Wissenswertes....
Wärmeerzeugung
Brennwert-Kessel
Bei der Verbrennung von Erdgas entsteht Wasser. Aufgrund der vorherrschenden Temperaturen nach der Verbrennung ist das Wasser gasförmig im Abgas enthalten.
Bei der Brennwertnutzung soll versucht werden, den Energieinhalt des Wasserdampfes durch Kondensation dem Heizsystem zuzuführen.
Die Kondensationstemperatur liegt bei Erdgasvebrennung bei ca. 55°C. Um das Rauchgas soweit abzukühlen, wird es über den Heizungsrücklauf geführt. Damit die Kondensation einsetzt muss die Rücklauf daher niedriger als 55°C sein.
Das anfallenden Kondensat erwärmt den Rücklauf und wird anschließend abgeleitet.
Je nach Menge des anfallenden Kondensates muss es ggf. über eine Neutralisationsanlage geführt werden. Bei Kleinanlagen ist dies nicht nötig.
Wärmepumpen
Von Wärmepumpen wird gerade viel geredet...
Das Prinzip ist lange bekannt, die Technik ist bewährt und längst kein Mysterium mehr. Es ist dem - in der Vergangenheit - günstigen Gaspreis zu verdanken, dass Wärmepumpen in Deutschland nicht so thematisiert wurden. Dies verändert sich gerade.
Der Begriff "Wärmepumpe" ist für sich genommen etwas irreführend - und dann noch unter Überschrift "Wärmeerzeuger". Daher mal der Versuch, die Sache anders herum zu verdeutlichen.
Die Wärmepumpe ist ein Gerät, bei dem die uns umgebene Umweltwärme genutzt wird. Umweltwärme? - Ja! So kann man beispielsweise die uns umgebene Luft ein paar Grad abkühlen oder man kann Erdreich abkühlen, ohne dass es jemanden maßgeblich stört.
Was hat man davon, wenn man das Erdreich von ca. 10°C abkühlt?
- Bei dem Vorgang die Luft oder das Erdreich abzukühlen, wird gleichzeitig das Kältemittel in der Wärmepumpe wärmer.
- Das Kältmittel wird bei dieser Gelegenheit gasförmig. Mit einem Kompressor (Verdichter) wird das nun gasförmige Kältemittel verdichtet.
- Dadurch wird das gasförmige Kältemittel sehr viel wärmer.
- Diese Wärme wird nun dem Heizungssystem zugeführt.
Je nach Wärmequelle werden mithilfe von einem Anteil Elektroenergie für den Kompressor ca. 3,5 bis 4,5 Anteile Wärme bereitgestellt.
Letztendlich entscheidet über Sinn und Unsinn von Wärmepumpen also das Verhältnis Gas- und Strompreis.
Wärmepumpenanlagen bedürfen einer sorgfältigen Planung. Ein Absenken der Vorlauftemperaturen bei den Heizflächen hat direkte Auswirkungen auf den Elektroenergiebedarf. Überschlägig spricht man davon, dass bei einer pro Grad Vorlauftemperatur von ca. 2,5 % Veränderung der Elektroenergie.
Beachtet man ein paar Randbedingungen lassen sich Wärmepumpen auch in Bestandsgebäuden rentabel betreiben.
Wärmeverteilung
Wärmeübergabe
Heizkörper
Plattenheizkörper
Gliederheizkörper
Tieftemperaturheizkörper
Fußbodenheizung
In esem Abschnitt soll aber der Bereich näher betrachtet werden, in dem in einem Gebäude die Wärme für Heizung und Trinkwassererwärmung bereitgestellt wird.
Die folgenden Informationen sollen zur Erlangung eines Überblicks dienen. Auf ausführliche wissenschaftliche Informationen wird an dieser Stelle ausdrücklich und bewusst verzichtet.
Bestandsaufnahme Gebäude
GEBÄUDE - Kubatur
Ziel:
Berechnung der Heizlast für Räume und Gebäude nach DIN EN 12831. Mit der Heizlastberechnung wird praktisch das "Problem" beschrieben. Sie gilt als Anforderung an die Heizungsanlage. Es werden für einen maximalen Grenzfall die Verluste über die Gebäudehülle und den Mindestluftwechsel berechnet. Interne Wärmegewinne, oder solare Wärmegewinne werden nicht berücksichtigt.
DIN EN 12831 / 3 beschreibt Vereinfachungen für die Raumheizlast. Derjenige, der den Bestand aufnimmt, muss diese Vereinfachungen kennen und anwenden können. Nicht jede Branchensoftware ist für dieses Verfahren vorbereitet oder dafür geeignet.
Also...
Besser sind Zeichnungen vom Gebäude, bspw. aus der Baugenehmigung. Liegen keine Pläne vor, hat der Bauherr die Möglichkeit beim zuständigen Bauaktenarchiv die Genehmigungspläne zu beschaffen.
Nachträgliche Umbauten / Anbauten / Grundrissveränderungen müssen dokumentiert werden. Später erfolgt dann eine Zuordnung der Heizkörper zu den Räumen.
