Heizungsservice Grundlagen und Tipps für den - Ausgabe 2013 - ASUE
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Impressum Herausgeber ASUE Arbeitsgemeinschaft für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. Robert-Koch-Platz 4, 10115 Berlin www.asue.de · info@asue.de Telefon 0 30 / 22 19 1349-0 Telefax 0 30 / 22 19 1349-9 Bearbeitung Bernd Kupfer, Leipzig Dr. Jochen Arthkamp, Recklinghausen Thomas Beck, Berlin Thomas Boehme, Leipzig Dietmar von Domaros, Leipzig Karl-Heinz Dorn, Leipzig Stefan Gralapp, Leipzig Maik Hendler, Leipzig Lutz Kolditz, Leipzig Andrej Krocker, Berlin Bernd Scheithauer, Offenbach Grafik Kristina Weddeling, Essen Bezug Verlag für sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch Girardetstraße 2-38, Eingang 4, 45131 Essen www.energiedruck.de bestellung@energiedruck.de Telefon 02 01 / 79 98 92 04 Telefax 02 01 / 79 98 92 06 Grundlagen und Tipps für den Heizungsservice Bestellnummer: 09 03 13 Schutzgebühr: 3,00 € / 3,57 € (zzgl. / inkl. 19 % MwSt.) Stand: Februar 2013 Die Herausgeber übernehmen keine Gewähr für die Richtigkeit und Vollständigkeit der Angaben.
4 Inhalt 5 Seite Einleitung 8 1 Hydraulischer Abgleich 9 3 Energieeinsparungen 33 1.1 Warum ist der hydraulische Abgleich 9 3.1 Pumpentausch 33 notwendig? 3.2 Dämmung von Rohrleitungen 36 1.2 Gesetzliche Vorschriften 10 3.3 Tausch des Kessels 38 1.3 Vorteile einer hydraulisch abgegliche- 11 nen Heizungsanlage 1.4 Möglichkeiten des hydraulischen Abgleichs 12 4 Hinweise zu Prüfungen 42 1.5 Sonderlösungen 15 4.1 Prüfung von Gasfeuerstätten 42 1.6 Heizungs-Check nach DIN EN 15378 16 4.2 Prüfung von Erdgas-Leitungsanlagen - 44 Betriebsdruck bis 100 mbar (ND) 1.7 Beispiel für einen hydraulischen Abgleich 17 4.3 Umrechnung von Schadstoff- 46 Emissionseinheiten 2 Entscheidungshilfen 28 2.1 Heizgasverbrauchsschätzung 28 5 Trinkwasser 50 2.2 Jahresheizwärmebedarf 29 5.1 Trinkwasserhygiene 50 2.3 Ermittlung der Belastung: 30 5.2 Trinkwasserverordnung 2011 58 • Prüfung des Einstellwertes mit dem Gaszähler (Messzeit 1 min) • Prüfung des Einstellwertes mit dem Gaszähler und Stoppuhr (Messvolumen 50 Liter) • Prüfung des Einstellwertes mit dem Gaszähler und Stoppuhr (Messvolumen 30 Liter)
6 Inhalt 7 6 Einheiten in der Technik 64 8 Tabellen wichtiger Kenndaten 84 6.1 Das SI-Einheitensystem 64 8.1 Vergleich von Brennstoffen, gasförmig 84 6.2 Abgeleitete SI-Einheiten und 65 8.2 Vergleich von Brennstoffen, flüssig 85 weitere zulässige Einheiten 8.3 Vergleich von Brennstoffen, fest 86 6.3 Verbindung von unzulässigen 66 Einheiten und SI-Einheiten 8.4 Richtwerte der Befestigungsabstände 87 für Stahlrohr, Kupfer- und Edelstahlrohr, 6.4 Vorsätze zu Einheiten 67 Kunststoff-Innenleitung für Erd- und 6.5 Umrechnung von Einheiten 68 Flüssiggas und PE-HD Rohre 6.6 Wesentliche Druckeinheiten 69 8.5 Balgengaszähler – Größenbestimmung 89 und deren Umrechnung 8.6 Abmessungen und Daten 91 6.7 Wesentliche Wärmeeinheiten 70 für Kupferrohre nach DIN EN 1057 und deren Umrechnung 8.7 Abmessungen für Kupferrohre 92 6.8 Wesentliche Leistungseinheiten 71 nach DIN EN 1057 und deren Umrechnung 8.8 Rohre und Pressverbindungen 93 6.9 Angelsächsische Einheiten 72 für die Gasinstallation – Kupfer 8.9 Rohre und Pressverbindungen 94 für die Gasinstallation – Edelstahl 7 Erdgas und erneuerbare Energien 74 8.10 Windstärken – Nutzung der Windenergie 96 7.1 Erdgas in Fahrzeugen 74 8.11 Charakteristische Sonnenstrahlungs- 97 daten für Deutschland 7.2 Power to Gas 80 8.12 Elektroinstallationen – Schutz gegen 98 Berührung, Fremdkörper und Wasser 8.13 Nutzungsdauer von Anlagenteilen für 100 die Raumheizung und Klimatechnik 8.14 Wärmedämmung von Rohrleitungen 101 und Armaturen für Heizung, Kälte, Klima 8.15 Richtwerte der Mindestdämmdicken 102 für Trinkwasser kalt Weitere Informationen 103
1 Hydraulischer Abgleich 8 von Heizungsanlagen 9 Einleitung 1.1 Warum ist der hydraulische Abgleich von Heizungsanlagen notwendig? Diese Publikation soll durch ihre Informationen eine Die wesentlichen Nachteile eines nicht Arbeitshilfe für das Fachhandwerk sein, die auch für abgeglichenen Heizsystems sind: die Kundenberatung nützlich sein kann. Sie enthält eine Auswahl von Informationen zu den Themen: • Unterschiedlich beheizte Räume durch eine un- • Hydraulischer Abgleich gleichmäßige Wärmeverteilung im Heizungsnetz. • Entscheidungshilfen und Prüfungen · pumpennahe Heizkörper werden • Möglichkeiten für Energieeinsparungen durch Überversorgung zu heiß • Trinkwasserverordnung und Trinkwasserhygiene · entfernt liegende Heizkörper werden • Erdgas in der Zukunft durch Unterversorgung nicht warm genug • Technische Einheiten und deren Umrechnung • Tabellen wichtiger Kenndaten • Durch die nicht ausreichende Leistung in einigen Räumen wird eine höhere Vorlauftemperatur Zur schnellen Erfassung der Problematik werden erforderlich. Daraus folgt ein höherer Brennstoff- zu ausgewählten Themen Berechnungsbeispiele verbrauch durch einen merklich schlechteren ausgeführt. Anlagennutzungsgrad. Der Tabellenbereich enthält wichtige Zahlen, Daten • Die notwendige Pumpenleistung ist meist zu hoch und Fakten für die Praxis. angesetzt. Dadurch kann es zu Geräuschen an den Thermostatventilen und Heizkörpern kommen. Es soll ein schnelles und zuverlässiges Nachschlage- werk für das Heizungshandwerk sein. • Die zu groß ausgelegten Heizungspumpen haben einen unnötig hohen Stromverbrauch und damit erhöhte Betriebskosten zur Folge. Fazit Erhöhter Energiebrauch für die Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung. Das Ergebnis verschiedener Quellen ist: Über 90 % der Heizungsanlagen in Deutschland sind hydraulisch nicht abgeglichen. Abgeglichene Anlagen sind teilweise mit ungeeigneten Regelarmaturen ausgestattet.
