Heizungsnetzwerk Hamburg

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Heizungsnetzwerk Hamburg Optimierung bestehender Heizungsanlagen in Gewerbe- und Mehrfamilienwohngebäuden durch hydraulischen Abgleich ETU Nord GmbH Torsten Nolte Geschäftsführer

1 Heizungsnetzwerk Hamburg Optimierung bestehender Heizungsanlagen in Gewerbe- und Mehrfamilienwohngebäuden durch hydraulischen Abgleich ETU Nord GmbH Torsten Nolte Geschäftsführer Raiffeisenstr. 32 D Schneverdingen Tel Fax Mail 5. Juni 2013 (Gut Karlshöhe, Hamburg) Seite 1 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

Unser Unternehmen 1996 Gründung der Hottgenroth Software GmbH & CO KG Seit 1985 Entwicklung und Vertrieb der Kehrbezirksverwaltung KAMIN noch unter dem Namen Hottgenroth & Schmale Mitte der 90er

2 Unser Unternehmen 1996 Gründung der Hottgenroth Software GmbH & CO KG Seit 1985 Entwicklung und Vertrieb der Kehrbezirksverwaltung KAMIN noch unter dem Namen Hottgenroth & Schmale Mitte der 90er Jahre begann die Entwicklung der Effizienz- Software ENERGIEBERATER Bild: Firmenzentrale in Köln 2002 Eingliederung der 1987 gegründeten ETU Software GmbH in das Softwarehaus Hottgenroth Weiterentwicklung und Neuentwicklung von TGA Software, kaufmännischer Software sowie einer Datenerfassung nach VDI Gründung der ETU GmbH in Schlierbach Aufbau einer Vertriebsorganisation in Österreich und Entwicklung länderspezifischer Anwendungen 2010 Gründung der ETU Nord GmbH in Schneverdingen Mehr Kundennähe in der Metropolregion Hamburg und Schleswig-Holstein mit kurzen Wegen VOR-ORT Seite 2 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

Ergebnisse der Optimus-Studie (2002 2008) 92 untersuchte Gebäude in Norddeutschland (52 EFH / 40 MFH) 47 Gebäude mit Baujahr vor 1978 20 Gebäude mit Baujahr zwischen 1978 und 1994 25 Gebäude

weniger als die Hälfte der Ventile waren voreinstellbar Umwälzpumpen im Mittel 3-fach überdimensioniert (Geräuschprobleme) mäßig bis gute Dämmung der Wärmeverteilung (Kellerverteilung)

3 Ergebnisse der Optimus-Studie ( ) 92 untersuchte Gebäude in Norddeutschland (52 EFH / 40 MFH) 47 Gebäude mit Baujahr vor Gebäude mit Baujahr zwischen 1978 und Gebäude mit Baujahr ab 1995 Bewertung der Anlagentechnik deutlich unter 10 % der Anlagen waren hydraulisch abgeglichen (Geräuschprobleme) Durchflusskennwerte der Ventile (kvs) um Faktor 7 10 zu groß weniger als die Hälfte der Ventile waren voreinstellbar Umwälzpumpen im Mittel 3-fach überdimensioniert (Geräuschprobleme) mäßig bis gute Dämmung der Wärmeverteilung (Kellerverteilung) Wärmeerzeuger im Mittel 1,8-fach überdimensioniert Heizkurveneinstellung zu hoch (zu hohe Heizwassertemperaturen) Quelle: Seite 3 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

4 Ergebnisse der Optimus-Studie ( ) Grundsätzliche Aussagen zur Energieeinsparung (Wärmeenergie) Heizenergieeinsparung in Gebäuden nach 1978 deutlich größer als vor 1977 Heizenergieeinsparung unter 130 kwh/m² a ist größer als über 130 kwh/m² a Mehrfamilienhäuser sparen i.d.r. mehr Energie ein als Einfamilienhäuser Einsparpotential in Gebäuden mit Heizkessel größer als mit Fernwärme Wärmeenergie-Einsparung: 10 bis 20 % die Einsparung von Hilfsenergie wurde nicht untersucht Quelle: Seite 4 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

Hydraulischer Abgleich - Neuanlage / Bestand Bestand Optimus Duo 3D PLUS TGA Heizung 3D Plus Neuanlage

Gebäuden EN 12831 Heizflächenaufnahme (Überdimensionierung) Vorgabe der Systemtemperaturen Berechnung

Rohrnetzberechnung (Strangschema) TH-Ventile-Auslegung (Nachrechnung) Pumpenauslegung (Nachrechnung)

