{"id":5825,"date":"2024-01-26T12:12:06","date_gmt":"2024-01-26T11:12:06","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gruenlandstaudenhof.de\/cms2\/?p=5825"},"modified":"2024-05-13T11:43:47","modified_gmt":"2024-05-13T09:43:47","slug":"effiziente-heizungsregulierung-mit-homematic-ip-automatischer-hydraulischer-abgleich-am-heizkoerper","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gruenlandstaudenhof.de\/cms2\/ratgeber\/effiziente-heizungsregulierung-mit-homematic-ip-automatischer-hydraulischer-abgleich-am-heizkoerper\/","title":{"rendered":"Effiziente Heizungsregulierung mit Homematic IP: Automatischer hydraulischer Abgleich am Heizk\u00f6rper"},"content":{"rendered":"\n

In Deutschland sind Heizungsanlagen, die W\u00e4rme mit Wasser verteilen, sowohl im Wohnungs- als auch im Nichtwohnungsbereich der g\u00e4ngige Standard. Ob Heizk\u00f6rper oder die mittlerweile vorherrschenden Fu\u00dfbodenheizungen im Neubau \u2013 sie alle werden von Wasser aus dem W\u00e4rmeerzeuger, sei es eine Gastherme oder eine W\u00e4rmepumpe, durchflossen. Diese Heizungen fungieren als komplexe ‘hydraulische Systeme’, deren Funktionalit\u00e4t und Effizienz von Durchflussmengen, Druck im System und Wassertemperaturen abh\u00e4ngen. Mit Homematic IP wird nun der hydraulische Abgleich an Heizk\u00f6rpern automatisiert \u2013 eine nutzerfreundliche Innovation f\u00fcr eine optimierte W\u00e4rmeverteilung.”<\/p>\n\n\n\n

Optimierung des Heizbetriebs: Hydraulischer Abgleich f\u00fcr effiziente W\u00e4rmeversorgung<\/h2>\n\n\n\n

In Deutschland sind Heizungsanlagen, die W\u00e4rme mithilfe von Wasser verteilen, sowohl im Wohnungs- als auch im Nichtwohnungsbereich weit verbreitet. Diese hydraulischen Systeme, die Heizk\u00f6rper oder Fu\u00dfbodenheizungen einschlie\u00dfen, werden von Wasser aus einem W\u00e4rmeerzeuger wie einer Gastherme oder einer W\u00e4rmepumpe durchstr\u00f6mt. Die Leistung und Effizienz solcher Heizungen h\u00e4ngen von Faktoren wie Durchflussmengen, Dr\u00fccken im System und Wassertemperaturen ab.<\/p>\n\n\n\n

Die Komplexit\u00e4t dieser hydraulischen Systeme variiert erheblich, von einfachen Strukturen in einzelnen Wohnungen bis zu komplexen Anlagen, die ganze Geb\u00e4udekomplexe versorgen. Bei der Modernisierung von Heizungen im Altbau erfolgt die Versorgung oft durch einen zentralen Rohrstrang, w\u00e4hrend in Einfamilienh\u00e4usern separate Str\u00e4nge pro Etage \u00fcblich sind. In Mehrfamilienh\u00e4usern gibt es typischerweise eine zentrale Heizungsanlage f\u00fcr das gesamte Geb\u00e4ude.<\/p>\n\n\n\n

In verteilten hydraulischen Systemen zeigt sich, dass Heizfl\u00e4chen in der N\u00e4he des W\u00e4rmeerzeugers oft h\u00f6here Volumenstr\u00f6me aufweisen, w\u00e4hrend entferntere Heizk\u00f6rper mit niedrigeren Str\u00f6men durchflossen werden. Dies f\u00fchrt zu ungleichm\u00e4\u00dfiger W\u00e4rmeversorgung in den R\u00e4umen.<\/p>\n\n\n\n

Um Heizungsanlagen effizient und sparsam zu betreiben, ist ein hydraulischer Abgleich erforderlich. Dieser sorgt daf\u00fcr, dass f\u00fcr jeden Raum die genau ben\u00f6tigte W\u00e4rmemenge abgegeben wird, um ein optimales Raumklima zu gew\u00e4hrleisten. Der hydraulische Abgleich ist entscheidend, um \u00dcberhitzung oder verz\u00f6gerte Erw\u00e4rmung zu vermeiden und die Energiekosten zu optimieren.<\/p>\n\n\n\n