10 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 11 1.2 Gesetzliche Vorschriften 1.3 Vorteile einer hydraulisch abgeglichenen Heizungsanlage Der hydraulische Abgleich ist in den folgenden Die Vorteile sind: Verordnungen verbindlich vorgeschrieben: • Energieeinsparungen von Strom und Brennstoff DIN 4701-10 durch eine definierte Wassermengenverteilung Energetische Bewertung heiz- und raumluft- technischer Anlagen, • Verringerung der CO2-Emissionen und damit ein Teil 10: Heizung, Trinkwassererwärmung, Lüftung Beitrag zum Umweltschutz VOB/C – DIN 18380 • Minimierung der Geräusche an Ventilen Allgemeine Technische Vertragsbedingungen und Heizkörpern für Bauleistungen (ATV) Heizanlagen und zentrale Wassererwärmungsanlagen, zutreffend sind die • Die Vorschriften VOB, EnEV und DIN Absätze 3.1.1 und 3.5.1 werden eingehalten EnEV 2009 • Die Einhaltung der genannten Vorschriften ist Energieeinsparverordnung 2009, die Grundlage für die KfW*-Förderung von Moder- Anlage 1, Tab. 1 nisierungsmaßnahmen an Heizungsanlagen DIN EN 14336 • Durch eine abgeglichene Anlage sind Heizungsanlagen in Gebäuden – gegenüber einer nicht abgeglichenen Anlage Installation und Abnahme der Warmwasser- Energieeinsparungen bis 15 % möglich. Heizungsanlage zutreffend sind die Abschnitte 5,7 und 8, sowie der Anhang C * Kreditanstalt für Wiederaufbau
12 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 13 1.4 Möglichkeiten des hydraulischen Abgleichs • Bei Neuanlagen wird der hydraulische Abgleich Bei den genannten Möglichkeiten wird mit einer vorausgesetzt. Dokumentation die Einstellung der Anlage mit den • Bei Bestandsanlagen werden hier nur kleine angegebenen Voreinstellwerten von der KfW aner- und mittlere Anlagen betrachtet. kannt. Der Ablauf für den hydraulischen Abgleich von • Mehrere Hersteller (z.B. Brötje, Kermi, Vogel & Noot) Bestandsanlagen zeigt Abbildung 1 (S. 14). Das ist bieten bereits voreingestellte Heizkörper als Fertig- die Darstellung, wie man analog zu Neuanlagen produkt an. Auch diese Art wird von der KfW als hy- vorgehen kann. draulisch abgeglichen anerkannt. Das setzt natür- lich eine hohe Fachkunde bei der Installation voraus. Einige Hersteller bieten zur schnellen Bearbeitung Hilfsmittel in Form von Schiebern und Scheiben an, • Die Firma Viessmann bietet seit September 2011 die für die schnelle Bearbeitung sehr nützlich sind in Verbindung mit einem Gas-Brennwert-Wand- und beispielhaft genannt werden. Genauer ist die gerät (Vitodens 300-W) einen vollautomatischen Verwendung einer Software, die von verschiedenen hydraulischen Abgleich an. Die Dokumentation Firmen angeboten wird und teilweise auch über das wird über den Computer erstellt und dient auch Internet kostenlos genutzt werden kann. als Vorlage für die KfW. Die Besonderheiten teilt der Hersteller direkt oder über die regionalen Anbieter von Datenschiebern und Software sind z.B.: Niederlassungen mit. Datenschieber und -scheiben • Einbau von dezentralen Minipumpen • Datenschieber WILO – Oventrop Das Heizsystem wird dezentral mit Minipumpen • Datenscheibe Danfoss – Grundfos für jeden Heizkörper versorgt. Die Pumpen sind nur in Betrieb, wenn über das Raumbediengerät Software Wärme angefordert wird. Die Ansteuerung der • Heimeier – EasyPlan (www.heimeier.com) Pumpen erfolgt über ein BUS-System. • Danfoss – DanBasic V Mit diesem System wird der hydraulische Ab- mit vereinfachter Berechnung der Heizlast gleich bei der Planung der Anlage berücksichtigt. inkl. Einrohrheizung (CD-ROM/www.danfoss.com) Die Nutzung dieses Systems ist seit kurzem durch • Software Hottgenroth – Optimus (Software für Produkte der Firma WILO (Pumpensystem „Geniax“) die Optimierung) (www.hottgenroth.de) möglich. Diese Variante stellt einen Übergang von • Oventrop – „ZVplan“ Heizungs- und Trinkwasser- der Drosselregelung zur Pumpenregelung dar. berechnung (www.zvplan.de) Trotz des höheren materiellen Aufwandes wurden durch renommierte Institute Einsparungen von ca. 20 % bei installierten Anlagen gemessen.
14 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 15 1.5 Sonderlösungen Bauherr: Mustermann Strang-Nr. 1 Gebäude: EFH Zweirohrsystem nach dem Tichelmann-System Auftrags-/ Angebots-Nr. 27-2011 Datum: 21.10.2011 Dabei sind die Summen der Rohrlängen von Vor- und Rücklauf zu jedem Heizkörper etwa gleich. Damit werden Kind 1 Heizkörper: .................................... Kind 2 Heizkörper: .................................... im Netz für alle Heizkörper gleiche Druckverhältnisse Voreinstellung 7 Voreinstellung 4 wirksam. Der Nachteil ist ein größerer Rohrbedarf. 100 l/h Typ N / Typ U .................. 46 l/h Typ N / Typ U .................. 1400/600/22 800/600/21 Einrohranlagen 146 Summe .................. l/h In Einrohranlagen ist im Strang immer ein nahezu kons- 8 ............ m Rohrlänge Wohnen 2 Schlafen tanter Volumenstrom vorhanden. Heizkörperthermostate Heizkörper: .................................... Heizkörper: .................................... regeln die Raumtemperatur, indem sie den Durchfluss Voreinstellung 7 Voreinstellung 4 100 l/h Typ N / Typ U .................. 46 l/h Typ N / Typ U .................. im Heizkörper regeln. Allerdings wird der Volumenstrom 1400/600/22 800/600/21 bei der Reduzierung des Durchflusses durch den Heiz- 146 Summe .................. l/h körper nicht wirklich verringert, sondern durch einen 3 ............ m Rohrlänge Bypass umgeleitet. Der Strang-Volumenstrom bleibt Wohnen 1 Heizkörper: .................................... Küche Heizkörper: .................................... somit konstant. Deshalb steigt bei Teillasten die Rück- Voreinstellung N Voreinstellung 4,5 lauftemperatur. Dem Raum wird über den Strang 118 l/h Typ N / Typ U .................. 60 l/h Typ N / Typ U .................. 1600/600/22 1000/600/21 bzw. Bypass weiter Wärme zugeführt, es kommt zu 178 einem Überheizen. Das ist nach Renovierung eines 1 Summe .................. l/h ............ m Rohrlänge Gebäudes besonders nachteilig, weil die Heizlast gerin- ASV oder USV DN25 ger wird. Das Heizungssystem ist überdimensioniert. 12 ............ m einfache Strangrohrlänge (Zwischensumme) 470 Strangsumme .................. l/h Das Problem der Überheizung wird noch gravierender. 7 Lösungsmaßnahmen: + .......... m Rohrlänge bis Pumpe = 19m + 1m (WMZ) Pumpe = 20m 1. Einbau eines Durchflussreglers in den Strangrücklauf · Grundfos Alpha2 - 25-40 1,6 Ergebnis: Jeder Strang wird zum unabhängigen Teil .............. m Gesamt-Anbindeleitung (Summe der einfachen Rohrlänge) des Systems, weil nur der benötigte Volumenstrom zugeführt wird. 2. Optionaler thermostatischer Stellantrieb in Kombination Kessel mit dem Durchflussregler · Ergebnis: regelt zusätzlich Anlagen-Kenngrößen Strang 1 470 20 m ....... l/h ....... Strang 5 ....... l/h ....... m den Durchfluss über die Rücklauftemperatur in den Strang 2 ....... l/h ....... m ........... Strängen. Strang 3 ....... l/h ....... m ........... Strang 4 ....... l/h ....... m Anlagenvolumenstrom .................... l/h Somit werden Einrohrsysteme zu ähnlich energieeffizien- Benötigte Förderhöhe .................... m ten Systemen mit variablem Durchfluss wie Zweirohrsys- teme. Die gleiche Lösung eignet sich auch sehr gut für Abb. 1; Quelle: Danfoss die Sanierung im Bestand mit einem Brennwertgerät.
