Hydraulischen Abgleich selber machen – Schritt 8: Einstellen der Heizkurve

Im achten und letzten Schritt zum hydraulischen Abgleich nehmen wir das notwendige Einstellen der Heizkurve vor. Dazu schauen wir uns zunächst einmal an, was eine Heizkurve ist, wie diese aufgebaut ist und welche Empfehlungen es für die Einstellung gibt.

Was ist eine Heizkurve?

Die Heizkurve oder Heizkennlinie einer Heizungsanlage ist eine Steuer- und Regelmöglichkeit und sorgt bei richtiger Einstellung für einen effizienten und energiesparenden Betrieb. Die Heizkurve stellt dabei ein Verhältnis zwischen der Außentemperatur und der Vorlauftemperatur im Heizungssystem her. Das funktioniert etwas so:

• Bei sinkenden Außentemperaturen steigt die Vorlauftemperatur
• bei steigenden Außentemperaturen sinkt die Vorlauftemperatur.

Somit wird Energie gespart und dem Gebäude wird bei unterschiedlichen Außentemperaturen nur so viel Wärme zur Verfügung gestellt, wie notwendig ist. Um die Heizkurve einstellen zu können, benötigt ihr eine witterungsgeführte Heizungsregelung, welche heute in fast allen Gebäuden mit Warmwasserheizungsanlagen verbaut ist.

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Aufbau einer Heizkurve

Eine Heizkurve wird über drei Größen eingestellt: die Neigung (Steilheit), das Niveau und den Raumtemperatur-Sollwert. In der nachfolgenden Abbildung sind diese dargestellt.

Neigung der Heizkurve (Steilheit)

Die Neigung der Heizkurve wird auch Steilheit der Heizkurve genannt und gibt an, wie stark die Vorlauftemperatur auf sinkende Außentemperaturen reagiert.

• Steile Neigung: sehr hohe Vorlauftemperaturen bei niedrigen Außentemperaturen, typisch für unsanierte Altbauten mit hohen Wärmeverlusten
• Flache Neigung: niedrige Vorlauftemperaturen bei niedrigen Außentemperaturen, typisch für gut gedämmte Neubauten und Heizsysteme mit niedrigen Vorlauftemperaturen.

In Abbildung 1 im Bereich der Neigung könnt ihr sehen, dass die steile Heizkurve bei einer Außentemperatur von etwa 12 °C eine Vorlauftemperatur von 55 °C bereitstellen möchte und die flache Heizkennlinie hingegen nur etwa 28 °C.

Niveau der Heizkurve

Das Niveau verschiebt die gesamte Heizkurve parallel nach oben oder unten. Bezugsgröße ist die Referenz-Außentemperatur (in der Praxis meist +20 °C). Die Standardeinstellung ist in der Regel 0 Kelvin (0 K), dabei startet der Fußpunkt der Kurve bei +20 °C Außentemperatur.

Stellt ihr das Niveau auf +15 K, liegen alle Vorlauftemperaturen der Kurve um 15 K höher, auch am Fußpunkt. Der Fußpunkt liegt dann bei 35 °C (20 °C + 15 K = 35 °C).

Raumtemperatur-Sollwert der Heizkurve

Über eine weitere Parallelverschiebung der Kennlinie könnt ihr den gewünschten Raumtemperatur-Sollwert angeben. In modernen Regelungen lässt sich der Raumtemperatur-Sollwert direkt eingeben. Die Regelung verschiebt die Kurve dann intern entsprechend. In der Regel ist eine Raumtemperatur von 20 °C hinterlegt. Wenn Ihr den Sollwert erhöht oder senkt, verschiebt sich die gesamte Kurve parallel. Bei der Nachtabsenkung (etwa 16 °C) erfolgt eine temporäre Parallelverschiebung nach unten.

Hinweis: Beim Niveau und beim Raumtemperatur-Sollwert wird nicht die Neigung verändert, sondern es erfolgt eine Parallelverschiebung der Heizkurve.

Beispiel zum Verständnis der Heizkurve

In Abbildung 2 seht ihr ein typisches Heizkennliniendiagramm mit einem Neigungsspektrum von 2,6 = steil bis 0,2 = flach.

