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Das druckunabhängige Regel- und Einregulierventil TA-Compact-P wird zur Realisierung eines automatischen hydraulischen Abgleichs in bestehenden Einrohr-Heizungsanlagen nachgerüstet.
Bild: IMI Hydronic Engineering

Es übernimmt dabei die Funktion eines automatischen Durchflussreglers und sorgt dafür, dass sämtliche Ringe exakt die für die Versorgung der angeschlossenen Heizkörper benötigte Wassermenge erhalten. Komplexe Berechnungen oder detaillierte Kenntnisse des Rohrleitungssystems sind hierzu nicht erforderlich. Als überaus praktisch erweist sich bei Sanierungen zudem die Absperrfunktion des kompakten Ventils. Damit können einzelne Bereiche – in Kombination mit einem Globo H Kugelhahn mit Füll- und Entleerungsfunktion auch einzelne Ringe – schnell und einfach separat abgesperrt und entleert werden. Die Ventile verfügen des Weiteren über integrierte Messnippel für eine zielgerichtete Fehlersuche und Systemanalyse. Weitere Anlagenoptimierungen sind darüber hinaus durch den Einsatz zusätzlicher Armaturen – etwa Stellantriebe und Raumthermostate – möglich.

Da bei Einrohr-Heizungsanlagen eine feste Auslegung der Massenstromverteilung für Heizkörper und Einrohrring erfolgt, lässt sich das System im Gegensatz zur Zweirohr-Anlagen nicht über Thermostat-Ventilunterteile mit Voreinstellung oder automatischer Durchflussregelung nachträglich hydraulisch abgleichen. Stattdessen werden die speziell für die Einregulierung und Regelung kleiner bis mittlerer Verbraucher entwickelten Ventile im Vor- oder Rücklauf des jeweiligen Einrohrrings installiert und die erforderliche Ringwassermenge direkt eingestellt. Auf diese Weise findet automatisch ein hydraulischer Abgleich im Gesamtsystem statt und die Über- bzw. Unterversorgung ganzer Ringe – zum Beispiel durch schließende Nachbarventile – wird zuverlässig vermieden. Die Maßnahme ist im Rahmen des Programms zur Heizungsoptimierung mit staatlichen Mitteln förderfähig.

Für die Ermittlung der erforderlichen Durchflussmenge sind lediglich die Heizleistung des Einrohrrings und die Temperaturspreizung des Systems notwendig. Der entsprechende Einstellwert am Ventil kann anschließend einer Tabelle in den Produktunterlagen entnommen werden. Die Voreinstellung erfolgt schnell und einfach ohne Werkzeug am Voreinstell-Handrad. Das Ventil steht für Durchflussmengen von 21,5 bis 3.700 l/h und für Rohrdimensionen von DN 10 bis DN 32 zur Verfügung. Für Zuverlässigkeit und Langlebigkeit sorgen hochwertige Materialen wie Edelstahl und AMETAL^® als korrosionsbeständige Legierung des Gehäuses und des Ventileinsatzes. Die integrierten Messnippel ermöglichen bei Bedarf eine exakte Durchfluss- und Differenzdruckmessung für eine zielgerichtete Fehlersuche und Systemanalyse. Anhand der Messung des Mindestdifferenzdrucks an dem hydraulisch ungünstigsten Ventil kann zudem der optimale Betriebspunkt der Pumpe bestimmt und dadurch der Energieverbrauch und die Betriebskosten reduziert werden.

Weitere Möglichkeiten zur Systemoptimierung bietet das Regel- und Einregulierventil im Zusammenspiel mit zusätzlichen Armaturen aus dem Produktsortiment des Herstellers. So lässt sich mit dem Ventil in Kombination mit einem thermischen Stellantrieb und einem Raumthermostat für die Heizkörper eines Einrohrrings eine präzise Zonenregelung realisieren. Über das Raumthermostat kann darüber hinaus auch eine energiesparende Nachtabsenkung programmiert werden. Ein zusätzlicher Einsatz des Strangregulier- und Regelventils TA-Multi sowie eines RTL Thermostat-Kopfes ermöglicht für den jeweiligen Einrohrring ebenfalls eine zuverlässige Begrenzung der Rücklauftemperatur. Auf diese Weise wird eine energieeffiziente Einbindung moderner Wärmeerzeuger – wie etwa Brennwertkessel und Wärmepumpen – gewährleistet. Und auch bei Anlagen mit Fernwärmeversorgung stellen konstante Rücklauftemperaturen optimale Rahmenbedingungen sicher.

