Heizlastberechnung – Verfahren A und B im Vergleich

Für den Fachhandwerker ist es nichts Neues und auch viele informierte Endkunden kennen die Vorteile eines hydraulischen Abgleichs: Laut Ergebnissen des Forschungsprojektes Optimus der FH Wolfenbüttel, heute Ostfalia Hochschule, sind durch die Optimierung einer Anlage Energieeinsparungen von bis zu 10kWh pro Quadratmeter und Jahr (entspricht rund 1 Liter Öl oder 1 m3 Gas), in baulich modernisierten Gebäuden sogar zwischen 15 und 19 kWh/m2 a, möglich. Trotzdem sind über 80% der Anlagen in Deutschland nicht abgeglichen. Denn um einen hydraulischen Abgleich durchzuführen, muss die Raumheizlast bekannt sein – und dies ist gerade im Bestand selten der Fall.

Momentan gibt es zwei Verfahren zur Berechnung der Heizlast, Verfahren A und Verfahren B. Was macht sie aus? Wie lässt sich ein möglichst genaues Ergebnis für eine hohe Effizienz auch im Bestand erzielen? Und mit welchem Verfahren kann von welchen Förderungen profitiert werden?

Ohne Heizlastberechnung kein hydraulischer Abgleich

In einem hydraulisch abgeglichenen System ist das Fließverhalten des Heizungswassers optimiert und jeder Heizkörper erhält eine berechnete, definierte Wassermenge. Nicht mehr, aber eben auch nicht weniger! Konkret bedeutet das: Die hydraulische Einregulierung sorgt dafür, dass für alle Heizflächen die gleichen Widerstände erzeugt werden. So wird verhindert, dass sich das Wasser den Weg des geringsten Widerstandes sucht – und über- bzw. unterversorgte Räume gehören der Vergangenheit an. Insgesamt führen drei Schritte zum hydraulischen Abgleich:

• Ermittlung der Raumheizlast
• Ermittlung der Wassermenge pro Heizfläche
• Ermittlung der Voreinstellung

Das Ziel der Heizlastberechnung liegt in der richtigen Einstellung aller Komponenten wie Differenzdruckregler, Ventile oder Pumpen, um das Heizsystem dadurch effizienter sowie kostensparend zu gestalten und komfortables Heizen zu ermöglichen.

Mit der Heizlast zur richtigen Auslegung und Dimensionierung der Anlage

Die Heizlastberechnung ist laut Definition die Ermittlung, wie viel thermische Energie/Wärme einem Raum/Gebäude zugeführt werden muss, um dortige Wärmeverluste auszugleichen und eine definierte Raumtemperatur zu erreichen. Einfluss auf den Wärmebedarf beziehungsweise -verlust haben unter anderem die Außentemperatur, die Dämmung/Gebäudehülle, Fenster/Türen, die Fläche der Außenwände, die gewählte Raumtemperatur, aber auch das Lüftungsverhalten und Energiegewinne, sogenannte „innere Lasten“, wie beispielsweise Elektrogeräte oder Sonneneinstrahlung. Die errechnete Heizlast ist stets Grundlage für die Auslegung und Dimensionierung von Wärmeerzeuger, Rohrnetz und Heizflächen. Liegt eine Unterdimensionierung vor, kann im Auslegungsfall das gewünschte Temperaturniveau nicht erreicht werden. Beim Neubau ist die Berechnung der Heizlast mittlerweile Vorschrift in der Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen Teil C (VOB/C) und auch bei Arbeiten im Bestand gilt VOB/C als konkludent vereinbart. Zudem ist die Berechnung der Heizlast Voraussetzung für die Vergabe von Fördermitteln und stets Grundlage für einen belastbaren hydraulischen Abgleich. Gerade wenn es um den Gebäudebestand geht und notwendige Daten etwa zum Rohrnetz fehlen, ist die entscheidende Herausforderung im Alltag, die Höhe des Aufwands und die Genauigkeit der Ergebnisse gut abzuwägen. Denn je höher der Aufwand, desto höher auch der Genauigkeitsgrad des Ergebnisses.

