B I W E. Herzlich willkommen zum SHK-Handwerker-Webinar. Heute: Hydraulischer Abgleich leicht gemacht

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1 Herzlich willkommen zum SHK-Handwerker-Webinar Dr. Uwe Bolz N A R B I W E Heute: Hydraulischer Abgleich leicht gemacht Fachartikel zu diesem Webinar aus SBZ 21/2013 Dauer des Webinars: ca. 75 Minuten Anschließend Fragen und Antworten weitere 15 Minuten im Chat Teilnahmezertifikat zum Download

2 Ignorieren unmöglich Dr. Uwe Bolz Notwendigkeit wird größer Förderungen (KfW, BAFA) bereits seit einiger Zeit nur nach hydraulischem Abgleich. Aufgeklärte Kunden werden im Zeichen der Energiewende auch im Altbau den hydraulischen Abgleich deutlich aktiver einfordern Motivationskampagne Rechtliche Konsequenzen verschärft

3 Attraktivität U1 Breite Zustimmung aller befragten Experten, aber.

4 Die harte Realität U2 nur ~15% abgeglichene Anlagen in Deutschland!

5 Expertenbefragung Hocheffizienzpumpe Hydraulischer Abgleich Spürbarer Anstieg der Verbrauchernachfrage!

6 Leistungsumfang U3 Bei 50% HA, TH-Ventilaustausch und Pumpentausch!

7 Nackt auf der Baustelle? keine Pläne keine Berechnungen keine Leistungsdaten der Heizkörper alte Pumpentechnik Trotzdem ist der hydraulische h Abgleich angesagt!

8 Hydraulischer Abgleich - kein Hexenwerk! Die Problemlösung beginnt eigentlich ganz einfach Mit Zollstock und Bleistift Klassifizierung gemäß installierter Heizkörpergröße Verfahren zur Bestimmung der Heizlast Pi x Daumen, Datenscheibe, App oder Optimus und mit den zwei personifizierten Problemlösern : Jürgen Lutz Frank Räder

9 Mängel in hydraulisch nicht abgeglichenen Anlagen Ungleichmäßige Versorgung der einzelnen Räume Verlängerung der Wiederaufheizzeiten Regelungstechnische Probleme Geräuschprobleme Mehrverbrauch e an Antriebs- und Heizenergie e e ge

10 Quizfrage U4 Fließweg A Fließweg B Fließweg C Auf welchem Fließweg tritt der größte Druckabfall auf? (Alle Fließwege haben die gleiche Rohrdimension) A = Auf Fließweg A B = Auf Fließweg B C = Auf Fließweg C D = Auf allen Fließwegen ist der Druckabfall gleich E = Das hängt immer von der Förderhöhe der Pumpe ab

11 Hydraulisch günstig gelegene Verbraucher werden überversorgt. Entferntere Verbraucher werden unterversorgt werden. In abgeglichenen Systemen werden alle Verbraucher mit der notwendigen Wassermenge beaufschlagt. Weitere Optimiermaßnahmen können eingeleitet werden.(brennwertnutzung, Pumpenauswahl etc.) Optimierpotential durch Hydraulischen Abgleich

12 Auswirkung eines fehlenden Abgleichs Beispiel Ermittelte Heizlast = 1150W Systemtemperatur 70/55 C Massenstrom ~65kg/h = gemäß Diagramm Voreinstellung 3 Bei fehlendem Hydr. Abgleich bleibt das Ventil in Werksvoreinstellung = 8. Es ergibt sich eine Wassermenge von ~130kg/h! 65kg/h 130kg/h Der Massenstrom über den Heizkörper ist völlig unnötig um das Doppelte überhöht!

