vom Wärmeerzeuger platziert sind, beispielsweise in oberen Stockwerken, nicht richtig heiß werden. Diese lassen sich zudem nur schwer regeln: Sie zeigen eine träge und/oder unvollständige Reaktion auf geänderte Thermostatventileinstellungen. Häufig zu beobachten: Schließt man die Thermostatventile der der Wärmequelle nahe stehenden Heizkörper, werden die weiter entfernten wärmer.

Wobei gilt, dass sowohl bei den nahen als auch den entfernten Heizkörpern Wärme nach Bedarf abgerufen wird. Das heißt: Die Heizungsthermostate der Heizkörper sind entsprechend auf “Heizen” eingestellt.

Ursache für ungleichmäßige Raumerwärmung

Der Grund für die ungleichmäßge Erwärmung der Heizkörper Im Haus ist eine ungleichmäßige Verteilung des Heizwassers. Die wiederum beruht auf einer typischen Eigenschaft desselben: Das Heizwasser strebt nach dem Prinzip des geringsten Widerstands nämlich danach, auf dem kürzesten (schnellsten) Weg zur Wärmequelle (zum Wärmeerzeuger) zurückzufließen. Meist werden so nur die Heizkörper optimal mit Heizwasser versorgt, die sich dicht an der Umwälzpumpe befinden. Heizkörper, die nicht nur weiter weg davon sondern aus hydraulischer Sicht auch noch ungünstig platziert sind, bekommen schlichtweg weniger Heizwasser ab. Das Resultat: Überheizte Räume in der Nähe des Wärmeerzeugers und unzureichend beheizte Räume fernab davon.

Hydraulischer Abgleich: Warum und wie Heizwasser den Weg des geringsten Widerstandes nimmt 

Um zu verstehen, warum und wie Heizwasser den Weg des geringsten Widerstandes nimmt, müssen wir etwas tiefer in Hydraulik einer Heizungsanlage schauen: Darin pumpt die Umwälzpumpe das vom Wärmerzeuger aufgeheizte Heizwasser zu den angeschlossenen Heizkörpern. Prinzipiell ist die Anlage so angelegt, (mindestens) zwei Rohrstränge im Haus verlaufen: Vorlauf und Rücklauf. Die Heizkörper werden zwischen die beiden Rohrstränge platziert. Beim Heizen strömt das erhitzte Heizwasser durch den Vorlaufrohrstrang zu Heizkörper 1 und über den Rücklaufrohrstrang zurück zum Heizkessel oder gegebenenfalls zurück zum Speicher. Zu Heizkörper 2 strömt das heiße Heizwasser ebenfalls durch den gleichen Vorlaufrohrstrang und über den gleichen Rücklaufrohrstrang zurück. Aber: Der Rohrweg zu Heizkörper 2 ist länger. Das heißt: Der Fließwiderstand im Leitungsnetz ist entsprechend größer. Mit jedem weiteren Heizkörper wachsen Rohrweglänge und Widerstand.

Dazu müsst ihr wissen,  dass das von der Umwälzpumpe zugepumpte heiße Wasser

  • bei geringem Widerstand eher und schneller 
  • sowie bei hohem Widerstand eher weniger und langsamer

durch den Heizkörper strömt. Die Folge ist: Heizkörper 1 ist brennheiß, während der letzte Heizkörper kaum warm wird.

Spannend ist auch die typische Reaktion des Brenners im Wärmeerzeuger auf das Fließverhalten des Heizwassers: Der Kessel schaltet sich aus, wenn der Temperaturfühler im Innenraum signalisiert, dass die gewünschte und am Thermostat „voreingestellte Raumtemperatur” erzielt worden ist. Aber: Der Kessel benötigt auch einen Notstopp für den laufenden Betrieb. Der Notfall tritt dann ein, zu heißes Rücklaufwasser zum Kessel zurückströmt. Dann kann die im Kessel erzeugte Wärme nicht mehr vom Wasser aufgenommen werden und das Heizwasser überhitzt sich. Bei diesem Notfall signalisiert der extra Temperaturfühler im Heizkessel „Wasser zu heiß“, woraufhin sich Kessel ausschaltet. 

Das bedeutet, dass der Brenner im Kessel ohne hydraulischen Abgleich systembedingt unnötig häufig zum Ein- und Ausschalten “gezwungen” wird: Er “taktet” zu häufig. 

