Heizungsanlagen: Rohrnetze als Stromgrab

Die Umwälzpumpen für Heizung und Warmwasser erweisen sich als (un-)heimliche Stromverschwender. Aber oft erlaubt erst ein hydraulischer Abgleich der Heizung die deutliche Herabsetzung der Pumpleistung.
Gunther Brandt beschreibt deshalb nachfolgend die Zusammenhänge.

(01. Oktober 2003) Der jährliche Stromverbrauch für Umwälzpumpen in Heizungs- und Klimaanlagen beträgt in Deutschland ca. 15 Milliarden kWh - etwa soviel wie derjenige des gesamten Schienenverkehrs. Berücksichtigen wir, dass der Verbrauchsschwerpunkt der Pumpen im Winterhalbjahr liegt, so beträgt die höchste Leistungsaufnahme der Pumpen insgesamt mehr als 2.000 MW. Dies entspricht der Leistung von zwei großen Atom- oder Kohlekraftwerken.

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Hier kann neben Ihrem Strom auch Ihr Geld landen...

Bei exakter Auslegung und richtigem Einsatz marktüblicher Pumpen lässt sich der Pumpenstromverbrauch in Einzelfällen beinahe bis auf ein Zehntel reduzieren. Wer bedenkt denn schon, dass eine unscheinbare kleine Pumpe die laut Typenschild z.B. 60 Watt hat, im Laufe eines Jahres bei Dauerbetrieb gut 500 kWh Strom verbrauchen kann.

Bei Einfamilienhäusern kann der Anteil der Pumpen am Stromverbrauch bis zu 25% betragen, in Einzelfällen sogar noch mehr. Die für den Verbaucher direkt spürbaren Folgen der Fehldimensionierung sind jedoch allenfalls eine ungleichmäßige Wärmeverteilung und ein störendes Rauschen an den Thermostatventilen.

In vielen Häusern laufen die Pumpen das ganze Jahr über, also auch in der heizungsfreien Zeit. Häufig werden an sich schon überdimensionierte Pumpen auf der höchsten Leistungsstufe betrieben. Unsinnigerweise ist dies meist sogar im nächtlichen Absenkbetrieb der Heizanlage der Fall. Bei vorhandenen Pumpen prüft kaum jemand, ob nicht eine niedrigere Drehzahlstufe oder tiefere Regelkurve (bei differenzdruckgesteuerten Pumpen) der Versorgungsaufgabe angemessen wäre.

Vielfach sind die im Kessel integrierten Pumpen so verbaut, dass der Nutzer nicht weiß, wie und wo er eine geringere Leistung einstellen kann. Steuerungen und Regelungen von Heizanlagen sind zwar häufig sehr komplex, ein stromsparendes Pumpenmanagement ist jedoch nur selten enthalten.

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Voreinstellbarer Thermostatventilkörper

Eine sparsamere Pumpe ist kleiner und billiger als eine überdimensionierte. Der zusätzliche Zeitaufwand für die richtige Dimensionierung ist gering und kann durch die laufenden Stromeinsparungen schnell wieder eingespielt werden. Häufig wird dennoch die falsche Pumpe gewählt: Der Verbraucher hat keine Kenntnis über das Sparpotenzial und ist deshalb meist nicht bereit, für den zusätzlichen Kalkulationsaufwand auch nur ein paar Euro mehr zu zahlen. Da der Heizungsbauer für eine kostenlose Serviceleistung (Pumpenkalkulation) keinen wirtschaftlichen Spielraum zu haben glaubt, bleibt häufig alles beim Alten und es werden im Austausch immer wieder zu große Pumpen eingesetzt.

Übereinstimmend haben verschiedene Untersuchungen bestätigt, dass eine wesentliche Ursache für die unzulängliche Auslegung von Umwälzpumpen ein fehlender hydraulischer Abgleich der jeweiligen Heizungsanlage ist, wie ihn aber die verbindliche Norm VOB DIN 18380 verlangt.

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Das sollte Ihre Heizung auch können...

Bei vielen der zahlenmäßig dominierenden Kleinanlagen, häufig aber auch bei Großanlagen, herrschen in der Praxis stattdessen recht abenteuerliche hydraulische Verhältnisse vor. Unterversorgte Verbraucher wechseln sich mit solchen ab, die hoffnungslos überversorgt sind.