13 Verpflichtung zum Hydraulischen Abgleich Verpflichtung gemäß EnEV Auch die Energieeinsparverordnung (EnEV) verlangt implizit den Hydr. Abgleich, da nicht optimierte Heizungen mehr Energie verbrauchen. Es handelt sich hierbei um eine Vorgabe aus dem Referenzgebäude. Fördervoraussetzung (z. B. KfW 430 Optimierung der Wärmeverteilung ) Der Hydraulische Abgleich ist eine unabdingbare Vorausetzung für Fördermaßnahmen zur Modernisierung oder Erneuerung von Heizungsanlagen. Es werden keine Zuschüsse oder Kredite bewilligt, ohne dass ein Hydraulischer Abgleich durchgeführt wurde! Hocheffizienzpumpe Verpflichtung gemäß VOB Hydraulischer Abgleich Die Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen VOB Teil C und DIN verpflichten den Fachhandwerker zum Hydraulischen Abgleich. VDMA-Arbeitsblatt Hydraulisch abgeglichene Strömungskreise sind Voraussetzung für einen bestimmungsgemäßen Betrieb von Heizungsanlagen. Eine wirtschaftliche und ökologische Betriebsweise wird damit sichergestellt. Allgemein anerkannte Regeln der Technik

14 Konkrete Rechtsprechung Urteil (LG Verden; 2 S367/08) Sachverhalt nach Kesselsanierung moniert der AG unzureichende Beheizung Funktionsfehler an der Anlage wurden nicht festgestellt, AN lehnt Mangelbeseitigung ab In der Beweiserhebung wird festgestellt, dass der hydraulische Abgleich fehlt Entscheidung Anlage ist mangelhaft, weil sie nicht die (stillschweigend) vereinbarte Beschaffenheit hat; Rücktritt berechtigt Die Wahrscheinlichkeit reicht, dass das Fehlen des hydraulischen Abgleichs Ursache der ungenügenden Beheizbarkeit ist Weitere Urteile: Fehlender Hydraulischer Abgleich stellt erhebliche Pflichtverletzung dar (BGH NLW-RR 2010, 1289) kommt als mögliche Fehlerquelle fehlender Heizleistung in Betracht (BGH NJW 2011, 1664)

15 Risiko-Abschätzung U5 Frage: Was kostet es, wenn nur nur Schadensersatz für die verschwendete Energie zu leisten ist? Um wieviel Prozent steigt der Energieverbrauch, wenn der Hydraulische Abgleich nicht pflichtgemäß durchgeführt wurde? A=5% A = 5% B = 10 % C = 20 %

16 Optimus-Projekt 31 Gebäude mit einem vergleichsweise hohen Energieverbrauch wurden 2003 heizungstechnisch optimiert. Beteiligt: FH Wolfenbüttel und Fachhandwerker vor Ort Maßnahmen zur Optimierung: hydraulischer Abgleich Anpassung der Pumpenförderhöhe Einstellung ng und Anpassung ng der Vorlauftemperatur am zentralen Regler O P T I M U S

17 Hydraulischer Abgleich ein voller Erfolg! Optimiermaßnahmen ohne jegliche Investition in Komponenten: Voreinstellung vorhandener Thermostatventile Mehrfamilienhaus in Braunschweig, 18WE, Bj. 1998, 1250m² Wohnfläche Anpassung der Pumpenförderhöhe Anpassung der Regelungs- einstellung Verbrauchsreduzierung thermischer Energie von 99 auf 78 kwh/m²a = 21%

18 Optimus-Projekt Bi Bringt s ein hydraulischer h Abgleich? Durch Optimierung eingesparte Endenergie (Brennstoff): Gebäude vor 1978: 1 kwh/(m²a) Gebäude : kwh/(m²a) O P T I M U S Gebäude nach 1994: 19 kwh/(m²a) Durchschnitt der optimierten Gebäude 8 kwh/ m²a

19 Energieeffizienz von Pumpen im Fokus der EU-Gesetzgebung Seit dem A heute: EEI < 0,40 EEI 0,27 Messlatte für Best in Class liegt bei EEI = 0,20. Ab dem EEI 0,23 Messlatte für Best in Class bleibt bei EEI = 0,20. Integrierte Pumpen sind dann auch betroffen (OEM)