16 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 17 1.6 Heizungs-Check nach DIN EN 15378 1.7 Beispiel für einen hydraulischen Abgleich Zu dieser DIN EN wurde von der Vereinigung der Für das Beispiel wird eine Datenscheibe verwendet. deutschen Zentralheizungswirtschaft e.V. eine Sammelmappe, bestehend aus einem Leitfaden, Die Anwendung ist leicht nachvollziehbar und kann Datenschieber, Hilfsblättern und einer Punkte auch über das Online-Lernportal www.dancademy.de, bewertung herausgegeben. Hydraulischer Abgleich (Basiskurs) eingesehen wer- den. Zum hydraulischen Abgleich werden Hinweise gege- ben, wie der Berater erkennen kann, ob eine Anlage abgeglichen ist bzw. ob überhaupt die Armaturen für einen Abgleich geeignet sind. Weil es ein Check ist, werden nur Angaben zur Nachrüstung von Armaturen gegeben. Der hydraulische Abgleich ist nicht Bestandteil dieser Vorschrift. Auf jeden Fall ist der Heizungs-Check eine sehr gute Möglichkeit, um Maßnahmen zur Verbesserung der Effizienz von Heizungsanlagen dem Auftraggeber zu empfehlen. Der Heizungs-Check sollte immer der erste Schritt bei einer beabsichtigten Sanierung einer Heizungs- anlage sein.
18 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 19 Berechnungsbeispiel Informationen zur abzugleichenden Anlage: Gegeben: Flachheizkörper, Typ 22, • Rohrnetzverlauf, Dimensionierung sind nicht Baulänge 1000 mm bekannt • eine genaue Berechnung ist nicht möglich Gesucht: • Voreinstellung Thermostatventil • Kontrolle der Nennweite Trotzdem ist die Verwendung der Datenscheibe der Strangarmaturen zur Erfassung des Iststandes der Anlage möglich, • Förderhöhe der Pumpe, Pumpentyp wenn angenommen wird: Installierte Heizkörperleistung = Raumheizlast a) Voreinstellung des Thermostatventils Für die Erfassung werden benötigt: Einstellung • Danfoss-Grundfoss-Datenscheibe Baulänge 1000 mm 1.2 • Protokollformular Flachheizkörpe Typ 22 1.3 • Zollstock und Stift Randbedingungen: • Heizkörper TV/TR 70/55/20 °C, Bauhöhe 600 mm Umrechnung auf andere Bauhöhen siehe Datenscheibe, SHK-Tabellenbuch oder Herstellerunterlagen • Flachheizkörper (Typen: 11, 21, 22, 33) oder DIN-Heizkörper (Tiefe 110, 160, 220 mm) • dp = 50 mbar bei eingebauten Ventilen (Danfoss N und U) • Thermostatventile mit xp = 2 K • Bestandsanlagen oder Stränge mit bis zu 10 Wohnungen • Strangregulierventile (dp = 100 mbar) Ergebnis bei Anlagen mit mehreren Strängen oder Heizkörperleistung 1,3 kW 1.4 Förderhöhen der Pumpe > 1,6 m HK-Volumenstrom 72 l/h 1.5 • bei kleineren Anlagen mit Förderhöhen der Pumpe < 1,6 m kann auch Voreinstellung Typ N 5,5 1.6 eine Hocheffizienzpumpe mit einem dp= const. (100-150 mbar) verwendet werden
20 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 21 b) Volumenströme der Heizkörper des Strangs ermitteln Es wurde ein EFH mit 3 Geschossen und 6 Heizkörpern gewählt. Sämtliche Eingaben und Ergebnisse können dem Strangschema (Abb. 1, S. 14) entnommen werden. Für den Nachweis der vorhandenen Heizkörper, der Volumenströme und der Voreinstellung der Thermostatventile dient die dafür vorgesehene Tabelle (Abb. 2), die aus dem Internet http://waerme. danfoss.com/default.html (Arbeitshilfen/Download) ausgedruckt werden kann. Sie dient wie auch das Formblatt „Bestätigung des hydraulischen Abgleichs gemäß KfW“ (Abb. 3) zur Vorlage bei der KfW. Abb. 2; Quelle: Danfoss Abb. 3; Quelle: Danfoss
22 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 23 c) Ermittlung der Nennweite der Strangarmaturen d) Ermittlung der Förderhöhe der Pumpe Die Summe des Volumenstroms für das gewählte Dazu muss die Länge der einfachen Rohrleitung von Einfamilienhaus beträgt 470 l/h (Abb. 1, S. 14). der Pumpe bis zum entferntesten Thermostatventil ermittelt werden (s. Abb. 1, S. 14). Diese Länge beträgt 20 m. Einstellung Einstellung Volumenstrom 370 – 470 l/h 2.1 Rohrlänge 20 m 3.1 Ergebnis Ergebnis Nennweite DN 25 2.2 Förderhöhe 1,6 m 3.2 Die Nennweite wurde gewählt, weil möglichst eine Armatur im mittleren Einsatzbereich gewählt wer- den soll. Andere Rohr-DN erfordern andere DN für das Strangregulierventil.
24 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 25 Berechnungsbeispiel a) Heizlast – Förderstrom b) Pumpenermittlung Auf dieser Seite der Datenscheibe kann bei unbe- Dafür sind die Förderhöhe und der Förderstrom kannter Heizlast mit einer vom Baujahr des Hauses erforderlich. abhängigen spezifischen Heizlast • die Heizlast Im Danfossbeispiel wurden ermittelt • der Heizwärmebedarf Förderstrom 470 l/h 8 • der Förderstrom Förderhöhe 1,6 m 9 ermittelt werden. Einstellung Nutzfläche 130 m² 1 Spezifische Heizlast 100 W/m² 2 entspricht einem spezifischen Heizwärmebedarf von 210 W/m²a 3 Ergebnis Alpha2 25-40 (Schnittpunkt Kennlinie / Förderhöhe) Die Datenscheibe liefert natürlich nur dann verlässliche Ergebnisse, wenn die Anlage mit den Produkten der genannten Firmen saniert wurde. Ergebnis Darüber hinaus gibt es weitere Anbieter, die sich mit Heizlast 13 kW 4 der Thematik des hydraulichen Abgleichs befassen und ähnliche Berechnungstools anbieten. Heizwärmebedarf 24.500 kWh/a 5 Förderstrom 0,74 m³/h 6 bei einer Spreizung 15 K 7
