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Wärmeverteilnetze

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Wärmeverteilnetze

Ein Wärmeverteilnetz ist das Rückgrat jeder Heiz- und Kälteanlage. Durch die strukturierten Grundsätze, sorgfältige Dimensionierung, hochwertige Komponenten und eine umfassende Dokumentation wird ein zuverlässiger, effizienter und bedienungsfreundlicher Betrieb sichergestellt. Die wesentlichen Erfolgsfaktoren sind klare Trennung nach Bereichen/Nutzungen, aber ohne unnötige Unterteilung, hydraulisch optimierte Auslegung (differenzdruckgeregelte Pumpen, Strangregulierventile), redundante Pumpensysteme bei Bedarf, wartungsfreundliche Ausführung (Absperrungen, Entleerungen, Revisionszugänge), Energieerfassung (WMZ) mit einheitlicher Kennzeichnung und Dokumentation, sowie Brandschutz, Schallschutz, Druckhaltung, Wasserqualität und Sicherheit als integrale Bestandteile. Die konsequente Umsetzung dieser Vorgaben gewährleistet eine langlebige, energieeffiziente und anpassungsfähige Infrastruktur für die Wärme- und Kälteversorgung im Gebäude.

Getrennte Versorgung

  • Unterschiedliche Bereiche (z. B. Verwaltung und Produktion),

  • Unterschiedliche Nutzungen (z. B. RLT-Anlagen vs. Brauchwarmwasserbereitung),

  • Unterschiedliche Systeme (z. B. Heizkörper vs. Deckenstrahlplatten),

  • Unterschiedliche Übertragungsarten (z. B. nur Heizen oder Heizen und Kühlen)

werden jeweils separat versorgt. So ist ein optimaler, bedarfsorientierter und energieeffizienter Betrieb erreichbar.

Nicht erforderliche Trennung

  • Keine Aufteilung nach Himmelsrichtungen (Nord, Süd, etc.) oder Etagen zur Wärme-/ Kälteversorgung, sofern kein besonderes Konzept dies erfordert.

  • Systemaufbau: Jeder Heizkreis wird als geregelter, gemischter Heizkreis mit differenzdruckgeregelten Umwälzpumpen ausgeführt.

  • Damit ist eine zuverlässige und bedarfsgerechte Regelung des Volumenstroms möglich.

  • Reserven für Erweiterungen: Absperrungen und Blindflansche für spätere Anlagenerweiterungen oder Umbauten vorsehen. Dadurch kann ein neuer Kreis angeschlossen werden, ohne das gesamte Netz zu entleeren.

  • Rückschlagklappen: Rückschlagklappen (Einklemmrückschlagklappen) pro Kreis verhindern Schwerkraftzirkulation in abgeschalteten Strängen.

  • Dynamische Strangregulierventile: Zur automatischen hydraulischen Einregulierung werden je Steigstrang dynamische Strangregulierventile verwendet.

  • Ventile müssen sich absperren und entleeren lassen.

  • Absperrungen an Ausfädelungen: Absperrungen an Ausfädelungen

  • Zentralabsperrungen ohne Volumenstromregulierung: Hauptabsperrungen dürfen ohne zusätzliche Drossel- bzw. Regelfunktion ausgeführt werden.

  • Die Feinjustierung erfolgt über die Strangregulierventile.

  • Absperrkombinationen: Weitere Absperrstellen als Kombinationsarmaturen (Absperren, Entleeren, Regulieren, Messen) vorsehen, um den Platzbedarf zu minimieren und die Bedienung zu vereinfachen.

  • Rohrführung in sichtbaren Bereichen: Leitungen sind in Schutzrohren oder lackierten Rohren (einheitlicher RAL-Farbton) zu verlegen, wenn sie durch öffentlich zugängliche, sichtbare Zonen führen.

  • Höhenführung: Rohrleitungen sind stets mit kontinuierlich steigendem oder fallendem Gefälle zu verlegen.

  • Wasser- und Luftsäcke unbedingt vermeiden.

  • Aufbau und Anordnung: Thermisch getrennte Aufstellung im Technikraum bzw. an zentralen Verteilerpositionen.

  • Anordnung der Abgänge für Vor- und Rücklauf (V+R) üblicherweise in nebeneinander oder hintereinander liegenden Kammern.

  • Stutzenabgänge: Variabler Achsabstand zur Aufnahme gedämmter Rohrleitungen. Lichter Mindestabstand 200 mm.

  • Fluchtende, abwechselnde Abgänge für V+R, Verteilkammern untereinander angeordnet.

  • Höhe der Stutzen so wählen, dass unterschiedliche Nennweiten der Absperrklappen in einer Ebene liegen.