Durch die Implementierung eines hydraulischen Abgleichs k\u00f6nnen Heizungsanlagen pr\u00e4zise auf die individuellen Anforderungen jedes Raumes abgestimmt werden, was nicht nur den Komfort steigert, sondern auch zu erheblichen Energieeinsparungen f\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n

Verpflichtung zum Hydraulischen Abgleich<\/h2>\n\n\n\n

Es ist zwingend erforderlich, bestehende und neu zu errichtende Heizungssysteme hydraulisch abzugleichen, um negative Effekte, wie zuvor beschrieben, zu vermeiden. Der hydraulische Abgleich gew\u00e4hrleistet den Komfort der Bewohner und Nutzer von Geb\u00e4uden, spart wertvolle Energie ein und tr\u00e4gt zur Reduzierung von Kosten sowie CO2-Emissionen bei. Daher ist die Durchf\u00fchrung des hydraulischen Abgleichs im Rahmen von F\u00f6rderprogrammen der KfW bzw. BAFA und gem\u00e4\u00df VOB-C verpflichtend, wenn Heizungen neu installiert oder ersetzt werden.<\/p>\n\n\n\n

Anhand der Geb\u00e4udedaten l\u00e4sst sich die ben\u00f6tigte W\u00e4rmemenge f\u00fcr jeden Raum ermitteln, die von Faktoren wie Solltemperatur, Au\u00dfentemperatur, Wetter und anderen Einfl\u00fcssen wie L\u00fcften abh\u00e4ngt. Bei wasserbasierten Heizungen beeinflussen die Art und Dimensionierung der Heizk\u00f6rper, die aktuelle Durchflussmenge an jedem Heizk\u00f6rper und die Differenz zwischen Vor- und R\u00fccklauftemperatur die abgegebene W\u00e4rmemenge in einem Raum.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr einen sachgerechten hydraulischen Abgleich ist eine detaillierte Planung unerl\u00e4sslich, die im Neubau zwar aufwendig, aber fachlich kaum schwierig sein sollte. Beim Austausch der Heizung stellt der hydraulische Abgleich, aufgrund fehlender Daten, oft eine Herausforderung dar, wenn nicht sogar unm\u00f6glich ist. Aufgrund von Limitierungen mechanischer Regelungen gestatten Normen und Gesetzgeber heute die Nutzung grober Sch\u00e4tzungen und Annahmen f\u00fcr Berechnungen im Rahmen des hydraulischen Abgleichs.<\/p>\n\n\n\n

Methodische Herausforderungen bei der Ermittlung der erforderlichen W\u00e4rmemenge und deren Ber\u00fccksichtigung im hydraulischen Abgleich<\/h2>\n\n\n\n

Die erforderliche W\u00e4rmemenge ist keinesfalls konstant und unterliegt nicht nur der vom Nutzer gew\u00fcnschten Solltemperatur der R\u00e4ume, sondern auch den Schwankungen der Au\u00dfentemperatur und den Wetterbedingungen. Ein Raum, der kaltem Wind oder Regen ausgesetzt ist, erfordert offensichtlich mehr Heizung als ein Raum, dessen Fenster auf der sonnenzugewandten Seite liegen.<\/p>\n\n\n\n

Die Berechnung der ben\u00f6tigten W\u00e4rmemenge pro Raum ist grunds\u00e4tzlich unproblematisch, wenn dabei nur die Soll- und Au\u00dfentemperatur ber\u00fccksichtigt werden, jedoch nicht andere Wettereinfl\u00fcsse. Bei Neubauten k\u00f6nnten dazu bereits f\u00fcr die ENEV (Energieeinsparverordnung) bzw. seit November 2020 f\u00fcr das GEG (Geb\u00e4udeenergiegesetz) ermittelte Daten des Geb\u00e4udeenergiebedarfs herangezogen werden. Bei bestehenden Geb\u00e4uden stehen die erforderlichen Daten jedoch selten f\u00fcr eine pr\u00e4zise Bestimmung des Energiebedarfs zur Verf\u00fcgung, selbst wenn vereinfachte Methoden verwendet werden.<\/p>\n\n\n\n