Zum Ausgleich wird mit überhöhtem Förderdruck gearbeitet und ein viel zu großer Förderstrom durch die Anlage bewegt. Bei Versorgungsproblemen war zu beobachten, dass Anlagenbauer wie Planer schnell der Versuchung erliegen, hydraulische Probleme und Mängel mit einer weiteren Erhöhung der Pumpenleistung zu beheben.

Verteilung ohne hydraulischen Abgleich: "Wer vorne sitzt, hat's am wärmsten"

Die Pumpe muss im Regelfall so groß gewählt werden, dass der am weitesten entfernte Heizkörper noch die gewünschte Leistung abgeben kann. Werden die vorne im Kreis liegenden Heizkörper unnötig stark durchströmt, so schließen sie die Hydraulik "kurz". Der hinten liegende Heizkörper kommt nur dann auf Leistung, wenn die Pumpe mit höherer Leistung läuft.

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Ein korrekter hydraulischer Abgleich schont nicht nur die Umwelt sondern auch den Geldbeutel

Diese Leistung dient aber dann hauptsächlich dazu, den unbeabsichtigten Kurzschluss im ersten Heizkörper zu bedienen. Deshalb muss der erste Heizkörper soweit nach unten gedrosselt werden, dass er immer noch die geforderte Wärme bringt und der entfernteste Heizkörper muss ungedrosselt bleiben. Die optimale Einstellung kann ein Fachmann leicht errechnen. Der fachkundige Laie kann durch ein Behelfsverfahren (s. Kasten) feststellen, ob die Einstellung eventuell gänzlich falsch ist und dem mit gebotener Vorsicht abhelfen.

Werden Anlagen korrekt abgeglichen, so erhält jeder Verbraucher (Heizkörper o.Ä.) unter allen Betriebsbedingungen maximal den ihm bestimmungsgemäß zugeordneten Förderstrom an Heizwasser. Dabei ist sichergestellt, dass der jeweilige Auslegungsförderstrom bei Bedarf verfügbar ist und weitgehende Unabhängigkeit vom Verhalten anderer Verbraucher besteht. Nach Abgleich einer Anlage wird zeigt sich oft, wie gering der notwendige Förderstrom ausfällt. Noch scheuen viele Heizungsbauer die Durchführung des Abgleichs einer Anlage, als handele es sich hierbei um schwarze Magie.

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Korrekt abgeglichene Anlage: Alle Verbraucher gleichmäßig versorgt, geringer Förderstrom ohne Geräusche.

Folgendermaßen kann man eine Heizung behelfsmäßig hydraulisch abgleichen:

Bei maximaler Heizleistung (tiefe Außentemperatur oder morgendliche Aufheizung) alle Heizkörperthermostaten bis zum Anschlag aufdrehen und nach ½ Stunde jeden einzelnen Heizkörper unten anfassen. Der Temperaturunterschied zwischen oberem Zulauf und unterem Ablauf sollte bei allen Heizkörpern etwa gleich sein.

Ist der Rücklauf handwarm, liegt also zwischen 45°C und 50°C (50°C wird als heiß empfunden), dann stimmt der Abgleich bei diesem Heizkörper. Ist der Rücklauf deutlich wärmer als handwarm, dann strömt zuviel Wasser durch den Heizkörper (siehe 1. Heizkörper im ersten Bild).

Der Heizkörper ist nicht in der Lage, aus dem zu großen Heizwasserumlauf entsprechend Wärme abzuführen und das Wasser fließt deshalb zu warm zurück. Eine zu große Fördermenge verbraucht unnötig viel Pumpenstrom.

Meist gibt es es unten am Heizkörper ein Ventil (Rücklaufverschraubung), das man etwas zudrehen kann. Oder man kann hinter dem Thermostatknopf die Voreinstellung etwas geringer einstellen.
Ist der Rücklauf kälter als Handwarm, dann fließt zuwenig Wasser durch den Heizkörper. Abhilfe schafft man durch Aufdrehen der Thermstatvoreinstellung. Das Ventil der Rücklaufverschraubung sollte völlig geöffnet sein.

Achtung:

Wird die Einstellung auch nur eines Heizkörpers verändert, so ändern sich dadurch die Druck- und Strömungsverhältnisse für alle anderen Heizkörper. Deshalb sollte nur entsprechend vorsichtig geändert werden.

Weitere Infos unter Hydraulischer Abgleich und www.hydraulischer-abgleich.de

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