  • Druck- und Temperaturanforderungen: Betriebsbereich bis 110 °C, PN 10.

  • Auslegung für maximalen Durchsatz + eine Kammerreserve.

  • Fertigdämmung (PUR + Blechmantel), Standfüße, Temperaturanzeigen (Klasse 1) und Kleinentleerungen integriert.

  • Komponenten je Verteilergruppe: Absperrklappen V+R, Spül-/Entleerhahn (DN 15), Temperaturanzeige (0…120 °C), Temperaturfühler, nachgelagerte Absperrklappen.

  • Lufttöpfe und Entlüftung: Je Abgang werden Lufttöpfe in einer DN größer vorgesehen.

  • Entlüftungsleitung (DN 15) ungedämmt, grundiert und lackiert (RAL 7016).

  • Entlüftungs-/Entleerventil mit leichter Neigung nach vorn, Abschluss in Höhe der gedämmten Verteilerfront, zugänglich über einer Entwässerungsrinne.

  • Entwässerungsrinne: Unter dem Verteiler: Rinne (mind. 100 × 150 mm) aus feuerverzinktem Stahlblech, inkl. Ablaufstutzen DN 100 (mind. 1 Stutzen je 5 m Rinnenlänge) und Gefälle > 1,0 %.

  • Beschilderung: Schilderleiste (feuerverzinktes Winkelprofil) über die gesamte Länge des Verteilers, dort Bezeichnungsschilder (DN, Nutzungszweck etc.) befestigen.

  • Feldgeräte (Pumpe, Mischer, WMZ, Schmutzfänger) erhalten eigene Geräteschilder (Fabrikat, Typ, Einstellungen, Kennzeichnungssystem).

  • Kabel- und Leitungsführung: Auf der Rückseite des Verteilers: Kabelrinne für Feldgeräte.

  • Anschlüsse über ALU-Staparohr mit Endkappen; vor jedem Feldgerät Schleifen von 50…100 mm Durchmesser als Montagepuffer.

  • Formschöner Aufbau und Zugänglichkeit: Einheitliche Achsenhöhen für Pumpen, Ventile, Schmutzfänger etc.

  • Gute Zugänglichkeit aller Bauteile gewährleisten (Wartung, Ablesen, Demontage).

  • Differenzdruckgeregelte Energieeffizienzpumpen: Für alle Heizkreise: drehzahlvariable Pumpen (20–100 % Leistungsbereich).

  • Bei großen Umwälzmengen: Sockelpumpen oder mehrere Einzelpumpen parallel.

  • Durchgängiges Fabrikat: Über alle TGA-Gewerke (Heizung, Kühlung, Trinkwarmwasserzirkulation) möglichst einheitliches Pumpenfabrikat zur Vereinfachung von Betrieb und Wartung.

  • Anbindung an Gebäudeleittechnik: Betriebsdaten (Förderhöhe, Förderstrom, Betriebsart, Stör-/Betriebsmeldung) online übertragbar.

  • Koppelmodul zur Fernsteuerung, Tag-/Nachtbetrieb sowie Auslese von Energiemengen.

  • Regelung, Lagerhaltung: Einsatz weniger Pumpentypen (z. B. Baugrößen) vereinfacht Beschaffung von Ersatzteilen.

Doppelpumpen (Redundanz)

  • Zweifachpumpen bei relevanten Heizkreisen (z. B. Prozesswärme, kritische Bereiche)

  • 100 % Redundanz durch zwei Einzelpumpen inkl. Vor-/Nachabsperrung und Rückschlagklappe.

  • 24-h-Wechselbetrieb und automatische Störumschaltung bei Ausfall einer Pumpe.

Rückschlagventile / Rückschlagklappen

  • Zur Verhinderung von Schwerkraftzirkulation werden Pumpenanbau- oder Einklemmrückschlagklappen aus Rotguss eingesetzt.

  • Zur Druckverlustoptimierung darf die Klappe eine DN-Größe kleiner als der Rohrdurchmesser sein.

  • Feinsiebe aus Edelstahl, auswechselbar, zur Sicherung von Pumpen, Wärmemengenzählern und Wärmetauschern.

  • Maschenweite passend zum zu schützenden Bauteil.

  • Differenzdruckmessung ermöglichen, um rechtzeitigen Reinigungsbedarf zu erkennen.

Durchfluss- / Überströmeinrichtungen

  • Mit Sichtglas und ggf. thermisch wirkender Überströmung (z. B. thermostatische Überströmventile) ausführen, falls erforderlich.

  • Plattenwärmetauscher aus Edelstahl, geschraubt, mit Fertigdämmung und verzinkter Blechummantelung.