Heizlast nach Tabelle: Verfahren A

Momentan werden bei der Ermittlung der Heizlast zwei Verfahren angewandt. Das Verfahren A ist im Sinne der VOB/C die werkvertraglich geschuldete Regelleistung und darf im Rahmen der Förderung nur angewendet werden, wenn die beheizte Fläche 500 m2 Wohnfläche je Heizkreis mit eigener Pumpe oder eigenem Strangdifferenzdruckregler nicht überschreitet. Wichtig: Wenn keine anderen Vereinbarungen getroffen wurden, gilt das Verfahren A (Regelleistung) als Mindeststandard als vereinbart. Die Heizlast wird in Anlehnung an die DIN EN 12831 überschlägig abgeschätzt nach Baualtersklasse und Quadratmeterzahl. Der Wärmebedarf in W/m2 ist grob je nach Baujahr in Kategorien eingeordnet, verschiedene Tabellen zur Einschätzung sind vorhanden. Dies hat den Vorteil, dass schnell abgelesen werden kann, aber das Verfahren liefert nur unzureichende Ergebnisse mit Abweichungen von bis zu 400 Prozent zur tatsächlichen Heizlast. So wird unnötig viel Einsparpotenzial verschenkt.

Heizlast nach Norm: Verfahren B

Das Verfahren B setzt eine Planungsleistung voraus und erreicht einen höheren energetischen Standard. Als Premiumleistung muss es allerdings separat beantragt werden, ist dafür aber für alle weiterführenden staatlichen Förderungen wie BAFA und KfW anerkannt. Im Neubau ist die Ermittlung der Heizlast und der Rohrnetzberechnung relativ einfach, beides erfolgt im Rahmen der Anlagenplanung mit Hilfe einer Planungssoftware. Im Bestand sieht das anders aus: Verwendete Baustoffe und große Teile des Rohrnetzes sind oft nicht sichtbar. Das führt zu Schwierigkeiten bei der Berechnung. Deshalb lässt sich die raumweise Heizlast mittels eines softwarebasierten Näherungsverfahrens ermitteln, was den Anforderungen der DIN EN 12831 entspricht. Eine Schätzung von Rohrlängen und Rohrdimensionen ist hier zulässig. Hilfreich sind auch die U-Werte nach Typologien. Der U-Wert ist ein bauteil- oder materialspezifischer Kennwert je (Dämm)Stoff – je größer der Wert, desto geringer ist die jeweilige Dämmfähigkeit. Durch die näherungsweise Rohrnetzberechnung werden die Voreinstellwerte der Ventile ermittelt.

Ein praktisches Helferlein ist hier die Heizlastberechnungs-App von Resideo, die bei der Berechnung der Heizlast alle Anforderungen des Verfahrens B erfüllt. Da die Berechnung auch offline funktioniert, eignet sie sich besonders für die Anwendung vor Ort. Steht wieder Internet zur Verfügung, erstellt die App eine Excel-Liste mit allen erfassten Daten, die dann nach Projektabschluss an eine beliebige E-Mail-Adresse verschickt werden kann.

Jeder Nutzer kann in der App eigene Projekte oder Gebäude in beliebiger Anzahl anlegen. Durch die Bewertung von an Außenluft-, Erdreich oder unbeheizte Räume grenzende Bauteile (Wände, Decken, Dachflächen oder Fenster) wird die Raumheizlast ermittelt und die App gibt die idealen Ventilvoreinstellungen an. Welches Ventilmodell – ob Modell VS/FS oder Kombi-TRV – der Nutzer einsetzen möchte, muss er zuvor in der App definieren. Für die Bestandsanlage mit in der Regel unbekanntem Rohrnetz liegt die klare Empfehlung bei Verwendung des Kombi-TRV mit integriertem Differenzdruckregler.

