Heizungsoptimierung

Thermische Behaglichkeit ohne Eingriff in die Bausubstanz

Flächenheizungen zu sanieren, ist immer aufwendig. Vor allem, wenn es dazu keine Dokumentation mehr gibt. In einer Kindertagesstätte konnte die thermische Behaglichkeit aber trotzdem wiederhergestellt werden. Und zwar ohne nennenswerten Eingriff in die Bausubstanz – nur durch intensives Spülen der Heizkreise und durch den Einsatz des Systems „Fonterra Smart Control“ von Viega. Das sorgt für einen permanenten hydraulischen Abgleich unabhängig von der realen Heizkreislänge.

Vor mehr als einem Vierteljahrhundert wurde das Gebäude der Evangelischen Kindertagesstätte „Am Schlosspark“ in Neuwied durch einen über 500 Quadratmeter großen Neubau ersetzt. Architektonisch und technisch gehörte er damals zweifellos zu den modernsten Gebäuden der Stadt. Große Glasfronten mit bodentiefen Fenstern und viel Holz kennzeichnen den aus drei verbundenen Gruppenhäusern bestehenden, lichtdurchfluteten Bau.

Eine offene Halle bildet das Zentrum, durch eingezogene Zwischendecken steht zusätzlicher Platz für Spielräume zur Verfügung – und eine Flächenheizung mit rund 50 Heizkreisen sorgte im ganzen Haus für eine gleichmäßige Wärmeverteilung. Kita-Leiterin Diana Wasl: „Die thermische Behaglichkeit einer Flächenheizung ist für unsere rund 65 Kinder ausgesprochen wichtig, denn sie spielen ja den ganzen Tag auf dem Boden oder laufen barfuß herum. Ist ein Raum dabei auch nur etwas zu warm oder – noch schlimmer – zu kalt, werden die Kinder entsprechend unzufrieden.“

Aber genau das war in den vergangenen Jahren immer häufiger der Fall, erinnert sich Techniker Manuel Benitez vom Fachhandwerksunternehmen Körner (Neuwied): „Die Ursachen dafür hingen letztlich zusammen. Erster Mangel waren die über die Jahre stark verschlammten Heizkreise. Sie gaben zwangsläufig die Wärme nur noch ungleichmäßig ab. Oder sie hatten sich, wie in der ,Löwengruppe‘, komplett zugesetzt. Hier musste im Winter sogar mit elektrischen Lüftern geheizt werden. Als Konsequenz daraus ergab sich der zweite Mangel, denn für mehr Volumenstrom waren manche Durchflussregler an den Heizkreisverteilern schlichtweg demontiert worden. Andere Regler wiederum saßen nahezu komplett fest.“

Der dritte Mangel schließlich, und da schüttelt der Fachmann nur noch ungläubig den Kopf, betraf die Raumtemperaturregler: Die hatte jemand teilweise rigoros mit dem Seitenschneider abgeklemmt, weil sie ja nicht mehr korrekt die Raumtemperatur regelten.

Schlamm und abgeklemmte Regler

Ursachenfindung ist jedoch nur das eine, die Entwicklung einer technisch wie wirtschaftlich geeigneten Problemlösung etwas ganz anderes. Denn die Heizkreise inklusive Verteiler komplett auszutauschen und zusätzlich neue Raumtemperaturregler zu verdrahten, kam nicht in Frage: „Das wäre schlichtweg zu teuer geworden. Außerdem hätten wir dafür wochenlang den Kita-Betrieb stilllegen müssen“, so Diana Wasl.

In Abstimmung mit Viega-Verkaufsberater Markus Droisdorf komplettierte Manuel Benitez stattdessen die Bestandsaufnahme durch eine Thermografie, um die genaue Lage (und damit grundsätzliche Leistungsfähigkeit) sämtlicher Heizkreise zu erfassen. Die wurden dann in mehreren Durchgängen mit Inhibitoren gespült, um die Verkrustungen zu lösen und den freien Durchfluss wiederherzustellen. Im zweiten Schritt ersetzten Manuel Benitez und seine Mitarbeiter schließlich die alten Verteilerbalken durch neue mit dem Viega-Regelungssystem „Fonterra Smart Control“.

Abhängig vom tatsächlichen Wärmebedarf verteilt dieses System die Volumenströme intelligent auf die einzelnen Heizkreise, ohne dass deren Länge zuvor festgelegt werden muss. So entsteht ein ständiger hydraulischer Abgleich. Damit stehen die für die Wunschtemperaturen notwendigen Volumenströme energieeffizient zur Verfügung. „Und seitdem ist es in allen Räumen auch den ganzen Tag über wieder gleichmäßig warm“, freuen sich neben den Kita-Kindern Diana Wasl und die 13 weiteren Erzieher.

