Die Berechnung einer Fußbodenheizung im Bestand

Fakt ist, dass, wie bei den Radiatorenheizungen, bei bestehenden Fussbodenheizungen (Grundlagen siehe auch Systembetrachtung Teil 7) kaum ein Abgleich am Verteiler durchgeführt wurde. Es gibt viele unbekannte Parameter, sodass eine näherungsweise Berechnung nur durch eine systematische Vorgehensweise möglich ist.
Hinzu kommt, dass bei der Wärmeübertragungsfläche "Fußboden" ein erheblicher Fließwiderstand durch die Rohrleitungen berücksichtigt werden muss und im Gegensatz zu Radiatorenheizungen tendenziell nicht die am weitesten erntfernte Wärmeübertragerfläche (Heizkörper) den max. erforderlichen Differenzdruck benötigt, sondern die Fußbodenheizfläche mit der größten benötigten Leistung eines bestimmten Heizregisters !

Wie geht man nun vor ? Bilder und eine Beispielrechnung verdeutlichen dies am besten. Im Beispiel handelt es sich um ein Einfamilienhaus Baujahr 1996. Die Heizlast wird überschlägig aus dieser Tabelle ermittelt

Schritt für Schritt zum Ziel

Schritt 1: Ermittlung der einzelnen Heizregister pro Raum durch Sichtung der Beschriftung am Verteiler

 Schritt 2: Ermittlung der Volumenströme je Heizregister / Ermittlung des Gesamtvolumenstromes am Verteiler 

Für Raum A und B erhalten Sie folgende Werte

Die Definition der Parameter finden Sie hier 

Schritt 3: Addition der Volumenströme je Verteiler = Gesamtvolumenstrom für alle Heizflächen

Schritt 4: Berechnung der Druckverluste je Heizregister
 

Für Raum A und B erhalten Sie folgende Werte

Die Definition der Parameter finden Sie hier

Zur Vorgehensweise: Heizregister 3 hat durch den größten Volumenstrom den größten Druckverlust (195mbar). Dazu addiert sich der Druckverlust des offenen Ventils im Verteiler (50 mbar). Der Geamtdruckverlust (245mbar) = max Druckverlust steht am gesamten Verteiler an. Die Druckdifferenz bei den Heizregistern 1 und 2 muß am den Ventilen abgebaut werden  

Schritt 5 / Schritt 6: Dimensionierung des Strangdifferenzdruckreglers bzgl. der Nennweite und des Differenzdruckes
Diese beiden Schritte fasse ich zusammen. Ich wähle einen Differenzdruckregler ASV-PV (0,2 - 0,4 bar) in der Nennweite DN 20, der Druckverlust beträgt ca. 22mbar pro Ventil (Bild). Die Auslegung erfolgt einfach und schnell über die Armaturenauslegung DanBasic

Schritt 7: Berechnung der Einstellwerte am Heizkreisverteiler
Die Voreinstellwerte können Sie in der Tabelle unter Schritt 4 einsehen. Wichtig: In diesem Beispiel wird wegen der Übersichtlichkeit nur ein Verteiler betrachtet. In der Praxis gibt es jedoch oft mehrere Verteiler, die durch einen Differenzdruckregler geregelt werden. Entsprechend ändern sich dann auch die zu drosselnden Drücke an den Ventilen im Verteiler ! 

Schritt 8: Berechnung der Förderhöhe der Pumpe

Schritt 9: Auswahl der Pumpe

Ergänzend zum Beispiel Dokumente zum Thema !

• Auslegung Fußbodenheizung
• BVF: Überschlägiger hydraulischer Abgleich bestehender Fußbodenheizkreise
• BVF: Tipps zur Modernisierung einer Fußbodenheizung

Neue Version (1.3): Meine Online-Schnellauslegung für Fußbodenheizungen im Bestand (03/2020) 

Einsparungen durch die Nachrüstung von Einzelraumregelsystemen

Mindestens 1Mio. Warmwasserfußbodenheizungen werden heute ohne raumweise Temperaturregelung betrieben. Welches Einsparpotential in der Nachrüstung besteht zeigt ein Bericht der TU Dresden im Auftrag des des BVF (Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V.). Die Fakten:

• Einsparung bis zu 11,6% bei intermittierenden Betrieb,  bis zu 21% bei durchgängigen Betrieb
• Amortisationszeiten zwischen 3,5 - 7,3 Jahren (mit KfW-Förderung Progr. 430)

 (Fachartikel Einsparung durch Nachrüstung)

Sehr umfangreich und informativ: Das Informationsblatt des BDH Flächenheiz- und Kühlsysteme 

Weitere Informationen gibt es beim Bundesverband (BVF) -> hier

Hier noch einen schöner Artikel: Basiswissen - Fußbodenheizung richtig auslegen mit vielen interessanten Informationen (25.04.2017)