Wichtig für die Heizlastberechnung sind:
- bemaßte Grundrisse von jedem beheizten Geschoss
- Gebäudeschnitte für Geschosshöhen und Dachgestaltung
- wenn vorhanden: Ansichten
GEBÄUDE - Gebäudehülle
Hier gilt es, Informationen zusammenzutragen über die Beschaffenheit von:
- Außenwänden
- Außenfenster
- oberer Abschluss als Dach oder Dachdecke
- unterer Abschluss als Bodenplatte oder Kellerdecke
Es gibt die Möglichkeit über das Baualter die bauphysikalischen Eigenschaften einzugrenzen. Dabei geht es immer um die letzte Veränderung, also
- wann (!) wurden die Fenster gewechselt
- wann (!) erfolgte die Fassadendämmung
- wann (!) wurde der Anbau angebaut
- ab 1995 gibt es im Zuge der Baugenehmigung einen Wärmeschutznachweis (WSN)
- ab 2002 gibt es den EnEV-Nachweis
- Berichte von Energieberatungen
Sofern geplant ist, bei einem Bestandsgebäude die Gebäudehülle energetisch zu verbessern, muss abgestimmt werden, ob die zukünftigen Maßnahmen bei der Heizlastberechnung berücksichtigt werden sollen oder nicht.
In jedem Fall:
Je sorgfältiger die Bestandsaufnahme, umso besser! Das "Problem" bzw. die Aufgabenstellung sollte so genau wie möglich eingegrenzt werden. Umso besser wird das Ergebnis.
für eine kleine Arbeitshilfe... -->hier lang .... zur Bestandsaufnahme Gebäude
Bestandsaufnahme Heizungsanlage
Hier erfolgt die Zuordnung der Heizflächen zu den Räumen. Am einfachsten sind hier Grundrisse, in die die Standorte der Heizkörper eingetragen werden können. Hinweise dazu sh. weiter oben.
Für eine eindeutige Beschreibung von Heizkörpern bitte dieser Systematik folgen:
Bezeichnung von Flachheizkörpern --> hier lang...
Bezeichnung von Gliederheizkörpern --> hier lang...
Heizkörperventile:
Der hydraulische Abgleich erfolgt über voreinstellbare Heizkörperventile umgesetzt. Sind solche HK-Ventile bereits vorhanden - super!
Das sieht man aber nicht so einfach! Dazu muss man den Thermostatkopf abbauen!
Sind keine voreinstellbaren HK-Ventile vorhanden, müssen sie eingebaut werden. Daher bitte dieses Detail bei der Bestandsaufnahme unbedingt feststellen und dokumentieren.
Aufnahme des Rohrnetzes?
Ja - wenn möglich!
ACHTUNG - meine Meinung!
Bei der Bestandsaufnahme des Rohrnetzes kommt es eher auf die Netz-Struktur an, also Struktur der Kellerverteilung, Steigepunkte, welche HK sind an welchem Strang angeschlossen. Bei funktionierenden Anlagen sind die tatsächlichen Dimensionen nicht ganz so wichtig.
Mit einfachen Mitteln im Grundriss dokumentieren.
Mit ein paar kleinen Randbedingungen geht es auch ohne Dokumentation des Rohrnetzes. Hier aber bitte die Förderbedinungungen von KfW und Bafa beachten.
WICHTIG!
Einrohrheizung oder Zweirohrheizung.
Dies hat Auswirkungen auf das Sanierungskonzept.
für eine kleine Arbeitshilfe... --> hier lang ... zur Bestandsaufnahme Anlage
2. Berechnungen
Der einfache Weg:
Ergebnisse der Bestandsaufnahme zu mir senden... Planungsergebnisse gibts dann postwendend zurück- Fertig!
Ansonsten empfiehlt sich die Nutzung von geeigneter Software. Die meisten Armaturenhersteller bieten hier Herstellerlösungen. Es gibt aber auch gute und günstige herstelleroffenen Handwerker-Lösungen.
Schlechte Nachricht an dieser Stelle: Auch hier gibt nicht die "eierlegende Wollmilchsau". Irgendwas fehlt immer.
3. Umsetzung
Mit den Ergebnissen der Berechnung werden dann an den Heizkörperventilen die Drosselungen vorgenommen. Die Förderhöhe an der Pumpe muss kontrolliert und einstellt werden.
Fertig!
Naja...
- meist müssen die HK-Ventile gewechselt werden
- bei größeren Anlagen (Mehrfamilienhäuser) müssen ggf. Strangventile eingebaut werden (dynamischer Abgleich)
- um die Systemtemperatur absenken zu können, kann es erforderlich sein, punktuell die Heizflächen zu vergrößern (Ergebnis der Berechnung)
4. Systemptimierung
Hier ist eigentlich der Bauherr wieder direkt gefragt.
Thema Heizkennlinie.
Im Zuge der Umsetzung sollte der Bauherr oder ein geeigneter Vertreter in die Lage versetzt werden, einige grundsätzliche Handlungen an der Heizung vorzunehmen.
Hier eine Empfehlung:
Im Zuge der 3. Phase (Umsetzung) sollte die Heizkurve weitestgehend abgesenkt werden. Gerade so weit, dass die Räume bei geöffneten Raumthermostaten gerade so warm werden. (Es ist im Übrigen nicht so wichtig, ob die Heizkörper warm sind - wichtig ist, ob der Raum warm ist - oder?)
Dann wird die Heizkennlinie in Steigung und Niveau schrittweise so angepasst, bis es in den Räumen wieder angenehm ist. Das dauert innerhalb der Heizperiode immer etwas. Manchmal dauert es auch zwei Heizperioden. Aber dann passt es meist gut!.
Erst über die Absenkung der Vorlauftemperatur werden Verbrauchskosten reduziert. Alles andere dient nur diesem Ziel.
Aber - erst wenn durch den hydraulischen Abgleich die richtige Versorgung der Heizkörper gesichert ist, kann man die Vorlauftemperaturen absenken.