Wenn wir uns nun die Heizkurve mit einer Neigung von 1,2, einem Niveau von 0 K und einem Raumtemperatur-Sollwert von 20 °C betrachten, könnt ihr die Vorlauftemperaturen bei unterschiedlichen Außentemperaturen ablesen:

• Bei einer Außentemperatur von −15 °C liefert der Wärmeerzeuger ca. 65 °C Vorlauf.
• Bei einer Außentemperatur von 5 °C liefert der Wärmeerzeuger ca. 55 °C Vorlauf.

Hinweis: Ein solches Heizkennliniendiagramm ist in der Regel in jeder Bedienungsanleitung eurer Regeleinrichtung hinterlegt. Somit könnt ihr jederzeit überprüfen, ob die Temperaturen den Erwartungen entsprechen.

Welche Einstellung wird für eine Heizkurve empfohlen?

Ihr habt jetzt das Prinzip der Heizkurve kennengelernt. Damit eure Heizungsanlage auch energieeffizient betrieben werden kann, gibt es folgende Richtwerte für die Einstellung der Heizkurve:

Wichtig: Es gibt keine pauschalen Empfehlungen für die optimale Einstellung einer Heizkurve. Jedes Gebäude ist unterschiedlich, daher müsst ihr euch an eure „perfekte Heizkurve“ herantasten.

Richtwerte für die Einstellung der Neigung und das Niveau

• 0,2 bis 0,8: Neubau mit hervorragender Dämmung, Wärmepumpe, Fußbodenheizung, Vorlauf unter 50 °C
• 0,8 bis 1,4: gedämmter Bestand, Niedertemperaturheizung, Brennwert oder Wärmepumpe, Vorlauf etwa 50 bis 75 °C
• 1,4 bis 2,0: Altbau mit schwacher Dämmung, ältere Wärmeerzeuger, Vorlauf über 75 °C
• Niveau: Start bei 0 K

Diese Werte sind ein Startpunkt für euch. Das Feintuning macht ihr dann im laufenden Betrieb. Nehmt dabei Änderungen in kleinen Schritten vor und beobachtet ein bis zwei Tage, wie diese wirken. Notiert eure Einstellungen und dokumentiert sie, damit ihr vergleichen und die beste Heizkurve finden könnt.

Korrektur der Heizkurve im Betrieb

Mit den nachfolgenden Korrekturmöglichkeiten könnt ihr die Heizkurve anpassen, wenn es zu kalt oder zu warm in eurem Gebäude ist.

• Zu kalt im Winter, Übergangszeit (Herbst und Frühling) passt → Neigung auf den nächsthöheren Wert erhöhen
• Zu warm im Winter, Übergangszeit (Herbst und Frühling) passt → Neigung auf den nächstniedrigeren Wert senken
• Zu kalt in der Übergangszeit (Herbst und Frühling), Winter passt
  → Schritt 1: Niveau auf den nächsthöheren Wert anheben
  → Schritt 2: Neigung auf den nächstniedrigeren Wert senken
• Zu warm in der Übergangszeit (Herbst und Frühling), Winter passt
  → Schritt 1: Niveau auf den nächstniedrigeren Wert senken
  → Schritt 2: Neigung auf den nächsthöheren Wert erhöhen

Raumtemperatur-Sollwert

• Jedes Grad weniger spart bis zu 6 % Heizenergie.
• Für effizienten Betrieb die normale Raumtemperatur nicht über 20 °C einstellen.

Wo wird die Heizkurve eingestellt?

Die Einstellung der Heizkurve erfolgt in der Heizungsregelung. Diese befindet sich entweder in einem externen Regler oder direkt im Wärmeerzeuger. Je nachdem, wie alt eure Heizungsanlage ist, kann die Einstellung der Heizkurve zudem unterschiedlich erfolgen, entweder manuell oder digital. In der Abbildung 3 sind zwei typische Heizungsregelungen abgebildet. Links seht ihr eine alte dezentrale und manuelle Regeleinheit und rechts eine digitale Regeleinheit, welche sich direkt im Wärmeerzeuger befindet.

Um die richtigen Einstellungen der Heizkurve vorzunehmen, benötigt ihr in jedem Fall die Betriebsanleitung eures Wärmeerzeugers und der Regeleinheit. Außerdem empfiehlt es sich, die Einstellung einmalig mit einer Fachfirma durchzuführen.