26 1 Hydraulischer Abgleich von Heizungsanlagen 27 Zusammenfassung und energetische Effekte Als Berechnung ist die mit der Datenscheibe Als Werkzeuge sind nur die Datenscheibe, ein Zoll- demonstrierte Variante ausreichend. stock und die Formulare, die aus dem Internet Hier noch einmal die Bedingungen: heruntergeladen werden können, erforderlich. • Heizkörperleistung = Raumheizlast • Vorlauf/Rücklauftemperatur: 70/55°C Nach der Durchführung wird der hydraulische • Druckdifferenz über dem Thermostatventil: Abgleich mit den genannten ausgefüllten und ∆p = 50 mbar unterschriebenen Formularen dokumentiert. • Regelabweichung des Thermostatventils: xp = 2K Die Dokumente dienen als Nachweis für die KfW, BAFA, Auftraggeber und für die Kundenakte. Durch den Heizungscheck nach DIN EN 15378 ergeben sich Empfehlungen für energetische Sanierungen. Quelle: - Danfoss „Hydraulischer Abgleich – Basiskurs“ Da ca. 90 % der Heizungsanlagen nicht abgeglichen www.dancademy.de - Danfoss/Grundfoss - Datenscheibe sind, ist der hydraulische Abgleich einer Heizungs- anlage eine Sanierungsempfehlung mit guten ener- getischen Effekten. Die folgende Aufstellung zeigt die möglichen Einsparungen durch den Einsatz von Thermostatventilen mit Zusatzbaugruppen: Grundbaugruppen Zusatzbaugruppen Einsparung bis zu Voreinstellbare mit Flüssigkeitsfühler 8% Thermostatventile Danfoss RAW (Energielabel A) mit elektronischem 15 % Fühler (PID) mit dezentralem 20 % Zeitprogramm für individuelles Heizen Voreinstellbare mit Gasfühler 20 % Thermostatventile, Danfoss RA 2000 Hocheffizienzpumpe (Energielabel A) und/oder Differenz- druckregler ASV mit elektronischem 25 % Fühler (PID) mit dezentralem 30 % Zeitprogramm für individuelles Heizen Quelle: Fa. Danfoss: „Leitfaden zur Optimierung von Bestands- gebäuden – Praxisgerecht zum hydraulischen Abgleich“, 2011
2 Entscheidungshilfen 28 29 2.1 Heizgasverbrauchsschätzung 2.2 Jahresheizwärmebedarf Bei Wohnungswechsel oder Tarifwechsel des Versor- Überschlägig kann der Jahresheizwärmebedarf (JHWB) gers ist es möglich, dass nur der Gasverbrauch ei- durch die Verbindung der Heizlast eines Gebäudes niger Monate bekannt ist. Möchte man trotzdem den mit den Jahres-Vollbenutzungsstunden (Anzahl der Verbrauch der Wohnung für ein ganzes Jahr wissen, Stunden/Jahr, die ein Kessel mit Nennwärmeleistung ist das überschlägig durch die Kenntnis des durch- laufen müsste, um den Jahresheizwärmebedarf zu schnittlichen monatlichen Heizgasbedarfs möglich. decken) der Heizungsanlage ermittelt werden. Ein Beispiel soll die Anwendung verdeutlichen: Durchschnittliche Beispiele für Jahres-Vollbenutzungs- stunden in Abhängigkeit von der Nutzungsart sind Gegeben: Gasverbrauch von Februar bis September Anwendung Vollbenutzungs beträgt 800 m³ Erdgas H stunden in h/a Gesucht: Gasverbrauch eines Jahres Einfamilienhaus 2100 Lösung: Addition der prozentualen Anteile Mehrfamilienhaus 2000 für die Monate = 47 % Bürohaus 1700 Schule, einschichtiger Unterricht 1100 Januar 17 Schule, zweischichtiger Unterricht 1300 Februar 15 März 13 April 8 Mai 4 Juni 1,5 Juli Im angegebenen Zeitraum 1,5 August wurden 47 % des Jahres- 1 September verbrauches benötigt. 3 Oktober 8 Gegeben: Heizlast eines EFH Q = 6,5 kW November 12 Vollbenutzungsstunden Bh = 2100 h/a Dezember 16 Kesselwirkungsgrad η = 0,9 0 5 10 15 Prozent Gesucht: Jahresheizwärmebedarf (JHWB) Teilverbrauch Q • Bh Jahresheizgasverbrauch = • 100 % Jahresheizwärmebedarf = Monatsanteile η 800 m³ 6,5 kW • 2100 h/a = • 100 % = 1702 m3/a = = 15.166 kWh/a 47 % 0,9 Quelle: www.bund-der-energieverbraucher.de/ Quelle: VDI 2067, Blatt 2, 12/1993 Energiebezug/Erdgas/Verbrauchsschätzung
30 2 Entscheidungshilfen 31 2.3 Ermittlung der Belastung Prüfung des Einstellwertes mit dem Gaszähler Prüfung des Einstellwertes mit dem Gaszähler und Stoppuhr Bedingungen Bedingungen Messzeit 1 min Messvolumen 50 Liter Betriebsheizwert 9,6 kWh/m³ Betriebsheizwert 9,6 kWh/m³ • Einstellung des Gasgerätes auf maximale Belastung! • Einstellung des Gasgerätes auf maximale Belastung! • Schornsteinfegerschaltung! • Schornsteinfegerschaltung! • Umrechnungsfaktor von l/min in kW = 0,576 • Umrechnungsfaktor von s in kW = 1728 Beispiel Beispiel Messwert 120 l/min Messzeit 40 s Belastung 120 l/min x 0,576 = 69 kW* Belastung 1728 / 40 = 43 kW* Mess- Belas- Mess- Belas- wert tung wert tung l/min kW Belastung in kW s kW Belastung in kW 120 30 58 60 200 115 175 111 110 35 49 55 150 87 40 43 100 50 140 80 45 38 90 50 35 43 130 75 120 69 80 55 31 40 110 63 60 29 69 35 100 58 65 27 60 70 25 30 90 52 80 46 50 75 23 25 70 40 80 22 40 20 60 35 85 20 30 90 19 15 50 29 40 23 20 95 18 10 35 20 100 17 10 5 30 17 110 16 0 120 14 0 25 14 20 12 25 50 75 100 120 150 175 200 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 18 10 Messwert* in l/min Messwert* in s 16 9 14 8 * gerundet * gerundet
32 2 Entscheidungshilfen 3 Energieeinsparungen 33 3.1 Energieeinsparung durch Pumpentausch – die Hocheffizienzpumpe wird 2013 in der EU zur Pflicht Prüfung des Einstellwertes mit dem Gaszähler Pumpen verbrauchen weltweit ca. 10 % der elektrischen und der Stoppuhr Energie. Nassläuferpumpen verbrauchten 2009 in der EU 50 TWh/a. Ohne gesetzliche Maßnahmen würden im Jahr 2020 in der EU geschätzte 55 TWh/a verbraucht. Bedingungen Messvolumen 30 Liter Durch die gesetzliche Anwendung der EU-Richtlinie Betriebsheizwert 9,6 kWh/m³ „Verordnung (EG) Nr.641/2009 vom 22. Juli 2009, auch • Einstellung des Gasgerätes auf maximale Belastung! ErP-/EuP-Richtlinien (Ökodesign-Richtlinie) genannt, kann der Stromverbrauch in der EU im Jahr 2020 auf ca. 32 TWh/a • Schornsteinfegerschaltung! gesenkt werden. Deshalb dürfen in der EU ab 01.01.2013 • Umrechnungsfaktor von s in kW = 1036,8 nur noch Hocheffizienzpumpen in den Verkehr gebracht werden, die dieser ErP-/EuP-Richtlinie und damit einem Beispiel festgelegten Energieeffizienz-Index entsprechen. Das Messwert 40 s bisherige Energielabel wird zum 01.01.2013 entfallen. Belastung 1036,8 / 40 = 26 kW* Die folgende Tabelle zeigt den Zeitplan für die Realisierung der Ökodesign-Richtlinie. Mess- Belas- wert tung s kW Belastung in kW 1. Januar 2013 1. August 2015 1. August 2020 30 35 35 35 30 32,5 Betroffene Produkte – Nassläufer-Umwälzpumpen 40 26 30 soweit sie nicht unter die Ausnahmen fallen alle 45 23 50 21 27,5 Vorgabe - Energie Effizienz Index* (EEI) 26 55 19 25 ≤ 0,27 ≤ 0,23 ≤ 0,23 60 17 22,5 65 16 20 Ausnahmen – Nassläufer-Umwälzpumpen 70 15 75 14 17,5 externe in Produkte integrierte 80 13 15 (Primärkreise von ther- für den Austauschfall 85 12 mischen Solaranlagen 12,5 90 11 und Wärmepumpen) 95 11 10 100 10 in Produkte integrierte 2,5 110 9 120 8 5 Nicht im Geltungsbereich 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Zirkulationspumpen für Trinkwarmwasserzirkulation. Messwert* in s Sie führen ab dem 1. Januar 2013 den Zusatz „Diese Umwälzpumpe ist nur für Trinkwasser geeignet“ * Basis für den Energie Effizienz Index (EEI) ist eine Referenzpumpe der Energieeffizienzklasse „D“ - EEI = 1. Kleinere Werte als „1“ sind Pumpen mit größerer Effizienz. Quelle: GRUNDFOS-Prospekt * gerundet „Sind Sie bereit ?“ zur Ökodesign-Richtlinie, GW 031 659/2012.07 LDT