20 Hocheffizienzpumpen Die Antwort: Grundfos ALPHA2 44 % unter EuP 2013-Anforderung 34 % unter EuP 2015-Anforderung 25 % unter EuP Benchmark -Level

21 Hocheffizienzpumpen Die Antwort: Grundfos MAGNA3 Besser als der EuP/ErP Best in class -Referenzwert Über 75 % Einsparung gegenüber einer ungeregelten D-Klasse! 1,00 0,27 0,23 0,20 <0,20 Typische Bestandspumpe EuP 2013 EuP 2015 Benchmark MAGNA3

22 Wie wird s gemacht? Kein Problem im Neubau: 1. Heizlast 2. Rohrnetzberechnung (auf den cm genau) 3. Pumpenauswahl 4. Voreinstellung Was aber ist mit dem Bestand?

23 Probleme und Fragen im Bestand Itdi Ist die Hil Heizlast tbk bekannt? Sind die Massenströme bekannt? Sind die Armaturen (Widerstände) bekannt? Sind die Druckverhältnisse bekannt? Ist die Pumpenleistung korrekt? Ist der Rohrleitungsverlauf / Zustand bekannt? Rechnen mit Unbekannten!?

24 Abgleichmethoden Aufw wand Abgleich nach Heizlastermittlung und Rohrnetzberechnung (praktisch nur im Neubau möglich) Abgleich nach softwarebasiertem Näherungsverfahren Abgleich nach installierter Heizkörperleistung Abgleich nach überschlägiger Heizlastermittlung in Anlehnung an DIN EN Abgleich fehlt vollständig ~ 85% im Bestand Abgleich nach Rudimentär-Methode HK klein/mittel/groß oder Anbindung kurz/mittel/lang nicht belastbar, nicht förderfähig Genauigkeitsgrad

25 Beide Schieber als auch App verfügbar Fünf Dinge braucht der Mann!

26 (Nur) 4 Schritte zum Ziel hlägige rmittlung EN Start t Ziel Übersc Heizlaste nach DIN Wassermengen- für die ermittlung Heizflächen Ermittlung der Ventilvoreinstellung und Einregulierung am Ventil Optimale Pumpenauswahl und Einstellung Optimale Anlagenfunktion Diese 4 Schritte zum Ziel sollen nachfolgend erläutert werden

27 Heizlastermittlung

28 Das Objekt muss klassifiziert werden Wohnhaus mit 2 Wohneinheiten Baujahr ~ 1940 Einbau Zentralheizung 1974 erweitert und modernisiert 1974 Wohnfläche ca. 170m² minimale Außentemperatur -14 C (Klimazone)

29 Heizlastermittlung am Bsp. Wohnen Fläche: 30m² Fensterfläche: 4m² AW an Außenluft: 30m² FB an unbeh. Raum: 30m² Wohnen Küche Essen Diele Eltern Treppen haus Bad Kind

30 Erklärung des Heizlastschiebers Vorderseite Klassifizierung des Raums Klimazone Heizlast Fenster und Türen Baujahr an Außenluft an unbeheizten Raum

31 Erklärung des Heizlastschiebers Rückseite Klimazone Heizlast Klassifizierung der Bauteile (AW, Decken, Dächer; Böden) Altersklasse an Außenluft an unbeheizten Raum