5 Hydraulischer Abgleich - Neuanlage / Bestand Bestand Optimus Duo 3D PLUS TGA Heizung 3D Plus Neuanlage Raumheizlasten in Anlehnung an EN (grafische) Gebäudeerfassung Normheizlast von Räumen und Gebäuden EN Heizflächenaufnahme (Überdimensionierung) Vorgabe der Systemtemperaturen Berechnung der Systemtemperaturen (automatische) Heizflächenauslegung Rohrausdehnung (Nachrechnung) Rohrnetzberechnung (Strangschema) TH-Ventile-Auslegung (Nachrechnung) Pumpenauslegung (Nachrechnung) Hydraulischer Abgleich Auslegung der TH-Ventile Auslegung der Heizungspumpe Seite 5 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

Projektbeschreibung Angaben aus der Gebäudeaufnahme Mehrfamilienhaus mit 20 WE in Hamburg (5 Vollgeschosse) Baujahr: 1986 Heizkessel: Heizkreise: Gas-Brennwertkessel mit einer maximal möglichen

6 Projektbeschreibung Angaben aus der Gebäudeaufnahme Mehrfamilienhaus mit 20 WE in Hamburg (5 Vollgeschosse) Baujahr: 1986 Heizkessel: Heizkreise: Gas-Brennwertkessel mit einer maximal möglichen Vorlauftemperatur von 85 C Gemeinsamer Regelkreis mit 3-Wege-Mischer für die Häuser 1 und 3 Bauteil U-Wert Quelle Außenwände (AW) 0,55 W/m² K Typologie (Hamburg) Außenfenster (AF) 3,00 W/m² K 2-Scheiben-Isolierverglasung Außentüren (AT) 3,50 W/m² K Holz Oberste Geschossdecke (DE) 0,30 W/m² K Kellerdecke (FB) 0,55 W/m² K Innenwände (IW) 2,50 W/m² K Typologie (Hamburg) Innentüren (IT) 2,00 W/m² K Seite 6 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

7 Der erste Vor-Ort-Termin (1) Ablaufplan für einen hydraulischen Abgleich bei ausgedehnten Heizungsanlagen Aufteilung der Heizungsanlage in Verteilleitungen, Stränge und Anbindeleitungen (Skizze) Mögliche Einbauorte für Differenzdruckregler festlegen Müssen Differenzdruckregler zwingend zum Einsatz kommen? Ist eine Differenzdruckbegrenzung durch eine geeignete Umwälzpumpe ausreichend? Welche Differenzdrücke sind an den Thermostatventilen zu erwarten? Seite 7 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

Einbauorte für Differenzdruckregler festlegen Haus 3 Haus 1 Küche/Bad/Wohnen-Haus 1 links Position der Steigestränge (untere Verteilung im Keller)

8 Einbauorte für Differenzdruckregler festlegen Haus 3 Haus 1 Küche/Bad/Wohnen-Haus 1 links Position der Steigestränge (untere Verteilung im Keller) Abstellraum/Kind/Schlafen-Haus 1 rechts Position des Heizkessels im Keller Wohnung rechts Wohnung links Wohnung rechts Wohnung links Seite 8 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

9 Der erste Vor-Ort-Termin (2) Ablaufplan für einen hydraulischen Abgleich bei ausgedehnten Heizungsanlagen Stichprobenartiges Erfassen von repräsentativen Strängen mit Optimus Duo 3D Welche Vorlauf- und Rücklauftemperaturen sind zu erwarten? Welche Massenströme sind in den einzelnen Strängen zu erwarten? Welche Massenströme sind in der unteren Wärmeverteilung zu erwarten? Einschätzen der Druckverluste in der unteren Wärmeverteilung Welche Rohrdurchmesser wurden in der unteren Wärmeverteilung installiert (Aufmaß)? Welche Druckverluste sind in der unteren Wärmeverteilung zu erwarten? Seite 9 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

10 Aufmaß der Strangverteilung 10 m 10 m 8 m 6 m 10 m 8 m 10 m 10 m DN 20 DN 20 DN 25 DN 32 DN 32 DN 25 DN 25 DN 20 A-K-S H3r A-K-S H3l A-K-S H1r A-K-S H1l K-B-W H1l K-B-W H1r K-B-W H3l K-B-W H3r DN 20 DN 20 DN 20 DN 20 DN 20 DN 20 DN 20 DN 20 Legende: K-B-W A-K-S H1r H1l H3r H3l Haus 1 rechts Haus 1 links Haus 3 rechts Haus 3 links 10 m DN 40 Gewinderohr DIN 2440 Einzelwiderstände: 30% Seite 10 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