34 3 Energieeinsparungen 35 Die Schlussfolgerungen aus den genannten gesetz Damit amortisieren sich die Kosten für den tech- lichen Festlegungen sind: nisch notwendigen oder freiwilligen, vorzeitigen • Bei einem notwendigen Pumpentausch „muss“ Pumpentausch in Abhängigkeit der Laufzeit, der eine Hocheffizienzpumpe eingebaut werden. Regelungsart, des Energiepreises und der Kosten für • Weiterhin besteht die Möglichkeit freiwillig einen die Neuanschaffung der Hocheffizienzpumpe, in Pumpentausch zu veranlassen. einer Zeit von ca. 2 – 3 Jahren. Für Pumpen führender Hersteller trifft schon heute Unter dem Gesichtspunkt steigender Energiepreise zu: Der Tausch einer Standardpumpe gegen eine verkürzen sich die genannten Amortisationszeiten. Hocheffizienzpumpe ergibt Energieeinsparungen von ca. 350 kWh/a bei maximaler Leistung. Ein Pumpentausch ist für die Umwelt und den Geldbeutel eine vernünftige und Beispiel: zu empfehlende Maßnahme! Vergleich einer Standardpumpe mit einer Hocheffizienz pumpe (HE-Pumpe), die durch die geringeren Lauf- zeiten und die Regelungsart geringere Leistungen hat. Leistung Stromverbrauch Betriebskosten W kWh/a2) €/a Standard 80 480 120 Einsparung Einsparung HE-Pumpe 22 1) 132 348 33 87 (Pmax) HE-Pumpe 12 4) 72 408 18 102 (durchschnittlich) HE-Pumpe 2 1) 12 468 3 117 (Pmin) Grundfos Alpha2-Umwälzpumpe, Quelle: Grundfos GmbH Quelle: für die Leistungsangaben GRUNDFOS GMBH 1) HE-Pumpe GRUNDFOS ALPHA2 25-40 neuste Bauart August 2012 Quellen: Dirk Schmitz – Nachhaltige Pumpen (Keine Vision, 2) Laufzeit 6.000 h/a sondern Realität) www.nachhaltigwirtschaften.net – Fach 3) Energiepreis 0,25 € / kWh beiträge 10/2012. Die EUP-Richtlinie Umwälzpumpen 4) Durchschnittswert aus P min und Pmax www.energy.grundfos.com/de/gesetzesnormen
36 3 Energieeinsparungen 37 3.2 Energieeinsparung durch die Dämmung von Rohrleitungen In der Energieeinsparverordnung - EnEV 2009, § 10, Beispiel: Energieverluste durch Rohrleitungen Absatz 2 und § 14, Absatz 5 wird festgelegt, dass im unbeheizten Keller eines EFH Heizungs- und Warmwasserleitungen und deren Typ Nenn- Länge Wärmeverlust Armaturen zu dämmen sind. (+ je 2 Armaturen weite gesamt spezifisch pro Leitung à 0,5 m) DN in m in W/m in W In der Anlage 5 der gleichen Verordnung (siehe auch Heizung (2 • 6 m) 25 13 38 494 Kapitel 8: Kenndaten, Tabelle 14) werden die prakti- Warmwasser (6 m) 20 7 31 217 schen Festlegungen genannt. Zum Beispiel werden Zirkulation (6 m) 15 7 27 189 Rohrleitungen in nicht beheizten Räumen mit einem Summe 900 Innendurchmesser bis 22 mm mit einer Dämm- schichtdicke von mindestens 20 mm (WLG 035) Für die Heizperiode wurden nach Herstellerangaben isoliert (entspricht 100 % Dämmung nach EnEV). 4220 h/a angesetzt. Als Energieeinsparung ergeben sich: Weil bereits in der EnEV 2002 festgelegt wurde, dass 0,9 kW • 4220 h/a = ca. 3800 kWh/a bis 2007 ungedämmte Rohrleitungen und Armaturen in nicht beheizten Räumen nachträglich zu dämmen Es ergeben sich Kosteneinsparungen von: sind, sollen an einem Beispiel die Effekte dargestellt ca. 300 €/a bei einem Erdgaspreis von 8 ct/kWh werden. ca. 260 €/a bei einem Erdgaspreis von 7 ct/kWh Wärmeabgabe von Kupferrohren in W/m* Bei geschätzten Dämmkosten von 135 € (5 €/m) ergeben sich folgende Amortisationszeiten: Material DN 15 DN 20 DN 25 ca. 0,45 Jahre bei einem Erdgaspreis von 8 ct/kWh 1 ohne Dämmung 33 38 46 ca. 0,5 Jahre bei einem Erdgaspreis von 7 ct/kWh 2 mit Stegmantel 30 33 38 WICU-Rohr Unter der Annahme, dass nur 50 % der Wärme 3 nach EnEV 100 % gedämmt 6 7 8 WICU-Extra - 100 % verluste entstehen, ergibt sich für das Beispiel eine Amortisationszeit von ca. 1 Jahr. Differenz zwische 1 und 3 27 31 38 Die Dämmung von Rohrleitungen in unbeheizten Räumen ist immer eine lohnende Investition, weil die Amortisationszeiten sehr kurz sind. * bei einer mittleren Temperaturdifferenz von 40 K zwischen Quellen: Ihle, Bader, Golla - Tabellenbuch Sanitär, Heizung Lüftung- 2002; Rohr und nicht beheizten Raum – frei verlegt (gerundet). Diagramme der Wieland Werke AG, Ulm, Stand 2008
38 3 Energieeinsparungen 39 3.3 Energieeinsparungen durch den Tausch des Kessels Die in diesem Kapitel genannten Wirkungsgrade beziehen sich auf den Heizwert. Kohlekessel und Brennwertkessel Niedertemperaturkessel und Brennwertkessel Wird ein Kohlekessel durch einen Brennwertkessel er- Die Tabelle vergleicht die Wirkungsgrade der Brenn- setzt, sind Energieeinsparungen bis zu 40 % möglich. wertkessel mit den Niedertemperaturkesseln in Abhängigkeit vom Baujahr Beispiel: Kriterium Brennwert- Niedertemperatur- kessel (BWK) kessel (NTK) 1 2 • Ein durchschnittliches, nicht saniertes Einfamili- enhaus (Baujahr 1950-1970) hat einen spezifi- 1 Baujahr ab 1991 1984 – 1988 ab 1989 schen Endenergiebedarf von 300 kWh/m²a und 2 Wirkungsgrad in % 104 – 109 84 – 88 92 – 94 eine Nutzfläche von 100 m². 3 angenommener 106 86 93 durchschnittlicher • Der Energiebedarf pro Jahr beträgt: Wirkungsgrad in % 300 kWh/m²a · 100 m² = 30.000 kWh/a. 4 Vergleich 20 13 BWK – NTK in % (entspricht dem Verbrauch, der am Gaszähler in m³/a vom Gasversorger abgelesen wird) Beim Tausch eines Niedertemperaturkessels gegen • Die Einsparung von 40 % entspricht 12.000 kWh/a. einen Brennwertkessel sind auch Energieeinsparun- Damit sinkt der Energiebedarf auf 18.000 kWh/a. gen von bis zu 13 bis 20 % möglich. Wegen der geringeren Einsparmöglichkeiten ergeben • Die Basis für die Kostenberechnung ist ein Preis sich Amortisationszeiten im Bereich von 8-12 Jahren. von 5ct/kWh für Braunkohlebriketts. • Jährliche Kosteneinsparung: 12.000 kWh/a · 0,05 €/ kWh = 600 €/a • Bei einem Preis des neuen Brennwertkessels von 4000 € ergibt sich eine Amortisationszeit von etwa 6,7 Jahren.