Die Norm erlaubt stattdessen die Anwendung einer groben Sch\u00e4tzung pro Quadratmeter, basierend auf einer Tabelle, die das Geb\u00e4udealter und die Gesamtgr\u00f6\u00dfe ber\u00fccksichtigt. Dabei werden die spezifischen Eigenschaften des Geb\u00e4udes sowie durchgef\u00fchrte energetische Sanierungsma\u00dfnahmen wie Fenstertausch oder D\u00e4mmung nicht ber\u00fccksichtigt. Daher ist es fraglich, die auf diesem Weg gewonnenen Daten tats\u00e4chlich zu verwenden.<\/p>\n\n\n\n

Es bleibt jedoch ein grundlegendes methodisches Problem: Wie bereits dargestellt, h\u00e4ngt die ben\u00f6tigte W\u00e4rmemenge wesentlich von der Au\u00dfentemperatur und dem Wetter ab. Die Frage, wie dies hydraulisch von einem mechanischen Regler und einer einzigen Ventilvoreinstellung ber\u00fccksichtigt werden kann, bleibt eine Herausforderung.<\/p>\n\n\n\n

Effiziente Regelung und Ausstattung f\u00fcr die W\u00e4rmeverteilung in modernen Heizsystemen<\/h2>\n\n\n\n

Die Steuerung der gesamten erzeugten W\u00e4rme stellt bei zeitgen\u00f6ssischen W\u00e4rmepumpen, Gas-Brennwertthermen und anderen W\u00e4rmeerzeugern kaum noch eine Herausforderung dar. Die Regelung der Vorlauftemperaturen basiert heute auf einer Au\u00dfentemperaturf\u00fchrung durch entsprechende Sensoren, was als g\u00e4ngiger Stand der Technik gilt und die manuelle Steuerung der Vorlauftemperatur in der Vergangenheit ersetzt hat. Ebenso hat die Regelung des W\u00e4rmeerzeugers mit einem Thermostaten in einem f\u00fchrenden Raum \u2013 zumindest in Deutschland \u2013 weitgehend modernen Brennersteuerungen Platz gemacht.<\/p>\n\n\n\n

In verzweigten Systemen ist es selbstverst\u00e4ndlich, dass jeder einzelne Strang ausgeglichen und bedarfsgerecht versorgt werden muss. Dies wird heute durch den Einsatz moderner Hocheffizienzpumpen und Strangdifferenzdruckregler erreicht.<\/p>\n\n\n\n

Prinzipielle Herausforderungen beim hydraulischen Abgleich an Heizk\u00f6rpern<\/h2>\n\n\n\n

Die Abstimmung der W\u00e4rmeverteilung an Heizk\u00f6rpern stellt eine fundamentale Herausforderung dar. Mechanische Heizk\u00f6rperthermostate fungieren lediglich als einfache Proportionalregler, was bestimmte Herausforderungen mit sich bringt. Aufgrund ihrer Natur ist ein dynamisches, adaptives Verhalten oder ein automatischer, permanenter Abgleich mit mechanischen Thermostaten nicht m\u00f6glich. In der Praxis ist die Begrenzung des maximalen Durchflusses am Ventil die einzige M\u00f6glichkeit, einen ann\u00e4hernden Ausgleich einzelner Heizk\u00f6rper vorzunehmen. Daher gilt die Ventilvoreinstellung heute als Standard f\u00fcr den hydraulischen Abgleich an Heizk\u00f6rpern.<\/p>\n\n\n\n

Die genaue Kenntnis des hydraulischen Systems ist f\u00fcr die Ventilvoreinstellung bei mechanischen Thermostatventilen unerl\u00e4sslich. Dazu geh\u00f6ren auch pr\u00e4zise Daten zu den Heizk\u00f6rpern und den verwendeten Ventilen.<\/p>\n\n\n\n

Der Durchfluss an den Heizk\u00f6rpern h\u00e4ngt ma\u00dfgeblich von Faktoren wie Pumpendruck, Leitungsdimensionen und Leitungsf\u00fchrung ab. Dazu geh\u00f6ren Querschnitte, L\u00e4ngen, die Anzahl und der Radius der B\u00f6gen aller Leitungen im Heizungsnetz. Ohne entsprechende Daten ist eine korrekte Ventileinstellung nicht m\u00f6glich. Eine entscheidende Herausforderung beim hydraulischen Abgleich an Heizk\u00f6rpern besteht daher in der genauen Ermittlung aller dieser Daten.<\/p>\n\n\n\n