Vor allem, weil diese neue thermische Behaglichkeit sogar funktioniert, wenn es in den Übergangszeiten (Frühling/Herbst) durch die großen Fensterflächen und die bodentiefen Fenster zu hohen Wärmeeinträgen kommt. „Im Vergleich zu konventionellen Regelungen von Flächenheizungen gehören zu dem System ,Fonterra Smart Control‘ sehr flink reagierende Raumthermostate, die per Funk mit der Basiseinheit am Heizkreisverteiler kommunizieren. Statt erst auf 2 oder 3 K reagieren die schon auf eine Regelabweichung von 0,5 K“, beschreibt Markus Droisdorf den entscheidenden technischen Unterschied: „Außerdem ist in die zentrale Steuerungseinheit von ,Fonterra Smart Control‘ eine selbstlernende ‚Intelligenz‘ integriert. Dadurch reagiert das System ohne Über- oder Unterschwingen deutlich schneller auf Änderungen der Raumtemperatur, als es bislang bei Flächenheizungen üblich war.“

Zu dieser Intelligenz gehöre es im Übrigen auch, unabhängig von hohen Wärmeeinträgen den Boden nicht auskühlen zu lassen, ergänzt Manuel Benitez: „Statt den Volumenstrom in den einzelnen Heizkreisen komplett zu drosseln, wird durch die Steuerung in regelmäßigen Abständen die Rücklauftemperatur überprüft. Sinkt diese unter einen Schwellenwert ab, wird der Volumenstrom wieder angehoben, damit die Kinder keinesfalls kalte Füße bekommen!“ Auch das von alten Flächenheizungen bekannte Zugrisiko („draft risk“) in der Nähe von Fensterflächen gehört dadurch der Vergangenheit an.

Kalkulationssicherheit durch Automatismus

Was sich, aus Nutzersicht, im Endergebnis einfach nur „bequem und komfortabel“ anhört, hat speziell für das aktuell bestens ausgelastete Fachhandwerk zugleich auch eine wirtschaftliche Dimension, so Manuel Benitez: „Das Sanierungsgeschäft macht schon seit langem den überwiegenden Teil unserer Arbeit aus. Dazu gehört immer öfter die energetische Sanierung durch eine Optimierung der Wärmeverteilung. Dieser Aufwand war aber gerade bei alten Flächenheizungen bisher kaum zu beziffern, denn dafür ist immer ein funktionierender hydraulischer Abgleich notwendig.“ Die Folge: Entweder ist der Kunde unzufrieden, weil die Räume nicht gleichmäßig warm werden – oder der Fachhandwerker muss mehrfach zur Nachjustierung wiederkommen, was im Angebot zuvor nicht berücksichtigt war und damit nicht mehr bezahlt wird.

„Diesen Risiken gehen jetzt sowohl wir als auch die Kunden durch das Regelungssystem ,Fonterra Smart Control‘ aus dem Weg. Stattdessen ist in der Kita ,Am Schlosspark‘ möglich, nach der Bestandsaufnahme ein von Anfang an belastbares Angebot abzugeben, das dann auch den später tatsächlich anfallenden Arbeiten entspricht. Außerdem reduziert sich der Arbeitsaufwand als solcher“, bilanziert Manuel Benitez.

„Fonterra Smart Control“ sorgt für einen permanenten hydraulichen Abgleich.

In die zentrale Steuerungseinheit ist eine selbstlernende ‚Intelligenz‘ integriert. Dadurch reagiert das System ohne Über- oder Unterschwingen deutlich schneller auf Änderungen der Raumtemperatur, als es bislang bei Flächenheizungen üblich war.

„Fonterra Smart Control“ – das System

Das Regelungssystem „Fonterra Smart Control“ besteht aus einem Raumthermostat, einer Basiseinheit und Temperatur-Messstellen mit sogenannten Aktormodulen. Diese messen in den Rückläufen permanent die Temperatur. Der Datenaustausch zwischen den Aktormodulen und der Basiseinheit im Verteilerschrank erfolgt über ein Breitbandkabel. Alle Verbindungen sind steckerfertig für die Plug-and-play-Installation vorbereitet. Nach der Montage werden die einzelnen Durchflussregler am Heizkreisverteiler auf volle Durchflussmenge eingestellt, der permanente hydraulische Abgleich erfolgt dann im Betrieb automatisch. 

Der Raumthermostat überwacht die Temperaturentwicklung im Raum und gibt regelmäßig ein Funksignal an die Basiseinheit. Zudem wird für jeden Heizkreis die Differenz aus Vorlauf- und Rücklauftemperatur berücksichtigt, also die Menge der tatsächlichen Wärmeabgabe an den Raum. Das Ergebnis sind „intelligente“ Heizkreise, die den Volumenstrom sogar an wechselnde Wärmelasten anpassen. Auch kompensiert der vollautomatische hydraulische Abgleich mit „Fonterra Smart Control“ Änderungen, die während der Bauausführung auftreten, zum Beispiel unterschiedliche Estrichüberdeckungen oder geänderte Verlegeabstände.

Das Nachrüsten von „Fonterra Smart Control“ ist für alle Heizkreisverteiler mit Ventileinsatz M30 x 1,5 und Eurokonus möglich.

Weitere Informationen unter www.viega.de
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