40 3 Energieeinsparungen 41 Brennwertkessel und Solar Über die Bonusförderung der BAFA ist in Zusam- Außerdem können 20 % der Handwerkerleistungen menhang mit der Installation einer Solaranlage für bis zu einem Betrag von 6.000 € steuerlich abgesetzt die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstüt- werden (Familienleistungsgesetz vom 22.12.2008). zung ein „Regenerativer Kombinationsbonus“ für Das betrifft nur den Lohn und muss als Rechnung ge- den Tausch gegen einen Brennwertkessel möglich. sondert nachgewiesen werden. Es wird empfohlen Er beträgt für 2013 500 €. vor einer Kundenberatung die aktuellen Förderbedin- gungen im Internet unter www.bafa.de/energie/er- Für die solare Warmwasserbereitung und Heizungs- neuerbare_energien/bonusförderung einzusehen. unterstützung beträgt die Basisförderung 90 €/m² für 2013 (solare Warmwasserbereitung wird erst Beispiel Fördergelder 2013: ab 20 m² Kollektorfläche gefördert). Die genannten Förderungen betreffen nur den Gebäudebestand. Anlagenteile BAFA-Förderung Brennwertkessel 500 € Zusätzliche Bedingungen sind notwendig: solare WW-Bereitung 360 € • hydraulischer Abgleich der Heizungsanlage 4 m² · 90 €/m² • mindestens eine der Umwälzpumpen der Hei- solare Heizungsunterstützung 720 € zungsanlage muss die Effizienzklasse A haben 8 m² · 90 €/m² • die durchgeführten Maßnahmen sind durch Gesamtförderung 1.580 € Rechnungen in Kopie nachzuweisen Unter den Gesichtspunkten: • Energieeinsparung • Kosteneinsparung • Klimaschutz ist die Anwendung der Brennwerttechnik immer sinnvoll. Quellen: Angabe Energiebedarf: Broschüre „Fitness-Check Gebäudehülle“, VNG 2007 BAFA-Förderprogramm Solar 11/2011
4 Hinweise zu Prüfungen 42 43 4.1 Prüfung von Gasfeuerstätten Kriterien, die vom bevollmächtigten Bezirksschorn steinfeger (bBS) bei Gasfeuerstätten geprüft werden* Brennstoff: Erdgas/Flüssiggas Bereiche Umweltschutz Betriebs- und Brandsicherheit Rechtsgrundlagen 1. BImSchV vom 26.01.2010 Kehr- und Überprüfungsordnung (KÜO) vom 16.06.2009 geändert am 14.06.2011 (§1) Aufgaben • Prüfung Herstellerbescheinigung NOx (§ 6) • Überprüfung der Abgasanlagen (Abgasleitungen) • Überwachung Abgasverluste (§§ 10, 14, 15) • Abgaswegüberprüfung (Überprüfung Heizgasweg, Verbrennungsluftversorgung, CO-Messung) Grenzwerte NOx CO bis 120 kW: 60 mg/kWh bis 1000 ppm > 120 bis 400 kW: 80 mg/kWh > 400 kW: 120 mg/kWh Abgasverluste 4 bis 25 kW: 11 % > 25 bis 50 kW: 10 % > 50 kW: 9 % Ausnahmen keine Überwachung der Abgasverluste: keine Abgaswegüberprüfung und keine CO-Messung • Brennwertgeräte • Haushalts-Wäschetrockner bis 6 kW • Brauchwassererwärmung bis 28 kW keine CO-Messung • Einzelraumheizer bis 11 kW • Wäschetrockner • Außenwandfeuerstätten ohne Gebläse bei bestimmter Mündungslage an der Außenwand Fristen NOx – einmalig bei Errichtung Geräteart Frist Abgasverluste: Raumluftunabhängig, sowie raumluft- jedes 3. Jahr • Alter bis 12 Jahre: in jedem 3. Jahr abhängig mit Abgasanlage für Überdruck • Alter über 12 Jahre: in jedem 2. Jahr und selbstkalibrierend Die Nennung der Frist von „in jedem Raumluftunabhängig, sowie raumluft- jedes 2. Jahr 5. Jahr“ bei Gasgeräten mit selbst- abhängig mit Abgasanlage für Überdruck kalibrierender kontinuierlicher Regelung läuft ins Leere. Bei Brennwertgeräten Raumluftabhängig jedes Jahr wird der Abgasverlust nicht ermittelt, derartige Heizwertgeräte gibt es nicht. BHKW, Wärmepumpe, ortsfester jedes 2. Jahr Verbrennungsmotor, Brennstoffzelle * Wichtige Hinweise: Der Bezirksschornsteinfegermeister (BSM), der ab 01.01.2013 „bevollmächtigter Bezirksschornsteinfeger (bBS)“ heißt, legt nach einer Feuerstättenschau die Arbeiten für Gasfeuerstätten im Feuerstättenbescheid fest. Mit der Ausführung dieser Arbeiten beauftragt der Eigen- tümer der Gasfeuerstätten einen Schornsteinfegerbetrieb, der in der Handwerksrolle eingetragen ist. Der beauftragte Schornsteinfegerbetrieb kann der des Heizungsjournal Heft 4-5 April/Mai 2010 S. 36-38 „bevollmächtigten Bezirksschornsteinfegers (bBS)“ sein. (Donnerbauer: 2 Gesetze - 2 Aufgaben)
44 4 Hinweise zu Prüfungen 45 4.2 Prüfung von Erdgas-Leitungsanlagen - Betriebsdruck bis 100 mbar (ND) Belastungsprüfung Dichtheitsprüfung Gebrauchsfähigkeitsprüfung Allgemein zu prüfende Leitung muss von der bei Prüfmedium Gas gasführenden Leitung getrennt sein! keine Trennung! (Vorzugsvariante) (z.B. Steckscheibe) Grund Materialfehler, Festigkeit Verbindungen Dichtheit neu verlegter Leitungen Nachweis der gefahrlosen Nutzung Was? Neu verlegte Leitungen ohne: Neu verlegte Leitungen, instand nicht für Neuanlagen! Gasdruckregler, Gaszähler, gesetzte Anlagen nur für Anlagen im Betrieb; Armaturen, Gasgeräte nach Gasdruckregler(HAE) nach Ablauf der Gewährleistung! ohne Gasgeräte Wann? Leitungen sind sichtbar, ohne Korrosionsschutz Leitungen sind sichtbar, ohne alle 12 Jahre oder vor Änderung neu verlegt Korrosionsschutz stillgelegt, der Leitungsanlage, außer Betrieb ge- außer Betrieb gesetzt setzt, kurzzeitige Unterbrechung Prüfmedium Luft o. Inertgas (z.B Stickstoff) kein Sauerstoff! Betriebsgas Prüfdruck 1 bar 150 mbar Betriebsdruck Prüfdauer > 10 min abhängig vom Leitungsvolumen abhängig vom Messgerät! (siehe TRGI Tabelle 11, S.95) bitte Bedienungsanleitung z.B.: V = < 100 l beachten! Anpassungszeit: 10 min Prüfzeit: > 10 min Messgeräte Manometer bis mind. 1,5 bar U-Rohr-Manometer U-Rohr-Manometer- elektronische elektronische Messgeräte Messgeräte, zertifiziert nach DVGW- VP 952 Anzeigegenauigkeit 0,1 bar 0,1 mbar ( 1 mm WS = 10 Pa) Leckrate/Gebrauchsfähigkeit Prüfergebnis kein Druckabfall absolut dicht • 0 - < 1,0 l/h unvermindert gebrauchsfähig • 1,0 - 5,0 l/h vermindert gebrauchsfähig • > 5,0 l/h neue Leitung erforderlich: auch bei Gasgeruch un bei schlechtem äußeren Zustand der Gasleitung (Korrosion)! Zusatzprüfung Prüfung der Verbindungen, die nicht in die Prüfung einbezogen waren, z.B. mit schaumbilden- den Mitteln oder Lecksuchgerät Quelle: TRGI 2008
46 4 Hinweise zu Prüfungen 47 4.3 Umrechnung von Schadstoff- Emissionseinheiten Allgemeines – Schadstoff unverdünnt (luftfrei) CO und NOx sind Schadstoffe, die bei der Prüfung In der Heizungstechnik werden die Schadstoffe von Heizungsanlagen messtechnisch erfasst werden immer unverdünnt (O2 = 0 Vol.-%) angegeben. können und einen festgelegten Wert nicht über- schreiten dürfen. Die Messgeräte, das Regelwerk Diese Umrechnung erfolgt in den Messgeräten und Angaben in Veröffentlichungen geben die automatisch. Konzentrationen mit verschiedenen Einheiten an. Die gebräuchlichsten Einheiten sind: Folgendes Beispiel erläutert diese Umrechnung: Einheit Erklärung 21 Vol-% O2 COunverdünnt = CO • Vol.-ppm Volumen in cm3des Schadstoffes, (21 - O2, Messwert) Vol-% O2 bezogen auf 1 m3 trockenes Abgas mg/kWh Masse in mg des Schadstoffes, Messwerte: bezogen auf die Energieeinheit Kilowattstunde CO = 70 ppm mg/m3 Masse in mg des Schadstoffes, O2 = 4,5 Vol-% bezogen auf 1 m3 trockenes Abgas Bezugswert O2 = 21 Vol-% 21 Vol-% O2 COunverdünnt = 70 ppm • (21 - 4,5) Vol-% O2 21 = 70 ppm • = 70 ppm x 1,27 16,5 = 89 ppm