Mit Hybridheizungen können bisher ungenutzte Ökostromerzeugungspotenziale erschlossen werden.
Bild: IWO

Bezahlt wird der nichtproduzierte Strom trotzdem. Verbrauchern sind so im Jahr 2017 Kosten von rund 610 Millionen Euro entstanden. „Das müsste nicht sein, denn im Rahmen einer intelligenten Sektorenkopplung von Strom- und Wärmeversorgung könnten gerade Hybridheizungen hier mit vergleichsweise geringem Aufwand Abhilfe schaffen“, erklärt Adrian Willig, Geschäftsführer des Instituts für Wärme und Oeltechnik (IWO).

Die Idee ist ebenso einfach wie clever: Der ansonsten ungenutzte „überschüssige“ Ökostrom könnte auch zur Warmwassererzeugung oder für das Beheizen von Häusern genutzt werden. Möglich wird dies durch den Einsatz von Hybridheizsystemen, die die benötigte Wärme wahlweise mit Strom oder Heizöl erzeugen können. Erst durch die Kombination der beiden Energieträger wird eine uneingeschränkte Stromnachfrageflexibilität erreicht. Angefangen bei einfachen Elektroheizstäben, die in die Wärmespeicher dieser Heizungsanlagen eingebaut werden, bis hin zu effizienteren, aber auch teureren Kombinationen aus Strom-Wärmepumpe und Öl-Brennwertgerät könnten verschiedene Lösungen realisiert werden.

Öl-Hybridheizungen besonders geeignet

„Durch den Einsatz solcher Power-to-Heat-Lösungen in Hybridheizungen ergäben sich gleich mehrere Vorteile: Der Verbrauch fossiler Brennstoffe und die damit verbundenen Treibhausgasemissionen würden vermindert sowie die Gesamtkosten im Stromsystem gesenkt“, unterstreicht Willig. Der Einsatz würde sich positiv auf die Netznutzungsentgelte und damit auf den Strompreis auswirken. „Um netzengpassbedingt abgeregelten Strom erschließen zu können, muss die Stromnachfrage örtlich zwischen Stromerzeugung und Netzengpass erfolgen.“ Ölheizungen seien hier besonders geeignet, da sie vor allem in Ein- und Zweifamilienhäusern im ländlichen Raum stehen – und damit in direkter Nähe zu Windkraftanlagen und Solarparks. Des Weiteren benötigen solche Öl-Hybridheizungen keine zusätzlichen konventionellen Reservekraftwerke, da sie in Zeiten mit einem niedrigen erneuerbaren Stromangebot mit dem speicherbaren Energieträger Heizöl betrieben werden können. Dass das Prinzip in der Praxis grundsätzlich funktioniert, hat das IWO bereits mit ersten Modellversuchen demonstriert.

„Auch nach einem künftigen Ausbau der Stromnetze wird es durch die zunehmende Erweiterung der erneuerbaren Stromerzeugungskapazitäten in Zeiten mit großem Angebot und geringer Nachfrage ungenutzte Ökostromerzeugungspotenziale geben. Power-to-Heat-fähige Hybridheizungen könnten hier also dauerhaft von großem Nutzen sein“, berichtet Willig. „Für den massenweisen Einsatz solcher Lösungen muss der Gesetzgeber aber eine Anpassung der Rahmenbedingungen vornehmen.“ Dazu gehöre insbesondere, die Nutzung von ansonsten abgeregeltem Strom durch uneingeschränkt flexible Stromverbraucher ökonomisch attraktiv zu gestalten. Dann würde ein Anreiz entstehen, mit Power-to-Heat-fähigen Hybridheizungen gezielt bisher ungenutzte, aber vorhandene Ökostromerzeugungspotenziale zu erschließen.