Die suboptimale Heizwasserverteilung macht sich zudem bemerkbar mit Geräuschen in den Heizkörpern: Ihr könnt zum Beispiel

  • Fließgeräusche
  • oder Pfeifgeräusche hören.

Doch die ungleiche Wärmeverteilung bringt euch nicht nur Einbußen am Wohlfühlklima in den einzelnen Räumen und störende Geräusche: Eure Heizung verschwendet damit auch unnötig teure Heizwärme. Denn wer beispielsweise die Vorlauftemperatur erhöht, um auch die weiter von der Wärmequelle entfernten Räum auf die gewünschte Raumtemperatur zu beheizen, der bekommt damit neue Probleme: Die Gesamttemperatur im Haus erhöht sich dadurch und die der Wärmequelle nahen Räume werden zu warm. Die übermäßige Heizwärme regulieren die meisten dann, indem sie lüften. Dabei geht viel teure Heizwärme ungenutzt zum Fenster raus. Eure Notfallmaßnahme verbraucht demnach extra Energie. Hinzu kommen neue Fließ- und Knackgeräusche in der Anlage, deren Ursachen

  • der höhere Volumenstrom
  • und die höhere Förderhöhe der Pumpe, die das warme Wasser umwälzt,

sind. Letztere verbraucht außerdem auch mehr Betriebsstrom.

Deshalb ist ein hydraulischer Abgleich der Heizung ratsam, der das Ziel hat, für alle Heizflächen in eurem Wärmeverteilungssystem gleiche Widerstände zu erzeugen.

So funktioniert ein hydraulischer Abgleich

Eure Heizung ist dann hydraulisch abgeglichen, wenn der Fluss des Heizungswassers darin optimiert ist. Dann nämlich bekommt jeder ans System angeschlossene Heizkörper so viel Heizungswasser, wie er braucht: nicht mehr und nicht weniger. Es gibt dann weder mit Heizungswasser übervorteilte noch damit benachteiligte Heizkörper in eurer Heizungsanlage.

Das hydraulische Abgleichen gelingt euch mit verschiedenen Handgriffen an der Anlage beziehungsweise dem Einsatz passender Bauteile, darunter

  • mit Voreinstellungen der Heizkörperventile an den Heizkörpern,
  • mit sogenannten Strangregulierarmaturen an den einzelnen Strängen
  • und mit optimierten Einstellungen und optimal dimensionierten Umwälzpumpen.

Heizkörperventile voreinstellen

Indem ihr die Heizkörperventile am Heizkörper voreinstellt, begrenzt ihr den Volumenstrom des Heizungswassers, das die Heizkörper durchströmt. Je größer der Volumenstrom ist, desto mehr Heizwärme transportiert das Heizwasser in den Heizkörper und dieser in den Raum.

Strangregulierarmaturen einsetzen

Auch sogenannte Strangregulierarmaturen sind eine Maßnahme,

  • um den Volumenstrom mit Hilfe sogenannter Strangregulierventile (Durchflussbegrenzungsventile)
  • um den Differenzdruck  mit Hilfe sogenannter Differenzdruckregler in den jeweiligen Strängen 

zu regulieren. 

Umwälzpumpe dimensionieren und einstellen

Mit der optimalen Einstellung von Förderhöhe und Förderstrom der elektronisch geregelten Umwälzpumpe wälzt diese das Heizungswasser ruhig und gleichmäßig durch die Heizungsanlage.

Ist der hydraulische Abgleich erfolgreich, dann fließt durch den ersten Heizkörper der Heizungsanlage nur wenig Heizwasser, durch den letzen dagegen am meisten.

Hydraulischer Abgleich ist Gesetz

Mit der Energieeinsparverordnung (EnEV) schreibt der Gesetzgeber den hydraulischen Abgleich für Neubauten vor. Für Bestandsgebäude ist er demnach nötig, wenn die Heizungsanlage wesentlich geändert wird.

Und wenn ihr für eine Heizungsmodernisierung staatliche Fördergelder (von Bund wie Ländern)  in Anspruch nehmen wollt, dann steht der hydraulische Abgleich automatisch auf eurer to-do-Liste.

Nicht zuletzt soll hier erwähnt werden, dass auch euer Heizungsbauer nach der Vergabe- und Vertragsordnung (VOB) in der Pflicht steht, für Bauleistungen nach VOB Teil C und DIN 18380 einen hydraulischen Abgleich zu machen.

Foto: Doreen Brumme

 

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