48 4 Hinweise zu Prüfungen 49 Umrechnung von CO-Emissionen (Erdgasfeuerungen) Umrechnung von NOX -Emissionen (Erdgasfeuerungen) Faktoren zur Umrechnung der CO-Emission: Faktoren zur Umrechnung der NOX-Emission: Vol.-ppm mg/kWh mg/m3 Vol.-ppm mg/kWh mg/m3 luftfrei g/MWh Abgas luftfrei g/MWh Abgas kg/GWh kg/GWh Vol.-ppm Vol.-ppm luftfrei 1 1,079 1,25 luftfrei 1 1,773 2,054 mg/kWh mg/kWh g/MWh 0,927 1 1,159 g/MWh 0,564 1 1,159 kg/GWh kg/GWh mg/m3 mg/m3 Abgas 0,800 0,863 1 Abgas 0,487 0,863 1 Quelle: Arbeitsdiagramme und Tabellen zur Umrechnung der Quelle: Arbeitsdiagramme und Tabellen zur Umrechnung Abgasemissionseinheiten von Erdgaseinheiten – der Abgasemissionseinheiten von Erdgaseinheiten – DVGW-Information – Gas-Information Nr. 5 – 6/94, gekürzt DVGW-Information – Gas-Information Nr. 5 – 6/94, gekürzt Beispiel zur Umrechnung von Beispiel zur Umrechnung von Vol.-ppm, luftfrei in mg/kWh Vol.-ppm, luftfrei in mg/kWh Gegeben CO = 89 Vol.-ppm Gegeben NOX = 25 Vol.-ppm Gesucht CO-Wert in mg/kWh Gesucht NOX-Wert in mg/kWh Aus der Tabelle oben: 1 Vol.-ppm = 1,079 mg/kWh Aus der Tabelle oben: 1 Vol.-ppm = 1,773 mg/kWh 1,079 mg/kWh 1,773 mg/kWh d.h. = 1 d.h. = 1 1 Vol.-ppm 1 Vol.-ppm 1,079 mg/kWh 1,773 mg/kWh CO = 89 Vol.-ppm • NOX = 25 Vol.-ppm • 1 Vol.-ppm 1 Vol.-ppm CO = 96,0 mg/kWh NOX = 44,3 mg/kWh
5 Trinkwasser 50 51 5.1 Trinkwasserhygiene Trinkwasser ist in Deutschland eines der am besten Legionellenbildung kontrollierten Lebensmittel. In der Trinkwasserverordnung 2011, § 14, Absatz 3 Deshalb bedeutet Trinkwasserhygiene, dass die vom wird u.a. die Überprüfung des Trinkwassers hinsicht- Wasserversorger garantierte Wasserqualität durch lich der zulässigen Anzahl von Legionellen festge- die Installation und den Betrieb von Trinkwasseran- legt. Das betrifft vor allem Anlagen mit einem Trink- lagen erhalten bleibt. wassererwärmer > 400 Liter oder Rohrleitungen mit einem Wasservolumen > 3 Liter (gemessen vom Austritt aus dem Trinkwasserspeicher bis zu der am Verantwortungsbereiche weitesten entfernten Entnahmestelle) Zur Erhaltung der Trinkwasserqualität Legionellen im Trinkwasser, besonders in vernebel- gelten folgende Pflichten: ter Form (z.B beim Duschen), können zu Erkrankun- Verantwortlicher Verantwortungsbereich gen führen. Deshalb ist die wesentliche Maßnahme zur Vermeidung einer Legionellenvermehrung die Wasserversorger bis zur Hauptabsperreinrichtung des Ge- Einhaltung bestimmter Temperaturen in der Was- bäudes bzw. bis zum Hauptwasserzähler serinstallationsanlage. Planer plant nach den a.a.R.d.T.1 der Installation z.B. DVGW-zugelassene Materialien, keine Möglichkeiten der Wasserstagnation, Notwendige Temperaturen optimale Dimensionen, zulässige Wasser- in der Wasserinstallationsanlage: temperaturen Installationsfirma installiert nach den a.a.R.d.T.1 Messstelle Temperatur (in °C) (vom örtlichen z.B. Überprüfung der Planung, Anwen- Kaltwasser < 25 Wasserversorger dung zugelassener Technologien, Prüfung zertifiziertes der fertigen Anlage, Prüfprotokolle, Trinkwasser, warm (TWW) ≥ 60 Unternehmen) Betriebs- und Wartungsanleitung TWW-Zirkulation, Eingang Speicher ≥ 55 Betreiber, z.B. Haus Betrieb der Warm- und Kaltwasseranlage besitzer (kann ein nach den in der Betriebs- und Wartungs- zu vermeidender Temperaturbereich 25-54 Installations- oder anleitung festgelegten Kriterien, Wartungsunterneh z.B. geforderte Wassertemperaturen, men mit der Aufga Wartungsintervalle, Prüftermine be beauftragen) 1allgemein anerkannte Regeln der Technik, z.B. VDI- und DVGW-Richtlinien, sowie DIN- und EN-Bestimmungen Für nachgewiesene Unregelmäßigkeiten, durch die Menschen zu Schaden kommen können, sind die Verantwortlichen haftbar.
52 5 Trinkwasser 53 Maßnahmen gegen die Legionellenbildung Zur Gewährleistung der in Tabelle (Seite 51) ge- nannten Temperaturen ist ein hydraulischer Abgleich Thermische Maßnahmen der Zirkulationsanlage erforderlich. Außerdem ist schon bei der Planung von Zirkulationsleitungen da- Zur Sicherung der genannten Temperaturen eignen rauf zu achten, dass an den Eingängen von Strängen sich Zirkulationsleitungen und selbstregelnde Be- Regulierventile vorgesehen werden, die auch eine gleitheizungen. Am meisten werden Zirkulationslei- thermische Desinfektion ermöglichen. tungen verwendet, weil durch die Fahrweise des Wärmeerzeugers eine thermische Desinfektion des Für einen korrekten hydraulischen Abgleich werden Warmwassers möglich ist. Zirkulationsleitungen benötigt: werden vom Planer nach den o.g. erforderlichen • eine berechnete Zirkulationsleitung Temperaturen ausgelegt. Zur Minimierung der • eine Zirkulationspumpe in Hocheffizienzausführung Wärmeverluste der Warmwasserleitungen müssen • automatische Strangregulierventile (Einstellwerte die Warmwasser- und Zirkulationsanlage nach aus dem Berechnungsprogramm). der gültigen Energieeinsparverordnung (EnEV) gedämmt werden. Bei der Übergabe der Anlage an den Betreiber wird mittels eines Protokolls durch Angabe der Einstell- Die Grundlagen für eine funktionierende Zirkulati- werte und der gemessenen Temperaturen an den o.g. onsleitung ist deren Berechnung nach dem DVGW- Messstellen der hydraulische Abgleich dokumentiert. Arbeitsblatt W 553 und der hydraulische Abgleich. Besonders muss die Funktionstüchtigkeit der thermi- schen Desinfektion nachgewiesen werden (mindes- Berechnungsmöglichkeiten für Zirkulationsleitungen: tens 3 Minuten in jedem Teilbereich über 70 °C). Möglichkeiten Bemerkungen Die im Protokoll dokumentierten Messwerte Kurzverfahren geeignet für kleine Anlagen (z.B. EFH) dienen als Grundlage für die Wartung der Anlage. nach dem unter der Annahme vereinfachter Rand- DVGW AB W 553 bedingungen (z.B. TWW-Rohrlänge ≤ 30 m) Eine gute Grundlage bis DN 20, also für Ein- und muss der Innendurchmesser der Zirkula- Zweifamilienhäuser, ist die von der Fa. Oventrop an- tionsleitung mindestens 10 mm sein gebotene Zirkulationsstation „Regucirc B“. Sie wird vereinfachtes geeignet für kleine und mittlere Anlagen unmittelbar vor dem Speicher in die Zirkulationslei- Verfahren Diese Datenschieber werden von Herstel- Verwendung von lern mit Benutzungsanleitung und Beispiel tung eingebunden. Datenschiebern, rechnung kostenlos als Kundendienst gelie- z.B.: Oventrop/ fert. Sie eignen sich auch für die Prüfung WILO und Veränderung von Bestandsanlagen. Die Ergebnisse sind produktabhängig. differenziertes geeignet für mittlere und große Anlagen Verfahren Hier werden Berechnungsprogramme an- nach dem gewendet (z.B Oventrop OVplan, Viega- DVGW AB W 553 CAD Viptool Piping) Die Ergebnisse sind: Rohrleitungsdurch- messer, Regulierventile mit berechneten Einstellungen, Pumpentyp
54 5 Trinkwasser 55 „Aquastrom C“ Strangregulierungsventil Die Zirkulationstation besteht aus: • Thermostat-Zirkulationsventil mit Kontrollthermometer • Rückflussverhinderer • energiesparender Hocheffizienzpumpe (Energielabel A) WW • Isolierschale „Regucirc B“ Zirkulationsstation Vorteile: • durch das Zirkulationsventil „Aquastrom VT“ „Aquastrom F“ stellt sich die Pumpe automatisch auf den Freistromventil optimalen Leistungspunkt ein. • bei der thermischen Desinfektion wird durch die TWZ Kombination von Pumpe und Zirkulationsventil der Restvolumenstrom angehoben und die Desin- fektionstemperatur schnell erreicht. Einbau siehe Strangschema S. 55. „Optibal TW“ Trinkwasserkugelhahn Bei größeren Anlagen werden Zirkulationsregulierer- ventile in jedem Strang installiert. Die gewünschte TWK Funktion der thermischen Desinfektion muss bei der Regelung des Wärmeerzeugers schon bei der Planung und Ausschreibung berücksichtigt werden.