Wenn ihr keinen Fachbetrieb in eurer Nähe kennt, könnt ihr unter dem folgenden Link kostenlos und unverbindlich bis zu fünf Angebote von Fachfirmen aus eurer Region anfordern: Heizungsfachbetriebe finden.

Zusammenhang zwischen Heizkurve und hydraulischem Abgleich

In „Schritt 3: Datenaufnahme“ und in „Schritt 4: Heizkörperleistung berechnen“ haben wir die Systemtemperaturen für unser Heizungssystem festgelegt. Diese liegt bei 75/55/22 bei einer Auslegungsaußentemperatur von – 14 °C. Da wir im Beispielgebäude eine Brennwerttherme installiert haben, streben wir niedrige Rücklauftemperaturen ≤ 55 °C an, damit wir den Brennwerteffekt nutzen können.

Das Berechnen der Heizkörper mit unterschiedlichen Systemtemperaturen hat gezeigt, dass der überwiegende Anteil an Heizkörpern auch mit niedrigeren Systemtemperaturen, von beispielsweise 70/50/22, eine ausreichende Leistung liefern. In manchen Räumen ist eine Raumtemperatur von 22 °C zudem gar nicht nötig.

Und genau hier liegt euer Energieeinsparpotenzial: Durch den hydraulischen Abgleich, könnt ihr die Vorlauftemperatur in der Heizkurve reduzieren und alle Heizkörper erhalten dennoch die notwendige Wärme, um alle Räume ausreichend zu beheizen. Dadurch sinken die Wärmeverluste und die Anlage arbeitet effizienter.

Zusammenfassend können wir daher folgenden Zusammenhang herstellen:

• Der hydraulische Abgleich stellt sicher, dass jeder Heizkörper genau den notwendigen Volumenstrom erhält, damit er bei der vorgesehenen Spreizung (in unserem Beispiel 20 K) und Vorlauftemperatur die erforderliche Leistung liefert.
• Über die Neigung, das Niveau und den Raumtemperatur-Sollwert der Heizkurve legen wir fest, welche Vorlauftemperatur die Anlage bei einer Außentemperatur bereitstellt.
• Die Heizkurve kann auch ohne hydraulischen Abgleich verändert werden, kann aber nicht das volle Potenzial zur Optimierung der Heizkurve ausschöpfen.

Wichtig: Die Heizkurvenoptimierung solltet ihr nur NACH einem erfolgreichen hydraulischen Abgleich durchführen.

Einstellen der Heizkurve im Beispielgebäude

In unserem Gebäude wollen wir nun die Heizkurve einstellen. Dies könnt ihr theoretisch auch an einem milden Tag durchführen. Für das Finetuning und die Messung, ob alles zufriedenstellend ist, benötigen wir jedoch einen kalten Tag mit Außentemperaturen unterhalb des Gefrierpunktes.

In unserem Beispielgebäude befindet sich eine Brennwerttherme mit interner Regelung. Um die Heizkennline einzustellen, öffnen wir für die Einstellphase alle Thermostatköpfe auf die höchste Stufe, um sicherzustellen, dass alle Räume mit der notwendigen Vorlauftemperatur warm werden.

• Zielwerte fürs Gebäude: 22 °C Raumtemperatur, ca. 75 °C Vorlauftemperatur bei −14 °C Außentemperatur.
• Startwerte: Neigung 1,5 und Niveau +10 K.

Ich beginne mit der Einstellung am Regler mit den folgenden Werten:

• Steilheit = 1,5
• Parallelverschiebung (Niveau): = +10
• Tagestemperatur (Raum-Soll): 22 °C

Für das Finetuning wähle ich einen kalten Wintertag aus und stelle vor der Einstellung alle Thermostatköpfe auf die höchste Stufe (bei manuellen Thermostaten Stufe 4 – 5, bei elektronischen Thermostaten wähle ich eine hohe Raumtemperatur, zum Beispiel 28 °C), wie dies auch im Auslegungsfall bei einer Außentemperatur von -14 °C der Fall wäre.

Hinweis: Alle Thermostate sollten während der gesamten Optimierungsphase vollständig geöffnet bleiben, bis ihr eure finale Heizkennline gefunden habt.