Die notwendige pr\u00e4zise Planung w\u00e4re im Neubau zwar aufwendig, aber prinzipiell sind alle Daten verf\u00fcgbar. Fachlich betrachtet sollte die Bestimmung der Voreinstellung f\u00fcr jedes einzelne Ventil daher erreichbar sein. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass die entsprechenden Daten aus der Planung nicht immer als verl\u00e4sslich angesehen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Im Geb\u00e4udebestand ist die Problematik noch gr\u00f6\u00dfer. Beim Austausch der Heizung muss ebenfalls ein hydraulischer Abgleich durchgef\u00fchrt werden, und in der Praxis stehen die daf\u00fcr notwendigen Daten fast nie zur Verf\u00fcgung. Die genauen Informationen zu alten Heizk\u00f6rpern und der exakten Verlegung der Rohre sind oft nicht verf\u00fcgbar, was ein grundlegendes Problem beim hydraulischen Abgleich an Heizk\u00f6rpern im Bestand darstellt.<\/p>\n\n\n\n

Praxis des Hydraulischen Abgleichs: Herausforderungen und Dokumentation<\/h2>\n\n\n\n

Das \u00fcbergeordnete Ziel des hydraulischen Abgleichs besteht in der korrekten Auslegung der gesamten Anlage, um jederzeit eine ausgewogene Balance zwischen Bedarf und Bereitstellung von W\u00e4rme sicherzustellen. Ein gleichwertig wichtiger Aspekt f\u00fcr Heizungsbauer ist die Zufriedenheit ihrer Kunden. Diese beiden Ziele sind nicht zwangsl\u00e4ufig deckungsgleich: Eine exakte Auslegung birgt aufgrund von Ungenauigkeiten das Risiko, dass m\u00f6glicherweise zu wenig W\u00e4rme geliefert wird. Insbesondere die \u00dcbergangszeiten im Fr\u00fchjahr und Herbst stellen hierbei eine Herausforderung dar, da die Au\u00dfentemperaturen w\u00e4hrend dieser Perioden stark variieren k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

In der Praxis besteht die Tendenz, lieber etwas mehr W\u00e4rme zur Verf\u00fcgung zu stellen, um sicherzustellen, dass die Heizung das Haus auch in der \u00dcbergangszeit ausreichend erw\u00e4rmt. Obwohl dies die Zufriedenheit der Kunden gew\u00e4hrleistet, geht dies m\u00f6glicherweise zu Lasten des eigentlichen Ziels des hydraulischen Abgleichs.<\/p>\n\n\n\n

Die F\u00f6rderung von Heizungsanlagen erfordert in der Regel das Ausf\u00fcllen des sogenannten “VdZ-Formulars”, das in Verbindung mit einer Fachregel f\u00fcr die “Optimierung von Heizungsanlagen im Bestand” vom VdZ (Wirtschaftsvereinigung Geb\u00e4ude und Energie e.V.) entwickelt wurde. Das Formular muss dem Kunden zusammen mit der “Dokumentation einschlie\u00dflich der Berechnungsergebnisse” zum hydraulischen Abgleich ausgeh\u00e4ndigt werden. Umfassende Daten zum hydraulischen Abgleich m\u00fcssen dem Kunden bereitgestellt werden, und sowohl der Kunde als auch der Fachbetrieb m\u00fcssen das Formular sowie die Daten unterzeichnen. Obwohl das VdZ-Formular normalerweise nicht f\u00fcr F\u00f6rderma\u00dfnahmen eingereicht werden muss, ist der Kunde verpflichtet, es f\u00fcr einen Zeitraum von 10 Jahren aufzubewahren.<\/p>\n\n\n\n

Kosten f\u00fcr den Austausch von Heizk\u00f6rperventilen<\/h2>\n\n\n\n

Der Austausch einer Gastherme oder der Wechsel zu einer W\u00e4rmepumpe erfolgt oft unabh\u00e4ngig von einer umfassenden Renovierung des gesamten Hauses.<\/p>\n\n\n\n