56 5 Trinkwasser 57 Maßnahme zur Reduzierung der Wasserhärte Wasserbehandlungsmaßnahme zur Vermeidung von Steinbildung in Abhängigkeit von der Calciumcarbonat- Kalksteinablagerungen in Warmwassersystemen Massenkonzentrationen und Temperatur: (Warmwassererzeuger, Rohrleitungen usw.) sind unter Calcium-Massen- Härte- Maßnahmen Maßnahmen dem Aspekt der Wasserhygiene kritisch zu bewerten. konzentration bereich bei ≤ 60°C bei > 60°C Sie sind geeignetes Trägermaterial für Biofilme und mmol/l °dh* bieten Schutzräume für unterschiedlichste wasser- gängige Mikroorganismen, darunter auch Amöben < 1,5 < 8,4 1+2 keine keine und Legionellen. ≥ 1,5 – ≥ 8,4 – 2 + 3 keine oder Stabilisierung Stabilisierung oder < 2,5 < 14 oder Enthärtung Enthärtung empfohlen Kalksteinablagerungen in Verbindung mit ungünstigen ≥ 2,5 ≥ 14 3 Stabilisierung oder Stabilisierung Enthärtung empfohlen oder Enthärtung Warmwassertemperaturen (in der Praxis 40 bis 45 °C) können schnell zu nicht mehr tolerierbaren Legionellen- * Grad deutscher Härte Quelle: DIN 1988-200, Abschnitt 12.3.2, Tabelle 6 konzentrationen führen. Thermische oder chemische Desinfektionen in Verbindung mit einer umfassenden Sanierung wären zwingend erforderlich. Der Widerspruch zwischen Energieökonomie (niedrige Temperaturen und geringe Kalkablagerungen) und Was- Mit Erscheinen der Trinkwasserverordnung, Fassung serhygiene (hohe Temperaturen und höhere Kalkablage- 2011, steht verstärkt das Thema „Legionellenprophy rungen) löst sich mit dem Einbau DIN-DVGW geprüfter laxe“ im Fokus der Öffentlichkeit. Wasserenthärtungs- bzw. Kalkschutzanlagen. Trinkwasserhygiene erfordert von Anfang an hohe Ein Beispiel dafür ist auf folgendem Bild dargestellt. Das Warmwassertemperaturen. Nach DVGW Arbeitsblatt Bild zeigt eine Enthärtungsanlage der W 551 gilt: stets ≥ 60 °C am Ausgang Warmwasser Firma JUDO. Diese Anlage erfüllt die bereiter für Großanlagen, ≥ 55 °C, empfohlen 60 °C Bedingungen der DIN EN 14743 und für Kleinanlagen. Die Intensität der Kalkablagerungen DIN 19636-100 und hat das DIN-DVGW- bei harten und mittelharten Wässern in diesem Tem- Prüfzeichen. peraturbereich ist überproportional hoch. Die sich daraus ergebenden Probleme sind: Funktionsprinzip: Austausch der • erhöhter Energieverbrauch Calcium- gegen Natriumionen • erhöhte Druckverluste mittels eines Ionenaustauscherharzes. • vorzeitiger Verschleiß u.a.m. Mit diesem Gerät, das in der Regel nach Diesen Tatsachen (Kalk und Hygiene) wird in der DIN dem Hauseingangsfilter installiert wird, 1988-200 (vordem DIN 1988-7) Rechnung getragen. können Kalksteinablagerungen verhin- In Abhängigkeit der Wasserhärte wird die Wasser dert bzw. minimiert werden. enthärtung, alternativ die Härtestabilisierung, gefor- Quellen: A. von Ahnen, „Optimieren der Trinkwasserhygiene….“, dert bzw. empfohlen. BHKS-Almanach 2011 · Oventrop-Prospekte „Regucirc-Zirkulations- stationen“ und „Regulierventile“ · DVGW Arbeitsblätter W551 und 553 · JUDO Wasseraufbereitung – Prospekte und Leistungsverzeichnis
58 5 Trinkwasser 59 5.2 Trinkwasserverordnung 2011 (TRINKWV) Wichtige Hinweise für Neu- und Bestandsanlagen Grundlagen Die folgenden Hinweise ersetzen nicht den Verord- nungstext. Sie sollen lediglich zur Auffindung sehr Mit der Trinkwasserverordnung 2011, die am wichtiger Abschnitte helfen. Hilfreich ist auch die 01.11.2011 in Kraft getreten ist, werden die Vor vom ZVSHK im Juli 2011 veröffentlichte Trinkwas- gaben der europäischen Trinkwasserrichtlinie serverordnung mit Kommentar, die aufgrund der (98/83EG) in die deutsche Verordnung umgesetzt. Bundesratsbeschlüsse vom 12.10.2012 zur 2. Ände- rung der TRINKWV derzeit aktualisiert werden. Die Trinkwasserverordnung 2011 (TRINKWV) hat den Zweck die Trinkwassergüte bis zur letzten Zapfstelle Auswertung der TRINKWV 2011 eines Hauses zu erhalten. Das ist möglich durch: 1. Allg. Vorschriften • Einhaltung der anerkannten Regeln der Technik §2 Anwendungsbereich • Verwendung zugelassener Materialien VO regelt die Qualität von Wasser für den menschlichen Gebrauch! z.B. nicht gültig für: natürliches Mineralwasser, (z.B. DVGW-Prüfzeichen) Schwimm- und Badebeckenwasser • Installation durch Betriebe, die bei einem Wasser- §3 Begriffsbestimmung versorger gelistet sind Nr. 1 Was ist Trinkwasser • regelmäßige fachliche Schulung der Installateure Nr. 2 Wasserversorgungsanlagen Welche Wasserversorgungsanlagen müssen betrachtet wer- Bereits in der TRINKWV 2001 wurde festgelegt, dass den eine Prüfung der Trinkwasserqualität in öffentlichen Nr. 3 Trinkwasserinstallation Gebäuden (z.B. Altenheime, Krankenhäuser, Schu- Rohre, Armaturen und Apparate von der Hauptabsperrein- len) durchzuführen ist. richtung bis zu den Zapfstellen Nr. 10 gewerbliche Tätigkeit Mit der TRINKWV 2011 wird diese Festlegung auf Trinkwasserbereitstellung in Verbindung mit Vermietung (Gewinnerzielung!) gewerblich genutzte Gebäude erweitert. Nr. 11 öffentliche Tätigkeit Trinkwasserbereitstellung für einen Generell betrifft die TRINKWV 2011 Neu- und Be- unbestimmten wechselnden Personenkreis standsbauten. Gewerblich genutzte Gebäude sind Nr. 12 Definition der Großanlage auch sämtliche Mietshäuser, die einen zentralen Warmwasserspeicher mit einem Volumen > 400 l oder die Warmwasserspeicher mit einem Volumen > 400 l Warmwasserleitung hat ein Volumen > 3 l zwischen Warm- wasserspeicher und der entferntesten Zapfstelle. Ein- und haben oder die Warmwasserleitung ein Volumen > 3 l Zweifamilienhäuser sind per Definition immer Kleinanlagen – unabhängig von Volumina (zwischen Warmwasserboiler und der entferntesten Zapfstelle) hat. Durch die 3-Liter-Regel sind damit 2. Beschaffenheit (z.B. Reduzierung des Bleigrenzwertes auch Anlagen mit kleineren Boilern betroffen. von 0,025 mg/l auf 0,01 mg/l ab 01.12.2013) Ein- und Zweifamilienhäuser sind per Definition §4 Allgemeine Anforderungen immer Kleinanlagen. Abs. 1 einwandfreie Beschaffenheit Abs. 2-3 Pflichten des Unternehmers, wenn die Beschaffenheit nicht in Ordnung ist! §6 Chemische Anforderungen Abs. 3 so wenig wie möglich! Minimierungsgebot
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