Besser heizen in der Kita

Besonders in Kindertagesstätten (Kitas) sollte die „Thermische Behaglichkeit“ gewährleistet sein.

Doch genau das stellte sich ganz anders dar, als Christian Denker, Produktmanager für Regeltechnik bei Möhlenhoff, während eines sozialen Projekts des Arbeitgeberverbandes mit der Leitung einer Kita in Salzgitter ins Gespräch kam: Dort beklagte man seit Jahren, dass einzelne Bereiche der Fußbodenheizung nicht warm wurden – während andere Räume überhitzten. Abhilfe konnte hier mit dynamisch und selbstständig arbeitenden Regelkomponenten geschaffen werden.

In dem Gebäude aus dem Jahr 2006 wurden die Fußböden und Räume der Kindertagesstätte abwechselnd zu heiß oder zu kalt. Bei einem genaueren Blick auf die Heiztechnik zeigte sich, dass sowohl bei der vorhandenen Installation als auch bei der Regelung der Fußbodenheizung gleich mehrere Fehler passiert waren. An einem der fünf Heizkreisverteiler war die falsche Ventilanpassung verbaut. Durch die falsche Anpassung konnten die zugehörigen Ventile nicht vollständig schließen. Dadurch überhitzten die zugehörigen Räume immer wieder. Zwar passten die Antriebe auf den Verteiler, der Ventilhub war jedoch nicht auf die Kombination der drei Komponenten Stellantrieb – Ventil – Verteiler angepasst. Der Grund für diese Probleme war ein falsches Schließmaß. Gemeint ist damit das Maß vom Gewindeansatz bis zum gedrückten Ventilstößel. Der Stellantrieb konnte das Ventil nicht vollständig schließen oder öffnen. Festgestellt wurde das recht schnell vor Ort mithilfe der Ventilanpassung der Möhlenhoff-Stellantriebe. Bei Verwendung des richtigen Adapters steht die Funktionsanzeige aus dem spannungsfreien Stellantrieb 0,5 bis 2 mm heraus.

An anderen Heizkreisverteilern der Fußbodenheizung zeigte sich die klassische Folge eines falschen oder fehlenden hydraulischen Abgleichs. Einzelne Bereiche wurden nicht warm, andere Räume überhitzten teils stark. Zuletzt waren an einem Verteiler mehrere Raumregler falsch zugeordnet, in mehreren Räumen fehlte die Anschlussleitung für die Regler gar komplett. In dem Gebäude existierte bereits je eine Einzelraumregelung pro Heizkreisverteiler. Aufgrund des langen Bestehens der Probleme sowie des Fehlens der Verlegepläne konnten Fachfirmen bis dato nur sehr schwer Abhilfe schaffen. Ein herkömmlicher, manuell durchgeführter hydraulischer Abgleich ohne jegliche Informationen gestaltete sich ausgesprochen schwierig. Erschwerend kam weiter hinzu, dass sich in dem Gebäude zum einen Einzelraumregelungen verschiedenster Hersteller befinden, zum anderen auch noch eine Mischung aus Funk- und kabelgebundenen Systemen vorhanden ist. Derart komplexe Ausgangssituationen können bisher nur mit großem zeitlichen und technischen Aufwand (vielfältige Berechnungen, ggfs. auch unter Einsatz einer Wärmebildkamera) im Bestand gelöst werden.

Des Rätsels Lösung

In der Kita in Salzgitter kommt denn auch in drei der fünf Verteiler die Einzelraumregelung „Alpha direct Balance“ zum Einsatz. Dies ist eine direktverdrahtete Einzelraumregelung, welche kompatibel zu marktüblichen Reglern ist, den automatischen hydraulischen Abgleich übernimmt und darüber hinaus eine Heiz- und Kühlfunktion leistet – trotz einfacher „Heizen“-Regler. Das System ist leicht zu installieren: Die ankommenden Leitungen von den Raumreglern werden einfach mit den entsprechenden Heizzonen verdrahtet. Jeweils richtig zugeordnet, werden dann die Stellantriebe angeschlossen. Das System arbeitet dynamisch und völlig selbstständig. Es ist keine weitere Eingabe von außen notwendig, denn in den ersten 30 Minuten lernt der Algorithmus den Zyklus des angeschlossenen Reglers selbstständig kennen und übernimmt diesen danach in die Lastverteilung. Der Algorithmus überwacht laufend die Veränderungen der Regler und passt sein Verhalten daraufhin an.

An den verbleibenden beiden Verteilern in der Kita war es leider nicht möglich, die Zuordnung der ankommenden Leitungen nachzuvollziehen. Vorherige Fachfirmen hatten sich daher schon für eine Funklösung entschieden. Aus diesem Grund kommt hier nun ein „Alpha Smartware“-Funksystem für die Flächentemperierung zum Einsatz. Auf Wunsch kann die Lösung mittels eines IoT-Gateways und der kostenlosen „Alpha Smart“-App zu einer vollumfänglichen Cloud-/App-Lösung aufgerüstet werden. In der Kita konnten dadurch die Zonen den Räumen richtig zugeordnet werden. Es wurden mit beiden Systemen digitale Raumregler/Raumbediengeräte installiert. Das Kita-Personal kann jetzt die Temperaturvorgaben für Kita und Krippe optimal einstellen und auch kontrollieren. Aufgrund der Tastensperre können die Kinder die Werte zudem nicht versehentlich verändern.

Volllast vermeiden

Der in Möhlenhoff-Einzelraumregelungen verbaute Algorithmus vermeidet den hydraulischen Volllastfall. Die Räume werden so leicht versetzt nacheinander mit Wärme versorgt. Aufgrund der Trägheit der Flächenheizung ist für den Anwender davon nichts spürbar. Da die thermischen Anforderungen zeitlich verteilt werden, ergibt sich ein gleichmäßiger Massenstrom über einen langen Zeitraum. Dies ist besonders für moderne Wärmeerzeuger unerlässlich. Durch das fehlende Einregulieren der Durchflussbegrenzer pro Heizkreis kann in kürzerer Zeit mehr Medium in die Fläche einströmen und somit den Raum schneller erwärmen. Die Rücklauftemperaturen befinden sich dabei konstant im optimalen Bereich. Das gilt nicht nur im Aufheizfall im Herbst, sondern auch nach starkem Temperaturabfall im Raum, beispielsweise nach einer Fensterlüftung.

Der Alltags-Check

Die neuen Komponenten sind installiert, der automatische hydraulische Abgleich der Fußbodenheizung wird zuverlässig gewährleistet. Auch nach vielen Wochen im Betrieb zeigt sich, dass alle Bereiche der Kita genau entsprechend der Soll-Temperatur temperiert werden. Sowohl das hier verbaute „Alpha direct Balance“-System als auch das „Alpha Smartware“-System sind mit marktüblichen Standard-Stellantrieben kompatibel. Das „Alpha direct Balance“-System ist zudem kompatibel zu marktüblichen Raumreglern, sodass bestehende Raumregler weiterverwendet werden können. Darüber hinaus sind die Möhlenhoff-Einzelraumregelungssysteme TÜV-zertifiziert und von der BAFA als Ersatz für den herkömmlichen hydraulischen Abgleich am Heizkreisverteiler anerkannt.