32 Ermittlung Lüftungswärmeverlust Wohnen Fläche: 30m² Fensterfläche: 4m² AW an Außenluft: 30m² FB an unbeh. Raum: 30m²

33 Ermittlung Lüftungswärmeverlust Wohnen Lüftungswärmeverlust Wohnen = ~ 500W

34 Bauteiltransmission Fenster Fläche: 30m² Fensterfläche: 4m² AW an Außenluft: 30m² FB an unbeh. Raum: 30m²

35 Bauteiltransmission Lüftungswärmeverlust Wohnen 500W + Transmission Fenster 260W

36 Bauteiltransmission Außenwand Fläche: 30m² Fensterfläche: 4m² AW an Außenluft: 30m² FB an unbeh. Raum: 30m²

37 Bauteiltransmission Lüftungswärmeverlust Wohnen 500W + Transmission Fenster 260W + Transmission AW 1530W

38 Bauteiltransmission Fußboden Fläche: 30m² Fensterfläche: 4m² AW an Außenluft: 30m² FB an unbeh. Raum: 30m²

39 Bauteiltransmission Lüftungswärmeverlust t Wohnen 500W + Transmission i Fenster 260W + Transmission AW 1530W + Transmission FB ~ 900W = 3200W Heizlast Wohnzimmer = 3200W

40 Heizlast. Wohnen Wohnen 3200W 2000W 1200W Wohnen Eltern Küche Diele Treppen haus Essen Bad Kind

41 Wassermengen und Ventilvoreinstellungs- ermittlung

42 Wassermenge/ Voreinstellung Heizkörper 2000W Wohnen 1.) Heizlast auf Dreieck ziehen 2.) Wassermenge = 115kg/h 3.) Voreinstellung 6

43 Wassermenge/ Voreinstellung Heizkörper 1200W Wohnen 1.) Heizlast auf Dreieck ziehen 2.) Wassermenge = 68kg/h 3.) Voreinstellung 3

44 Voreinstellung im Bild Einfache, stufenlose Einstellung von Stellung 1 8

45 Thermostatventile VS/FS VS = Wassermengen von 20 kg/h bis 130 kg/h Standardheizungsanlagen und Fernwärme VS-Ventil FS = Für kleine Wassermengen von 4 kg/h bis 90 kg/h (Fernwärme) FS-Ventil

46 Vereinfachtes Verfahren 1 2 Systemtemperatur 70/55 C 3 4 Druckabfall in den Thermostatventilen ~100mbar (ergibt sich mit Ventilschieber) Raum 1, 12m², 1020W, 60kg/h, Voreinstellwert 2,8 Raum 2, 23m², 1955W, 110kg/h, Voreinstellwert 6,0 Raum 3, 16m², 1360W, 80kg/h, Voreinstellwert 3,7 Raum 4, 19m², 1615W, 90kg/h, Voreinstellwert 4,0 Eine Betrachtung des Rohrnetzes findet beim vereinfachten Verfahren nicht statt.

47 Blatt 1 Raumtabelle Heizlastermittlung Wohnhaus Mustermann Datum: Bearbeiter: Raumbez. FB an Türe/Fenster Fläche Fenster- AW AW Erdreich o. unbeh. Dachfläche Heizlast gerundet flächen Außenluft Ed Erdreich unbeh. Raum Räume UG Hobby 20m² 2m² 6m² 12m² 20m² 2m² 2650W Waschen 10m² 1m² 3m² 5m² 10m² 2m² 1250W EG WC 2m² 1m² 2m² 2m² 350W Eltern 20m² 2m² 20m² 20m² 2300W Wohnen 30m² 4m² 30m² 30m² 3500W Küche 15m² 2m² 10m² 15m² 1250W Essen 20m² 3m² 25m² 20m² 2400W Bad 5m² 1m² 5m² 5m² 600W Kind 10m² 2m² 10m² 10m² 1050W Treppenh. 10m² 3m² 5m² 10m² 950W DG Schlafen 15m² 2m² 10m² 15m² 1450W Wohnen 15m² 2m² 10m² 15m² 1450W Küche 10m² 1m² 10m² 10m² 1250W Kind 1 10m² 2m² 10m² 10m² 1100W Kind 2 10m² 2m² 10m² 10m² 1100W WC 2m² 1m² 2m² 2m² 400W Lutz_09_2011