11 Stichprobenartige Strangerfassung Grafische Gebäudeerfassung mit Optimus Duo 3D (gesamtes Gebäude, einzelne Wohnungen oder Teile einzelner Wohnungen) Bild: (Haus 1links) Stränge: Küche/Bad/Wohnen Küche: 1000/110/12 Bad: 1000/110/8 Wohnen: 600/110/25 Längster Strang = 35 m Stränge: Abstellraum/Kind/Schlafen Abstellraum: 600/110/10 Kind: 600/110/25 Schlafen: 600/110/25 Längster Strang = 35 m Seite 11 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

12 Abschätzung zu erwartender Massenströme Strangbezeichnung Haus 3 rechts Haus 3 links Haus 1 rechts Haus 1 links Haus 1 links Haus 1 rechts Haus 3 links Haus 3 rechts Wärmeleistung Vorlauf- Temperatur Rücklauf- Temperatur Massenstrom W 62 C 38 C 271 kg/h W 62 C 38 C 271 kg/h W 69 C 45 C 333 kg/h W 69 C 45 C 333 kg/h Summe: 1208 kg/h Seite 12 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

13 Druckverluste in der unteren Wärmeverteilung Abschätzung der zu erwartenden Druckverluste: 1208 kg/h x 2 = 2416 kg/h (Abschätzung aus stichprobenartiger Erfassung) Länge Vor- und Rücklauf (Pumpe bis entferntester Strang): 48 m Rohrdurchmesser der Kesselverteilung: DN 40 (Gewinderohr DIN2440) (48 m x 1 mbar/m) x 1,3 = 62 mbar Druckverlust bei DN 32: (48 m x 2,3 mbar/m) x 1,3 = 144 mbar Bild: Druckverluste von Stahlrohren Seite 13 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

14 Druckverluste von Stahlrohren 2,3 mbar/m 1 mbar/m 2416 kg/h Seite 14 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

15 Ergebnisse der strangweisen Berechnung Strangbezeichnung Haus 3 rechts Haus 3 links Haus 1 rechts Haus 1 links Haus 1 links Haus 1 rechts Haus 3 links Haus 3 rechts Wärmeleistung Vorlauf- Temperatur Rücklauf- Temperatur Massenstrom W 72 C 33 C 168 kg/h W 72 C 40 C 239 kg/h W 72 C 40 C 239 kg/h W 72 C 33 C 168 kg/h W 72 C 48 C 367 kg/h W 72 C 43 C 276 kg/h W 72 C 43 C 276 kg/h W 72 C 48 C 367 kg/h Summe: 2100 kg/h Seite 15 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

16 Anheben der Vorlauftemperatur auf 80 C Strangbezeichnung Haus 3 rechts Haus 3 links Haus 1 rechts Haus 1 links Haus 1 links Haus 1 rechts Haus 3 links Haus 3 rechts Wärmeleistung Vorlauf- Temperatur Rücklauf- Temperatur Massenstrom W 80 C 30 C 132 kg/h W 80 C 36 C 173 kg/h W 80 C 36 C 173 kg/h W 80 C 30 C 132 kg/h W 80 C 43 C 239 kg/h W 80 C 39 C 194 kg/h W 80 C 39 C 194 kg/h W 80 C 43 C 239 kg/h Summe: 1476 kg/h Seite 16 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

Anlagentyps Strangweise Erfassung mit Differenzdruckreglern oder Erfassung

17 Der erste Vor-Ort-Termin (3) Ablaufplan für einen hydraulische Abgleich bei ausgedehnten Heizungsanlagen Entscheidungsfindung zur Festlegung des Anlagentyps Strangweise Erfassung mit Differenzdruckreglern oder Erfassung aller Heizkörper in einem Stang Seite 17 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Seite 18 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

Haftungsausschluss: Alle Bilder, Grafiken und Texte wurden mit großer Sorgfalt zusammengestellt. Meinungen des Autors sind nicht zwangläufig als rechtsverbindlich anzusehen.

19 Haftungsausschluss: Alle Bilder, Grafiken und Texte wurden mit großer Sorgfalt zusammengestellt. Meinungen des Autors sind nicht zwangläufig als rechtsverbindlich anzusehen. Die ETU Nord GmbH übernimmt keine Regressansprüche, die sich aus einer fehlerhaften oder unvollständigen, z.b. telefonischen Beratung mit Hilfe dieser Ausarbeitung ergeben könnten. Eine Projektabhängige Beratung anhand der Vor-Ort-Situation, z.b. durch einen Fachplaner ist grundsätzlich immer zu empfehlen. 5. Juni 2013, Torsten Nolte (ETU Nord GmbH Seite 19 - ETU Nord GmbH (Torsten Nolte)

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