Das Zirkulationssystem einer Heizungsanlage teilt sich in zwei Bereiche auf. Als Vorlauf wird der Teil des Rohrsystems bezeichnet, der zwischen dem erwärmten Eintritt des Wärmetransportmediums, meist Heizwasser und dem heißesten Wärmeabgabepunkt liegt. Dieser Abgabepunkt ist meist in der Nähe der Wärmeausgabestellen verortet. Der zweite Teil besteht aus dem Rücklauf. Das durch Wärmeabgabe abgekühlte Transportmedium strömt zurück zur Wärmeerzeugungsquelle, um wieder Wärme „aufzutanken“.

Die technische Herausforderung in diesem durchgängigen und ungetrennten Kreislauf besteht in der Druckanpassung. Das Transportmedium verändert seine physikalischen Eigenschaften mit seiner Temperatur. Die gleiche Menge von heißem Heizwasser hat beispielsweise einen höheren Platzbedarf als abgekühltes Wasser. In einem geschlossenen Kreislauf entstehen zwangsläufig Druckdifferenzen.

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So funktioniert er

Die Funktionsweise eines Differenzdruckreglers lässt sich in folgenden Schritten beschreiben:

• Damit die Wärmeverteilung und das Strömungsverhalten in der Anlage stabil gehalten werden, sorgt die Funktion eines Differenzdruckreglers für eine gleichbleibende Druckdifferenz.
• Der Differenzdruckregler wird durch den Innendruck der Leitungen gesteuert.
• Ein Absperr- oder Strangregulierventil löst eine federgelagerte Membran aus.
• Durch die einwirkenden Druckkräfte aus der Vorlauf- und Rücklaufrichtung „pendelt“ die Membran in eine Richtung.
• Die Membran im Differenzdruckregler reguliert durch die Drosselung vom durchfließenden Volumen die Druckverteilung.

Auswirkungen von Druckschwankungen

Der sogenannte hydraulische Abgleich nimmt in seiner Bedeutung mit der Größe eines Zirkulationssystems zu. Die Funktionsweise ist darauf ausgelegt, anderen Bauteilen keine „falschen“ Informationen zukommen zu lassen. Bei im Mittel größerem Druckabfall reagiert eine Pumpensteuerung mit einem Hochfahren der Leistung, die bezüglich der Wärmemenge keine thermische Bedeutung oder Notwendigkeit besitzt. Alle Folgeventile in einer Heizungsanlage, typischerweise Regelthermostate an den Wärmeausgabegeräten werden durch instabile und variierende Druckverhältnisse „getäuscht“ und in ihrer Funktion eingeschränkt.

Unter- oder Überversorgung durch schwankende Druckdifferenzen senken die Effizienz des Wärmeerzeugers wie einem Heizkessel. Technisch reagiert ein falsch versorgtes Bauteil mit „Überproduktion“, um die vorgegebenen Wärmesollwerte zu erreichen. Im Ergebnis verbraucht die Heizung mehr Energie, ohne eine messbar höhere Wärmeleistung am Wärmeausgabeort zu liefern. Fälschlicherweise kann die dauernde und hohe „Geschäftigkeit“ der Heizungsanlage auf eine Unterdimensionierung schließen lassen. Aus anderer Perspektive betrachtet passiert es immer wieder, dass überdimensionierte Pumpen und Wärmeerzeuger gewählt werden. Ein geregelter Differenzdruck mindert die Ansprüche an die Leistungsfähigkeit einzelner Baukomponenten.

Differenzdruckregler: Freiwillig oder unverzichtbar

Der Aufbau und die erforderliche Fließrichtung gibt den Einbau eines Differenzdruckreglers in den Rücklauf eines Zirkulationssystems vor. Was bei autarken, geschlossenen und privaten Heizanlagen, abgesehen von den Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV), eine freiwillige Option darstellt, ist bei der Nutzung von Fernwärme unverzichtbar. In den Wärmeübergabestationen sind hydraulische Druckabgleiche unverzichtbar. Der Volumenstrom liefert sowohl die gleichmäßige Wärmeversorgung durch Druckstabilität im Versorgungsnetz als auch die abrechnungsrelevanten Daten. Daher verplomben Fernwärmeversorger die in den Übergabestationen integrierten Volumenstrombegrenzer, gegebenenfalls mit dem druckregelnden Ventil kombiniert.