48 Raumtabelle Ventileinstellung/ i t ll hydr. Abgleich Wohnhaus: Mustermannn Datum: Vorgaben: TVL 70 C/ TRL 55 C, dp Ventil 100 mbar, Xp 2K Raumbez. Bearbeiter: Heizlast Anzahl Massen- Ventil Ventil- Aus- Ventileinstellung W Heizkörper strom kg/h DN modell führung Art.Nr. UG Hobby VS EF 8 V2000EVS15 Waschen VS EF 3,6 V2000EVS15 EG WC VS DF 1,7 V2000DVS10 Eltern VS EF 8 V2000EVS15 Wohnen VS DF 6,5 V2000DVS VS DF 3,1 V2000DVS15 Küche VS EF 2,6 V2000EVS15 Essen VS DF 32 3,2 V2000DVS VS EF 2,8 V2000EVS15 Bad VS DF 2,3 V2000DVS15 Kind VS EF 2,9 V2000EVS15 Treppenh VS EF 2,8 V2000EVS10 DG Schlafen VS EF 4,2 V2000EVS15 Wohnen VS EF 4,2 V2000EVS15 Küche VS DF 3,3 V2000DVS15 Kind VS DF 3,3 V2000DVS15 Kind VS DF 3,3 V2000DVS15 WC VS DF 1,8 V2000DVS10

49 Optimale Pumpen- auswahl und Einstellung

50 Die neue Generation ALPHA2 G df GO Grundfos MAGNA3

51 Beispiel: ungeregelte Pumpe Typisches Verhalten einer ungeregelten Pumpe H N H Pumpenkennlinie Drosselung Durch Regeleingriff der Ventile kommt es zur Drosselung des Förderstroms. Dabei wandert der Betriebspunkt auf der Pumpenkennlinie nach oben. Dies führt zu einem unerwünschten Anstieg der Förderhöhe Anlagenkennlinie Q N Folge: unnötiger Energieverbrauch und evtl. Geräuschbildung am Thermostatventil Q

52 Konstantdruckregelung Konstantdruckregelung H P = Q * H * * g H N n N Die Pumpe stellt unabhängig vom Förderstrom eine konstante Förderhöhe zur Verfügung Q N Q

53 Proportionaldruckregelung Proportionaldruckregelung H P = Q * H * * g H N Die Pumpe reduziert die Förderhöhe mit abnehmendem Förderstrom n N Q N Q

54 AUTOADAPT Grundfos AUTOADAPT H P = Q * H * * g H N Grundfos AUTOADAPT: Die Pumpe stellt die Kennlinie selbsttätig ein! n N Q N Q

55 Die Folgen eines fehlenden Hydraulischen Abgleichs Verhalten bei falscher Ventil-Voreinstellung H Pumpenkennlinie Durch fehlenden Hydraulischen Abgleich sind die Widerstände im System nicht korrekt. H N Anlagenkennlinie (Ventile eingestellt) Anlagenkennlinie (Ventile nicht eingestellt) Q N Bei zu geringen Widerständen wandert der Betriebspunkt auf der Pumpenkennlinie nach rechts. Der Energieverbrauch steigt. Die Förderhöhe nimmt ab, es kommt zu Unterversorgung in den hydraulisch ungünstigen Strängen. Q

56 Probleme und Fragen im Bestand Itdi Ist die Hil Heizlast tbk bekannt? t?jetzt t ja! Sind die Massenströme bekannt? Jetzt ja! Sind die Armaturen (Widerstände) bekannt? Sind die Druckverhältnisse bekannt? Ist die Pumpenleistung korrekt? Ist der Rohrleitungsverlauf / Zustand bekannt? Rechnen mit Unbekannten!?

57 Daumenregeln Ermittlung der Förderhöhe Druckverlust des ungünstigsten Leitungsweges mit Druckgefälle R=100 Pa/m berechnen. (Rohrleitungslänge Vorlauf und Rücklauf) Armaturen und Formteile (ohne Regelventil) mit 20% des Druckverlustes der Rohrleitungen berücksichtigen Setzt man eine Ventilautorität für das Regelventil von 50% an, so ist der so ermittelte Wert zu verdoppeln Druckverluste weiterer Einbauteile sind zu Druckverluste weiterer Einbauteile sind zu berücksichtigen (Wärmezähler, Rückschlagventile etc.)

