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EZN Inbetriebnahmemessung

2011 waren in Deutschland rund 21,3 Mio. Wärmeerzeuger installiert. Über 10,5 Millionen der Wärmeerzeuger sind Gasheizkessel. Öl-Heizkessel stellen mit ca. 6 Millionen Anlagen den zweiten großen Bestandsblock. Daneben sind etwa 0,8 Millionen Biomassekessel und 1,5 Millionen Wärmepumpen installiert.

In den letzten Jahren wurden ca. 600.000 bis 700.000 neue Wärmeerzeuger pro Jahr installiert. Gas ist nach wie vor der bedeutendste Energieträger im Neubaubereich.

Heizungsanlagen sind komplexe Anlagen, die sich in ihrem Aufbau und in ihren Funktionen unterscheiden. Es werden unterschiedliche Komponenten wie Wärmeerzeuger, Rohrleitungssystem, Heizkörper, Pumpen, Wärmespeicher, Warmwasserbereiter dem jeweiligen Gebäude bzw. der Gebäudegruppe angepasst. Deshalb gibt es keine gleichen Heizungsanlagen mit gleichem Aufbau und gleichen Funktionen. Die Einbeziehung von Komponenten, die zur Nutzung von regenerativen Energien sinnvoll sind, wie Wärmepumpen, solarthermischen Anlagen, Pellettkesseln, erhöht die Komplexität der Anlagen wesentlich.

Damit sowohl die Energieumwandlung im Wärmeerzeuger als auch die Nutzung der Energie im Heizungssystem bewertet werden kann muss eine Qualitätssicherung erfolgen. (Wir würden uns auch nicht in ein Auto oder Flugzeug setzen, ohne dass es vorher einer Funktionsprüfung unterzogen wurde.)

Für die Inbetriebnahme von Heizungsanlagen gibt es einen Standard, die DIN EN 14336:2004: Installation und Abnahme der Warmwasser­ Heizungsanlagen.

Entsprechend der DIN EN 14336 gehören dazu:

  • Wasserdichtheitsprüfung
  • Druckprüfung
  • Spülen und Reinigen der Anlage
  • Funktionsprüfungen
  • Komplettierung statischer Überprüfungen
  • Inbetriebnahme
  • hydraulischer Abgleich
  • Einstellen der Regelgeräte

Mit den in der EN 14336 geforderten Maßnahmen kann der Betrieb der Anlage allerdings nicht ausreichend bewertet werden. Ob alle für das System vorgesehenen Funktionen (z.B. Kesselfolgeschaltung, Volumenströme, Vorlauftemperaturen, Temperaturdifferenzen, …..) eingehalten werden, kann damit nicht beurteilt werden.

Für eine effiziente und effektive Fehlererkennung, -diagnose und Optimierung des Anlagenbetriebs von Heizungsanlagen bedarf es mehr, weil:
  • Der Energieverbrauch von Gebäuden wird maßgeblich beeinflusst von den Betriebszeiten der Anlagen, den geförderten Medienströmen und den globalen Regelungsstrategien (z.B. Einstellungen der Heiz-/Kühlkurven).
  • Neben dem Endenergieverbrauch (evtl. dem Verbrauch der größten Erzeuger und Gebäude/Zonen) ist für die Analyse des Energieverbrauchs daher eine Aufzeichnung und Auswertung dieser Einflussgröße von entscheidender Bedeutung. Die Datenerfassung muss mit hoher zeitlicher Auflösung erfolgen, da nur so die zeitlichen Profile und Abhängigkeiten vollständig und korrekt erfasst werden können.

Diese Forderungen werden durch eine Inbetriebnahmemessung der EZN über einen Zeitraum von mindestens 30 Tagen, bei gleichzeitiger Optimierung des Heizungsbetriebes, erfüllt. Die Messung sollte in regelmäßigen Abständen, mindestens aller 3 Jahre, oder nach Austausch von Systemkomponenten in jedem Fall wiederholt werden.

Ein Beispiel der Inbetriebnahmemessung

In einer Bestandsheizungsanlage mit einem gemischten Heizkreis und einem Speicherladesystem ist der Gasbrennwertkessel geplatzt. Durchgeführt werden sollte eine Erneuerung des Gasbrennwertkessels gegen eine Gasbrennwertkaskade bestehend aus 2 wandhängenden Gasbrennwertthermen mit Wärmetauscher zum Schutz der Geräte gegen Schmutz aus dem Heizungssystem.

Das Speicherladesystem und der gemischte Heizkreis sollten bestehen bleiben.

Nach Durchführung der Arbeiten wurde die neue Wärmeerzeugung in Betrieb genommen und messtechnisch in Betrieb gemessen.

Nach Durchführung der Arbeiten wurde die neue Wärmeerzeugung in Betrieb genommen und messtechnisch in Betrieb gemessen.

Feststellungen nach Inbetriebnahme

  1. Der Heizkreistemperatur und die Warmwassertemperatur hatte immer dieselben Werte von 65-75°C. Während der Nachtabsenkung vom 50-60°C. Der Fehler wurde in der Stellung des Kükens des Dreiwegmischers gefunden und behoben.
  2. Im Anschluss funktionierte die Warmwasserbereitung (60°C) und der Heizkreis zeigte eine gute Reaktion auf Außentemperaturmessungen. Von den Bewohner gab es keine Mangelmeldungen.

Aber: Beide Gasbrennwertthermen befanden sich in einem permanenten taktenden Volllastbetrieb.

Auswirkungen

Erhöhte thermische Belastung und Verschleiß der Gasbrennwertthermen, verbunden mit einem ca. 30-40% höheren Gasverbrauch, einer Lebenszyklusverkürzung und höheren Reparatur-/Wartungskosten.

Obwohl es keine Mangelmeldungen gab und die Warmwasserbereitung und der Heizkreis normale Temperaturen hatten

Ursache

Der Kaskadenvorlauffühler war im Rücklauf verdrahtet. Hierdurch erreichte die Regelung nie ihre gewünschte Solltemperatur und steuerte die Gasbrennwertthermen permanent in Volllast an.