Hydraulischer Abgleich Berechnung

Einleitung

Da Sie jetzt die Abgleichstrategie bzgl. der notwendigen Komponenten in Bestandsanlagen kennen, benötigen Sie jetzt noch die Strategie für die Berechnung (oder Nachrechnung) und die norwendigen Hilfsmittel (Werkzeuge) zur Berechnung der Heizungsanlage. Denn was nutzt Ihnen alles Wissen, wenn Sie es anschließend nicht anwenden können. Hierzu benötigen Sie Werkzeuge, die speziell für die Be- oder besser Nachrechnung von Bestandsanlagen konzipiert wurden.

Wichtig: Unterscheiden Sie immer zwischen einer Neuplanung oder der Nachrechnung von Bestandsanlagen. Mein Fokus liegt hier auf der Be- bzw. Nachrechnung von Bestandsgebäuden. Warum? Nun - ganz einfach: Wenn bei rund 90% aller bestehenden Wohngebäude (wir reden hier von rund 18 Mio. Ein-, Zwei- und kleineren Mehrfamilienhäusern bis 10 WE) der hydraulische Abgleich, aus welchen Gründen auch immer, NICHT oder FALSCH durchgeführt wurde, dann besteht hier ein dringender Handlungsbedarf. Einen kleinen Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten der Berechnungen finden Sie hier.

Entscheidend ist die Vorgehensweise

Eine Neuplanung ist (relativ) einfach: Raumweise Heizlast nach DIN 12831, Wärmeübertragerflächen definieren, Systemtemperaturen in Abhängigkeit vom Wärmeerzeuger definieren, Rohrnetz und Armaturen auslegen - fertig. Die Berechnungswerkzeuge gibt es schon lange für diese "Vorwärtsberechnung"

Im Bestand sieht dies ganz anders aus 
Viele Berechnungsparameter, sowohl für die Hüllfläche (U-Werte, Wandaufbau, ...) als auch für die Verteilung (Heizkurve, reale Systemtemperaturen und Differenzdrücke, Rohrnetzverlauf, Kenndaten der Armaturen, Funktionalität der Armaturen), sind nicht bekannt. Deshalb stellen sich immer wieder die gleichen Fragen:

  • Wie ist die richtige Vorgehensweise für eine Nachrechnung im Bestand ?
  • Wie kommt man mit einem akzeptablen Aufwand zu einem guten Berechnungsergebnis?

Verfahren A und B definieren die Rahmenbedingungen
Schon lange bevor dieses Papier in der Branche (endlich) eine für die Praxis sinnvolle Vorgehensweise beschreibt (siehe VdZ Formular Einzelmaßnahme), habe ich diese beiden Berechnungsvarianten für den hydraulischen Abgleich beschrieben:

  • Leistung des Heizkörpers = Heizlast des Raumes (Annahme, wie Verfahren A)
  • Berechnung einer (vereinfachten) raumweisen Heizlast und Anpassung der Heizkörperleistung an die reale Heizlast (wie Verfahren B), ergänzt durch eine eine Systemoptimierung (Vorlauftemperatur, Spreizung, Förderhöhe der Pumpe bzw. Reduzierung der Armaturendifferenzdrücke)

Das klingt zunächst einmal etwas kompliziert, ist aber mit den geeigneten Berechnungswerkzeugen überhaupt kein Problem.

Merksatz, Annahmen, Heizlast und Daten
Bevor Sie nun mit einer Berechnung starten, möchte ich Ihnen 4 wichtige Grundregeln nahelegen, ohne die Sie nie zu einem guten Berechnungsergebnis kommen werden.

  • Zerlegen Sie immer eine große Heizungsanlage in viele kleine, hydraulisch unabhängige Zonen oder Verbrauchereinheiten. Nur so bekommen Sie mit den geeigneten Produkten (Differenzdruckregler im Strang, druckunabhängiges Ventil am Heizkörper) eine Heizungsanlage auch für den Teillastfall in den Griff. 
  • Nur die Annahmen für einen (Vor)Abgleich nach Verfahren A ermöglichen eine schnelle Berechnung über die Datenscheibe oder die Installer APP. Diese Grafik zeigt ganz klar die Grenzen von Ergebnissen auf der Basis von Annahmen auf. Bitte verzichten Sie auf Zahlenspielereien und sinnlose Berechnungen. Das Verfahren A ist für den Einstieg nicht schlecht, aber man muss die Grenzen kennen! 
  • Ohne die Basis einer vereinfachten, raumweisen Heizlastberechnung werden Sie nie ein gutes Berechnungsergebnis erhalten, mit welcher Software auch immer. Sie kennen die Aussage aus der Marktwirtschaft: Angebot und Nachfrage regeln den Preis. Beim hydraulischen Abgleich ist es ähnlich: Nachfrage und Angebot müssen im Einklang stehen (Stationärer Zustand, die Anlagendynamik ist ein anderes, weiteres Thema). Damit man diese Balance erhält, müssen Sie nicht nur diese beiden Parameter gegenüberstellen, sondern auch die notwendigen Schlüsse daraus ziehen. Wir sprechen dann von einer Anlagenoptimierung im Bestand. Das geht schon seit vielen Jahren mit der Software DanBasic, die genau die Anforderungen von Verfahren B (und noch mehr) erfüllt.
  • Die Daten: Wichtig für Sie ist hierbei, dass das Programm über eine Schnittstelle nach der VDI Richtlinie 3805/2 verfügt. Dieser seit 1998! verfügbare Datensatz enthält alle für eine Berechnung bzw. Auslegung einer Armatur benötigten Kennwerte. In der neuesten Version (Schnittstellendefinition 02/2016) bietet der Datensatz sogar die Möglichkeit, druckunabhängige Thermostventile und der Auslegungsparameter zu hinterlegen.

Bitte beachten: Wie und in welchem Umfang das Datenmaterial der Richtlinie in einem Programm umgesetzt wird, ist einen andere Frage.