\u00c4ltere Ventile f\u00fcr Heizk\u00f6rperthermostate erm\u00f6glichen in der Regel keine Voreinstellung der Durchflussbegrenzung, die heute wesentlich f\u00fcr den statischen hydraulischen Abgleich ist. Fr\u00fcher wurden teilweise einstellbare R\u00fcckflussventile am Ausgang des Heizk\u00f6rpers verwendet. Diese sind jedoch f\u00fcr den hydraulischen Abgleich ungeeignet, da weder eine pr\u00e4zise Einstellung auf einen bestimmten Wert m\u00f6glich ist, noch die daf\u00fcr notwendigen Daten in der Praxis ermittelt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Die Vorstellung, lediglich das Ventil jedes Heizk\u00f6rpers in jedem Raum auszutauschen, erweist sich in der Praxis als herausfordernd. Heizk\u00f6rper, Ventile und Rohrleitungen sind oft bereits \u00fcber mehrere Jahrzehnte alt, und die gesamte Bandbreite des Heizungsbaus aus verschiedenen Perioden spiegelt sich wider. Dies umfasst unterschiedliche Arten von Rohrleitungen, verschiedene Methoden der Verbindung (L\u00f6ten, Schrauben, Verpressen), sowie verschiedene Ventilk\u00f6rper und Anschl\u00fcsse an den Heizk\u00f6rpern. Hinzu kommen potenzielle Risiken aufgrund des Alters der Leitungen und Heizk\u00f6rper.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr den hydraulischen Abgleich bei Bestandsbauten ist daher h\u00e4ufig der Austausch der Ventile an den Heizk\u00f6rpern erforderlich. Dies bedeutet f\u00fcr den Kunden erhebliche Kosten, typischerweise im Bereich von 60 bis 120 Euro pro Heizk\u00f6rper. Da der direkte Nutzen aus dem Ventiltausch schwer zu vermitteln ist, bleiben dem Fachhandwerk oft nur Argumente wie “ist so vorgegeben” oder “ist ohne Ventiltausch unm\u00f6glich”.<\/p>\n\n\n\n

Automatisierter hydraulischer Abgleich mit Homematic IP<\/h2>\n\n\n\n

Die Homematic IP Heizk\u00f6rperthermostate bieten Fachhandwerk und Endkunden gleicherma\u00dfen eine innovative Alternative f\u00fcr den hydraulischen Abgleich. Dank der integrierten Regelalgorithmen erfolgt der Abgleich am Heizk\u00f6rper automatisiert und erfordert keine zus\u00e4tzliche Konfiguration. Untersuchungen des Fraunhofer Instituts f\u00fcr Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) haben best\u00e4tigt, dass die Homematic IP Heizk\u00f6rper-Thermostate einen dynamischen und adaptiven Abgleich an einzelnen Heizk\u00f6rpern automatisch durchf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Die Studien des Fraunhofer IEE zeigen, dass Homematic IP \u00fcberversorgte Heizk\u00f6rper nach einer kurzen automatischen Lernphase selbstst\u00e4ndig abregelt. Ein \u00dcberschwingen der Raumtemperatur \u00fcber die Solltemperatur wird zuverl\u00e4ssig vermieden. Der Durchfluss einzelner Heizk\u00f6rper wird kontinuierlich an den aktuellen Raumw\u00e4rmebedarf und die variierenden hydraulischen Verh\u00e4ltnisse angepasst, indem die selbstlernende Funktion momentane Anforderungen ber\u00fccksichtigt. Die Aufheizgeschwindigkeit in \u00fcberversorgten R\u00e4umen gleicht sich automatisch an normal versorgte R\u00e4ume an und entspricht somit einem adaptiven hydraulischen Abgleich am Heizk\u00f6rper.<\/p>\n\n\n\n

Homematic IP macht damit den manuellen hydraulischen Abgleich am Heizk\u00f6rper mit voreinstellbaren Ventilen \u00fcberfl\u00fcssig und reduziert den Gesamtaufwand f\u00fcr den hydraulischen Abgleich erheblich, wie in der folgenden Tabelle dargestellt.<\/p>\n\n\n

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