58 Auslegungshilfsmittel Ihr Auslegungswerkzeug: >> WebCAPS und GO CAPS

59 Neue Regelungskonzepte Grundfos FLOWLIMIT FLOWADAPT FLOWLIMIT ermöglicht die Festlegung eines maximalen Förderstromes. Anwendbar bei allen Regelungsarten. FLOWADAPT ist eine Kombination von AUTOADAPT und FLOWLIMIT.

60 Die Pumpe als Datenlieferant Betriebsdatenerfassung Erfassung und Speicherung von Betriebsparametern Datenbus-Anbindung (LON, BACnet, Profibus, Modbus etc.) 3D-Darstellung der Parameter im Display, z.b. Förderstrom und - höhe zeitlich dargestellt und gewichtet

61 Die Pumpe als Messgerät Wärmemenge und Wärmeleistung Integrierter Temperatursensor Externer Temperatursensor zur Wärmeleistungs- und Wärmemengenerfassung Genauigkeit zwischen +/-1 % und +/-10 % Nutzung zur betrieblichen Kostenstellenzuweisung oder zur Energiekostenüberwachung g Erhöhung der Systemtransparenz (Hydraulik)

62 Konzept Bedien- und Analysegeräte Grundfos GO Grundfos GO ist für iphone, ipod, ipad erhältlich Grundfos GO ist für Android Smartphones erhältlich (Bluetooth Adapter)

63 Grundfos GO Funktionen Grundfos GO Bedienung und Diagnose Inbetriebnahmeprotokoll incl. Lastprofil Einfache Übertragung der Konfigurationsdaten von Pumpe zu Pumpe Report-Erstellung Internet-Zugriff Ferndiagnose

64 Seminarangebot Grundfos

65 Seminarangebot Die angesprochenen Themenkomplexe - Heizlastermittlung - Wassermengenermittlung - Ventilvoreinstellung können sie live in unserem Seminar F2 vertiefen. Herzliche Einladung zur Herzliche Einladung zur Teilnahme!

66 Arbeitshilfen auf der Webinar-Homepage SBZ-Fachartikel: Hydraulischer Abgleich leicht gemacht Broschüre zum Thema Hydraulischer Abgleich Heizlastberechnung nach DIN EN Die einfachste Art mit anerkannten Verfahren die Heizlast von Räumen zu ermitteln. Heizkörperventile Richtige Voreinstellung von Thermostatventilen ohne PC, Software oder Datenblatt für vor Ort. Mischer / Durchgangs- und ddreiwegeventile Bestimmen Sie mit dem Datenschieber Nennweiten und Kv-Werte. Endverbraucherumfrage: Was ist eigentlich ein hydraulischer Abgleich? Film von Co2online. Produktinformationen Interessante Links rund um das Thema Heizungsoptimierung

67 Noch Fragen? Jürgen Lutz / Honeywell Frank Räder / Grundfos... wir gehen jetzt zur Feedbackrunde und anschließend direkt in den Chat rüber!

68 Arbeitshilfen unter weitere Webinare Dr. Uwe Bolz Keine Angst vor dem Hydraulischen Abgleich Das Praxiswebinar auch hfür Ihre Mitarbeiter!! Mittwoch :00 Uhr Aktuelles zur Gewährleistung im Handwerk Do., :00 Uhr + Di., :00 Uhr Aktuelles zur Abrechnung von Handwerksleistungen Do., :00 Uhr + Di., :00 Uhr Erfolgreiches Online-Marketing für Handwerker Do., :00 Uhr + Mi., :00 Uhr

69 Keine Angst vor dem Hydraulischen Abgleich Jetzt sind Sie fit! Dr. Uwe Bolz Herzliches Dankeschön!!!