Anzugeben sind neben der Temperaturspreizung Vorlauf/Rücklauf und der Anbindelängen (Weg von Heizungspumpe bis zum Heizkörper) „kurz/mittel/lang“, auch Raumdaten wie Grundfläche, Luftwechsel, Boden- und Deckenbeschaffenheit. Dies ist dank übersichtlicher und vereinfachter Kategorien schnell erledigt. Die Auslegungstemperatur kann entweder eingegeben oder automatisch erfasst werden, indem das Programm durch die Ortungsfunktion die hinterlegte minimale Außentemperatur für diesen Standort ermittelt. In Kombination mit der vorgegebenen Spreizung berechnet die App die Wassermenge sowie, unter Einbezug des Rohrnetzes, die Ventilvoreinstellung.

Um den hydraulischen Abgleich gerade bei unbekannten Rohrnetzen weiter zu vereinfachen, ist das druckunabhängige Honeywell Home Thermostatventil Kombi-TRV von Resideo neu in der Auswahl der Ventile enthalten. Es vereint Thermostatventil und Differenzdruckregler. Das heißt, es muss nur der für den jeweiligen Heizkörper errechnete Durchfluss direkt am Thermostatventil eingestellt werden. Die oben erwähnte Eingabe der Anbindelänge ist bei Verwendung dieses Ventilmodells, bedingt durch den integrierten Differenzdruckregler, ohne Relevanz. Der eingebaute Differenzdruckregler sorgt dann für einen konstanten Durchfluss auch bei den sich stets einstellenden wechselnden Betriebsbedingungen. Das ist besonders praktisch für den Abgleich bei unbekannten Rohrnetzen, da der Durchfluss auch bei wechselnden Betriebsbedingungen konstant gehalten wird.

Fazit

Über den Sinn und Zweck eines hydraulischen Abgleichs der Heizungsanlage muss nicht diskutiert werden. Und die Berechnung der Heizlast, die für die Durchführung eines Abgleichs bekannt sein muss, ist auch im Bestand kein Hexenwerk mehr. Es gilt die zur Verfügung stehenden Werkzeuge, respektive Programme zu nutzen! Je nach Projekt und Gebäude kann das Verfahren A oder B angewandt werden, wobei das Verfahren B die genaueren Daten und das größere Energieeinsparpotenzial bietet und darüber hinaus auch noch förderfähig ist.

Förderungen

• BAFA Heizungsoptimierung
  
  • Seit 1. August 2016 werden auch der hydraulische Abgleich am Heizsystem im Bestand sowie Investitionen in die Optimierung des Systems durch voreinstellbare Thermostatventile,
  • Strangventile etc. gefördert.
  • Förderung beträgt 30% der Nettoinvestitionskosten, höchstens 25.000€
  • Online-Registrierung vor Maßnahmenbeginn durch den Gebäudebesitzer
  • Verfahren A ist ausreichend für Förderung – schnell und einfach per Datenscheiber oder Tabelle, jedoch sehr ungenau, da viel Potenzial verschenkt wird
• KfW-Heizungspaket
  
  • Investitionszuschuss „Energieeffizienz Sanieren“
  • Zwingende Einbindung eines amtlich zugelassenen Sachverständigen
  • Bis zu 30% Zuschuss je Wohnung
  • Kombinierbar mit anderen Förderungen
  • Vorgeschriebene Einbindung eines registrierten Energieberaters
  • Hydraulischer Abgleich nach Verfahren B (Verfahren A ist nicht förderfähig)

Die Heizlastberechnungs-App

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Autor:

Jürgen Lutz ist Leiter des Seminar- und Schulungswesens Heiztechnik bei Resideo. Er arbeitet im Standort Schönaich.

Bildquelle aller Bilder: Resideo (Abdruck honorarfrei bei Nennung der Bildquelle)