Für das Feintuning gehe ich durch alle Räume und messe die Raumtemperatur, die Vorlauftemperatur am Heizkörper sowie die Außentemperatur. Die Außen- und Raumtemperatur könnt ihr mit einem digitalen Luft-Thermometer und die Vorlauftemperatur mit einem Infrarot-Thermometer messen.

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Anschließend notiert ihr die Werte, wie in Tabelle 2 beispielhaft zu sehen ist:

Tabelle 2: Beispielhafte Messwerte zur Optimierung der Heizkurve

Ich bin mit der Einstellung der Heizkurve anhand der Messwerte zufrieden. Es gibt nur zwei Bereiche, die etwas abweichen. Dafür lohnt es sich nicht, die Heizkurve anzupassen. Stattdessen könnte man bei den beiden Räumen die Voreinstellwerte berechnen und etwas anpassen.

Falls es in einem großen Bereich eures Gebäudes Abweichungen habt oder ihr mit den Raum- und Vorlauftemperaturen unzufrieden seid, könnt ihr folgende Änderungen an der Heizkurve vornehmen und diese zugehörig zur Tabelle notieren.

• Zu kalt/ warm an sehr kalten Tagen: Neigung ± 0,1.
• Zu warm/zu kalt bei milder Witterung: Niveau ±1 K oder Raum-Soll ±1 °C.

Wichtig: Wartet nach jeder Änderung der Heizkennline mindestens 48 Stunden bei Fußbodenheizungen und 24 Stunden bei Heizkörpern, bevor ihr weitere Anpassungen vornehmt.

Das Finetuning kann etwas Zeit beanspruchen, es wird sich aber lohnen. Denn wenn ihr eure Heizkurve und Voreinstellwerte richtig angepasst habt, läuft euer System mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur und gleichzeitig werden alle Räume in eurem Gebäude jederzeit ausreichend warm.

Abschluss des hydraulischen Abgleichs

Mit dem achten und letzten Schritt der Serie „Hydraulischen Abgleich selber machen“ und der damit verbundenen Einstellung der Heizkurve haben wir den hydraulischen Abgleich erfolgreich abgeschlossen. Dabei haben wir in den vorherigen Schritten die Heizlast des Beispielgebäudes berechnet, die Daten im Gebäude aufgenommen und damit die Heizkörperleistungen, Volumenströme, Kv-Werte und Voreinstellung der Heizkörperventile ermittelt und die Heizungspumpe optimal ausgelegt und eingestellt.

Nachbetrachtung

Nun sei noch eine Frage gestattet: „Sind wir schon fertig mit dem hydraulischen Abgleich?“ Diese Frage kann klar mit einem NEIN beantwortet werden. Ab jetzt ist es wichtig zu beobachten, ob unsere getroffenen Annahmen und Berechnungen erfolgreich und richtig sind.

Das bedeutet: Wenn es weiterhin Bereiche gibt, die nicht genügend Wärme bekommen, ist es notwendig, für diese eine neue Annahme zu treffen und die Einstellwerte oder die Heizkurve anzupassen. Genauso ist es notwendig, die Einstellwerte anzupassen, wenn Fließgeräusche oder zu hohe Temperaturen in vereinzelten Räumen erreicht werden. Ein weiterer wichtiger Schritt ist die Erfolgskontrolle durch das Beobachten der Energieverbräuche im Gebäude.

Ein hydraulischer Abgleich ist erst erfolgreich, wenn die gewünschten Raumtemperaturen in jedem Bereich eines Gebäudes erreicht werden und das System ruhig und energiesparend läuft.

Dokumentation

Die Dokumentation des hydraulischen Abgleichs ist zudem ein wichtiger Faktor für die Erfolgskontrolle. Sie kann im Nachhinein dafür sorgen, schnell und einfach einen Überblick über die berechneten Werte zu erhalten.

Eine detaillierte Dokumentation beinhaltet daher das Eintragen der aufgenommenen, berechneten und angenommenen Daten in Tabellen und Zeichnungen. Diese Vorgehensweise habe ich bereits während der gesamten Serie versucht umzusetzen.

Ich wünsche euch viel Erfolg mit eurem hydraulischen Abgleich! Falls ihr Fragen, Anregungen oder Kritik habt, nutzt die Kommentarfunktion.

Viele Grüße, Martin

Weiterführende Links und Quellen:
Wikipedia
Wolf Heizungstechnik
Bosy-Online