Software für Hydraulischen Abgleich

Eine Heizungsanlage kann nur dann effizient arbeiten, wenn sie richtig ausgelegt, installiert, einreguliert und eingestellt ist. Das ist selten der Fall, zudem ist eine Neubetrachtung nach jeder erfolgten Modernisierung erforderlich. Neben regionalen Förderprogrammen fordert ab 2007 auch die KfW Förderbank einen Nachweis des Hydraulischen Abgleichs. Das Optimus-Projekt der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) hat bereits belegt, dass insbesondere bei Wohngebäuden nach Wärmeschutzverordnung und auf entsprechenden Standard sanierte Wohngebäuden die Maßnahme besonders wirtschaftlich ist und mit geringen Investitionen hohe Energieeinsparungen erzielt (wir berichteten). Dafür steht jetzt eine Softwarelösung zur Verfügung. Die Software „OPTIMUS“ von Hottgenroth/ETU setzt die Anforderungen des gleichnamigen Projekts anwenderfreundlich um:

• Nach der Datenerfassung (Gebäudedaten, Anlagedaten etc.) wird zunächst die Heizlast der Räume überschlägig anhand der Wärmeverluste über die Außenflächen ermittelt. Die installierte Heizkörperleistung unter Normbedingungen wird aus der Bauart und Geometrie bestimmt. Es wird in jedem Raum verglichen: das Verhältnis von Angebot (Normheizleistung des Heizkörpers) zum Bedarf (Raumheizlast). Der Raum, bei dem dieses Verhältnis am kleinsten ist, bestimmt die Optimierung.
• Der „thermisch ungünstigste“ Heizkörper legt das neue Temperaturniveau im System fest. Weil die Heizleistung mit mehreren Vor- und Rücklauftemperaturkombinationen erreicht werden kann, optimiert OPIMUS die Vor- und Rücklauftemperatur des thermisch ungünstigsten Heizkörpers unter Berücksichtigung diverser Randbedingungen und den resultierenden Bedingungen an den anderen Heizkörpern.
• Aus der optimierten Auslegungsvorlauftemperatur des thermisch ungünstigsten Heizkörpers ergibt sich ein Einstellwert für die Heizkurve.
• Aus der Auslegungsvorlauftemperatur und der Heizflächengröße ergeben sich jeweils die individuelle Rücklauftemperatur und die Heizwassermenge, so dass die hydraulischen Druckverluste berechnet werden können. Die Druckverlustberechnung erfolgt nicht auf Basis eines (neu aufgenommenen) Rohrnetzes, sondern näherungsweise anhand typischer Kennwerte von Bestandsgebäuden. Dabei werden auch Sondereinbauten wie Wärmemengenzähler, Filter oder Überströmventile im Rohrnetz berücksichtigt.
• Für das ganze Netz ergibt sich ein Gesamtdruckverlust, welcher die Förderhöhe der Pumpe bestimmt. OPTIMUS gibt rechnerisch die notwendige Förderhöhe aus, die dann an der Pumpe eingestellt werden kann.
• Das Programm berechnet mittels Hydraulischem Abgleich die Widerstände, die vor jeden Heizkörper für eine bedarfsgerechte Versorgung erforderlich sind.
• Die Widerstände werden über Thermostatventile mit Voreinstellung oder Rücklaufverschraubung eingestellt. OPTIMUS gibt dazu für jeden Heizkörper einen individuellen Wert aus. Da in Altanlagen meistens noch Rücklaufverschraubungen existieren und diese sehr ungenau zu justieren sind, wird aus einer Liste der gängigsten Ventilhersteller automatisch das am besten geeignete Ventil für jeden Heizkörper vorgeschlagen.
• In der Regel sinkt nach einer Sanierung die Heizlast. Damit ist die vorhandene Pumpe zu groß dimensioniert und das Regelverhalten des Systems verschlechtert sich zu Lasten der Energieeffizienz. Bei zu großen Abweichungen schlägt OPTIMUS vor, die Pumpe zu ersetzen oder einen Differenzdruckregler einzubauen.

Der Grundgedanke des Optimus-Projekts und die bedienungsfreundliche Umsetzung in der Software OPTIMUS löst das Generalproblem mit geringem Erfassungsaufwand einen hinreichend genauen Hydraulischen zu erreichen. Experten gehen davon als, dass deutlich über 80% aller Warmwasserpumpenheizungen nicht hydraulisch abgeglichen sind und somit einen erhöhten Energieverbrauch aufweisen. Deswegen wird der Austausch von Heizungsanlagen im Rahmen des CO2-Gebäudemodernisierungsprogramms auch nur noch mit nachgewiesenem Hydraulischen Abgleich gefördert. Achtung: Ein (neuer) Hydraulischer Abgleich ist insbesondere auch immer dann erforderlich, wenn sich die Heizlast im Raum, in der Regel durch eine energetische Modernisierung der Gebäudehülle, ändert. Ohne diese Maßnahme lassen sich errechnete Einsparungen sonst kaum realisieren.

Hottgenroth/ETU gibt das Leistungsspektrum von OPTIMUS für Ein- und Mehrfamilienhäuser wie folgt an:

• Ausdruck von Datenblättern zur manuellen Erfassung / Erfassung der Daten beim Kunden
• Eingabe von Gebäudedaten, der Heizkreislaufdaten (bis zu 50 Heizkreise möglich), der Raumdaten, der Begrenzungsflächen (Außenflächen)
• Vereinfachte Berechnung der Heizlast
• Schnittstelle zur ETU-Rohrnetzberechnung bzw. ETU-Heizlast, zum ETU-Energieberater Professional bzw. Plus
• Eingabe von Anlagendaten
• Berechnung der optimalen Vorlauftemperatur im System
• Ermittlung des Anlagenvolumenstroms für gegebene oder berechnete Vorlauftemperatur
• Abfragen von Pumpendaten, Restförderhöhe, Druckabfall durch Sondereinbauten
• Vorschlag für den Einbau eines Differenzdruckreglers wenn notwendig
• Berechnung des Hydraulischen Abgleichs
• Überprüfung der Möglichkeit der Absenkung der Vorlauftemperatur bei zu kleinen Volumenströmen
• Auslegung der Anlage für die Beheizung mit Wärmepumpenbetrieb
• Datenbanken für Heizkörper, Thermostatventile und sonstige Anlagenkomponenten
• Ausgabe der Ergebnisse mit allen notwendigen Einstellwerten der Anlagenkomponenten
• KfW-Ausdruck

Mehr Infos unter: www.energieberaterforum.de GLR