  • Nach den Anschlüssen sind Spül-/Entleeranschlüsse (mind. DN 20) vorzusehen.

Misch-, Verteil- und Durchgangsventile mit Stellantrieb

  • Ventileigenschaften: Dreiwege-Misch- oder -Verteilventile und Durchgangsventile mit gleichprozentiger Regelcharakteristik und max. Leckrate 0,05 %.

  • Stellantriebe mit Notstellfunktion, Laufzeit < 100 s, Steuersignal 0…10 V.

  • Schnellregelnde Ventile: Für hochpräzise Anwendungen (z. B. RLT-A im Messraum) sind Magnetventile mit Stellzeit < 5 s einzusetzen.

Zählungen und Messeinrichtungen

  • Wärmemengenzähler (WMZ): Für alle relevanten Kreise gemäß Zählkonzept (Ebenen 1.0 – 4.0).

  • Bis 90 °C, PN 10.

  • Einbau mit Passstück (gleiche Länge, DN und Einbauart), um späteren Austausch zu erleichtern.

  • Beschilderung und Dokumentation: Bezeichnungsschild mit DN, Einbausituation, Gerätenummer usw.

  • Halterung am Verwendungsort.

Ergänzende Aspekte

Neben den rein hydraulischen Anforderungen gibt es weitere wichtige Punkte, die für eine komplette und praxisgerechte Planung/Ausführung maßgeblich sind:

Brandschutz

  • Leitungsdurchführungen durch Brandabschnitte mit zugelassenen Abschottungen (Manschetten, Mörtel, Schottsysteme) versehen.

  • Brandschutzkonzept des Gebäudes beachten.

Schallschutz

  • Entkopplung von Rohrleitungen (Körperschall) durch Gummieinlagen in Rohrschellen.

  • Pumpen ggf. auf Schwingungsdämpfern (z. B. Federrahmen, Gummipuffer) aufstellen.

Druckhaltung und Ausdehnung

  • Membran-Druckausdehnungsgefäße oder Druckhalteanlagen passend zur Anlagengröße.

  • Kompensatoren (Axial-, Lateral- oder U-Schleifen) zur Aufnahme von Wärmeausdehnungen bei längeren Rohrstrecken.

Wasserqualität und Korrosionsschutz

  • Einhaltung von VDI 2035 (Vermeidung von Kalk und Korrosion).

  • Enthärtung oder Vollentsalzung ggf. erforderlich.

  • Inhibitoren zum Korrosionsschutz verwenden, falls vom Hersteller gefordert.

Dämmstandard und Energieeinsparverordnung

  • Einhaltung der Mindestdämmstärken (z. B. GEG).

  • Tauwasserfreiheit bei Kühlleitungen sicherstellen (diffusionsdichte Dämmung).

Inbetriebnahme, Einregulierung und Dokumentation

  • Spülkonzept (Klarspülen, ggf. chemische Reinigung) und Entlüftung.

  • Hydraulischer Abgleich (Voreinstellwerte dokumentieren, Messprotokolle).

  • Druckprüfungen (nach geltenden Normen) und Funktionsprüfungen (Notstellfunktion, Störmeldekette).

  • Revisionsunterlagen (Pläne, Bedienungsanleitungen, Messprotokolle, Einregulierwerte).

Wartung und Instandhaltung

  • Wartungsintervalle festlegen (jährlich, halbjährlich).

  • Ersatzteilkonzept (Dichtungen, Rückschlagklappen, Pumpenteile).

  • Verfügbarkeit von Fachpersonal und Reaktionszeiten bei Störungen.

Sicherheit und Notversorgung

  • Sicherheitsventile entsprechend Druckstufen und Betriebstemperaturen.

  • Notstrom-/USV-Konzepte für kritische Pumpen oder Regelventile (Prozesswärme, Labore etc.).

  • Ggf. Anforderungen aus der Druckgeräterichtlinie beachten.

Kältetechnische Besonderheiten (falls integriert)

  • Taupunktüberwachung, ggf. Taupunktfühler bei Kühldecken o. Ä.

  • Frostschutz (Glykol-Mischungen), Korrosionsschutz der Systemkomponenten.

  • Diffusionsdichte Dämmung gegen Tauwasserbildung.

Smart Building / GLT-Anbindung

  • Integration in das Gebäudeleitsystem (BACnet, Modbus, LON, o. Ä.).

  • Monitoring wichtiger Betriebsparameter (z. B. Druck, Temperatur, Volumenstrom, Energieverbrauch).

  • Möglichkeit zur Fehlerdiagnose und -meldung (z. B. Alarmierung bei Abweichungen).