Hydraulikbox

Im Neubau eines Ein- und Zwei-Familienhauses mit Wärmepumpe einschließlich Pufferspeicher und Flächenheizung/Flächenkühlung ist der Heizkreisverteiler als Hydrauliklösung ohne Zusatzmaßnahmen geeignet. Der Heizkreisverteiler dient der effizienten Verteilung der erzeugten Wärme in die Heizkreise/Räume entsprechend dem aktuellen Wärmebedarf. Dies gilt demzufolge auch für den Kühlfall. Auch der kombinierte Heiz- und Kühlbetrieb kann abgedeckt werden.

Bei der Sanierung bzw. Erneuerung des vorhandenen Flächenheizungssystems sind seitens des Heizkreisverteilers einige Dinge zu beachten. Die erfolgreiche Modernisierung setzt zunächst eine Begutachtung des vorhandenen Heizungssystems und des Gebäudes voraus. Ausführliche Informationen zur Modernisierung eines bestehenden Systems bietet das BVF Infoblatt Modernisierung von bestehenden Fußbodenheizungen in älteren Gebäuden 

Beispielbilder eines statischen Heizkreisverteilers und eines Heizkreisverteilers mit dynamischer Durchflussregelung:

Der Hydraulische Abgleich ist dafür verantwortlich, dass die richtigen Wassermengen in den einzelnen Räumen bedarfsgerecht verfügbar sind. Auch störende Strömungsgeräusche werden vermieden. Der Hydraulische Abgleich umfasst die notwendige Abstimmung zwischen den Druckverhältnissen im Rohrsystem, dem Pumpendruck, der Heizwassermenge und der hydraulischen Einstellung von Armaturen an den Heizkreisverteilern, um die gewünschte Raumtemperatur in den Räumen mit minimalem Energieeinsatz zu erreichen.

Der hydraulische Abgleich ist in bestimmten Fällen gesetzlich vorgeschrieben. So ist er beispielsweise seit dem 1. Oktober 2024 für jede neu errichtete oder eingebaute Heizanlage gesetzlich verpflichtend. Auch beim Austausch von alten Heizanlagen gegen eine Wärmepumpe wird ein Abgleich zwingend erforderlich und ist zugleich Voraussetzung für staatliche Fördermittel.

Wenn der Abgleich im Rahmen einer Heizungsmodernisierung durchgeführt werden soll, können staatliche Zuschüsse (beispielsweise über die Bundesförderung für effiziente Gebäude – BEG) beantragt werden.

Mit dem überschlägigen Berechnungsverfahren lässt sich ein hydraulischer Abgleich (Verfahren A) über die Kalkulation der einzelnen Heizkreiswassermengen mit ausreichender Genauigkeit für eine Vielzahl typischer Systeme durchführen. Anlagenseitig sind hierzu Heizkreisverteiler mit einstellbaren Durchflussmengenmessern oder einstellbaren automatischen Durchflussreglern notwendig. Gegebenenfalls müssen die vorgefundenen Verteiler durch zeitgemäße Heizkreisverteiler mit den nötigen Voreinstellungsarmaturen ersetzt werden.

Die Auslegung der Pumpe kann nach Ermittlung der Gesamtwassermenge und der Förderhöhe erfolgen. Hierfür sollte der Druckverlust für den ungünstigsten Fußbodenheizkreis in bestehenden Anlagen mit 150 bis 200 mbar angesetzt werden. Weiter zu berücksichtigen sind die Druckverluste des Rohrnetzes (Verteilung) mit den zugehörigen Armaturen und die Druckverluste des Wärmeerzeugers.

Verfahren B ist das genauere Verfahren, bei dem die raumweise Heizlast nach DIN EN 12831 berechnet werden muss. Für Förderanträge ab dem 01.01.2023 ist nur noch das Verfahren B für die Förderung zulässig.

Für den hydraulischen Abgleich und die präzise Temperaturregelung sind heute druckunabhängige Regel- und Einregulierventile (PICV) Stand der Technik. Sie kombinieren Differenzdruckregelung, Einregulierung und Ventilfunktion in einem Bauteil und gewährleisten:

• stabile Durchflussmengen unabhängig von Druckschwankungen,
• vereinfachte Dimensionierung ohne komplexe Druckverlustberechnung,
• hohen Komfort durch stetige, feinfühlige Regelung.

In Verbindung mit 6-Wege-Ventilen kann zwischen Heiz- und Kühlbetrieb raumweise umgeschaltet werden. Diese Kombination – PICV plus 6-Wege-Ventil – sorgt für maximale Regelautorität, hohe Energieeffizienz und minimalen Pumpenstrombedarf. Je nach Projekt kommen verschiedene Stellantriebsarten zum Einsatz wie die Tabelle zeigt.

Für die Hydraulik und die Regelung des Systems stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Je nach Anforderung und Randbedingungen kann ausschließlich geheizt oder ausschließlich gekühlt werden. Eine zentrale Umschaltung ermöglicht den Heiz- oder Kühlbetrieb mit demselben System (Zweileitersystem). Aber auch das zeitgleiche individuelle Heizen- und Kühlen einzelner Räume ist möglich (Vierleitersystem).

Regelung für den Heizfall
Im Winter wird die Vorlauftemperatur zentral witterungsgeführt geregelt. Die Raumtemperaturregelung greift lokal über Stellantriebe ein und steuert die Wassermengen in den Heizkreisen. Das Ergebnis ist eine gleichmäßige Wärmeverteilung bei niedrigsten möglichen Systemtemperaturen.

Regelung für den Kühlfall
Im Sommerbetrieb steht die Taupunktüberwachung im Vordergrund. Neben der zentralen Regelung der Kühlwasser-vorlauftemperatur (typisch nicht unter 16 °C) schützt ein Taupunktfühler in jedem Raum vor Kondensation an der Deckenoberfläche. Fensterkontakte können zusätzlich den Kühlwasserdurchfluss sperren, wenn feuchte Außenluft eindringt. Bei einer Wärmepumpe mit Flächenheizung/-kühlung ist darauf zu achten, dass die Volumenströme möglichst hoch und konstant sind, damit die Wärmepumpe effizient arbeitet. Eine Spreizung von 2 K für einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe im Kühlfall hat sich dabei als praktikabel erwiesen.

Regelung für Heizen und Kühlen mit einem System

Betreibt man ein System zum Heizen und Kühlen so ist eine Spreizung von 5K für einen effizienten Betrieb der Wärmepumpe geeignet.

Die BVF Hydraulikbox bietet dem Fachmann eine praxisgerechte Arbeitshilfe mit allen Informationen und Lösungen für die hydraulische Einbindung der Flächenheizung und – kühlung in die Anlagentechnik des Gebäudes und gewährleistet damit eine behagliche und energieeffiziente Wärmeverteilung.