Hardwareprobleme

Warum die technische Richtlinie VDI 2077/3.5 für Einrohrheizanlagen mit oberer Verteilung (häufig bei DDR-Plattenbauten) oft nicht angewendet werden kann / sollte.

Die VDI 2077/3.5 bleibt umstritten. Schon nach der Veröffentlichung des sogenannten Beiblatts im Jahre 2005 (Provisorium) der VDI 2077 gab es Zweifel an der Allgemeingültigkeit der Richtlinie für Einrohrheizanlagen und ihrer Anwendbarkeit in der Praxis. Die sehr verschiedenen Konstruktionen und Ausführungen von Einrohrheizanlagen stehen der vereinfachenden Fassung der Richtlinie entgegen. Auch in der letzten Version 3.5 haben die bekannten Feststellungen nichts an Bedeutung verloren. Gleich am Beginn der Richtlinie wird ein gravierender Mangel sichtbar.

Einrohrheizung ist nun mal nicht gleich Einrohrheizung.

Meines Wissens gibt es keine Erhebung über die Verbreitung von Einrohrheizanlagen. Es ist aber davon auszugehen, dass besonders bei ostdeutschen Plattenbauten mit Einrohrheizungen und oberer Verteilung diese Konstruktionen massenhaft vorkommen. Schätzungen gehen von mindestens       700 - 800 Tausend Wohneinheiten aus, obwohl schon einige bei einer Sanierung auf Zweirohranlagen umgerüstet wurden. Die Probleme finden sich in den verschiedenen Ausführungen der Anlagenbauweise, für die die VDI 2077/3.5 nur bedingt oder gar nicht anwendbar ist. Auch die verschiedenen Anschlüsse an die Fernwärmenetze (direkte oder indirekte Wärmeübernahme u. a.) 

Doch was ist nun die o. g. heftig kritisierte Unzulänglichkeit der Richtlinie bei vielen Heizungsfachleuten, oder auch Nutzern? So wäre in der Einleitung bzw. gleich zu Beginn der Richtlinie ein wichtiger und deutlicher Hinweis erforderlich, vor der Anwendung einen „Hardware-Check“ (Anlagenanalyse) durch einen anerkannten und zugelassenen Sachverständigen zu veranlassen, ob die VDI 2077/3.5 bei der betreffenden Heizungsanlage anwendbar ist und welches der drei Rohrwärmeermittlungsverfahren das richtige ist. Weiter ist auch vorab zu informieren, wie die Verteilung der ermittelten zusätzlichen Verbrauchseinheiten erfogen muß, denn die Hardwareausstattund (Anlage) bestimmt welche Berechnungsart zur Verteilung anzuwenden ist. Kommt der Begutachter  in seiner Analyse zu dem Ergebnis, dass es sich um eine vertikale Einrohrheizung mit oberer Verteilung handelt, kann man sich viel Ärger, Diskussionen und Rechnerei  mit Verwaltern, Mietern und Wohnungseigentümern ersparen.

Die Richtlinie kennt zwar die in Ostdeutschland weit aus selteneren Einrohrheizungen mit unterer Verteilung und Rietschel-Henneberg-Heizanlagen,

aber die überwiegenden Einrohrheizungen mit oberer Verteilung, die durch unerfasste, nicht gedämmte Steigleitungen in den Nutzereinheiten Probleme bereiten, finden in der Richtlinie keine gesonderte Beachtung.

Sehr oft wird, ob absichtlich oder nicht, die Flächenproportion zur Verteilung der zusätzlichen Rohrwärmeeinheiten verwendet. Dies darf aber nur bei gleichen Rohrlängen und gleichen Durchmesser der wärmeführerenden Rohre angewendet werden. Bedauerlich, dass die Richtlinie 2077/3.5 immer wieder zu Mißverständen beiträgt, wie z. B. Formulierungen wie "Üblicherweise" u. a.         

Leider ist eine Anlagenprüfung meist nicht geschehen und die Richtlinie ist oftmals hektisch, aus Angst vor Klagen, bei Vermietern und WEGs eingeführt worden, was

zu Fehlbewertungen führt, die manshmal bis heute nicht korregiert worden. Die VDI-Richtlinie hinterlässt jedoch den Eindruck, eine universelle Lösung für die Rohrwärmeerfassung bei der Verbrauchsermittlung der Rohrwärme und deren Berechnung zu sein. Eine weniger elitäre Fassung würde zweifellos mehr Akzeptanz erhalten.

Problem 1 – Unkontrollierte Wärmeabgabe durch Ablüftung und nicht erfassten Wärmeentzug.

Dieses Problem ist als einziges in der VDI 2077/3.5 kurz beschrieben. Die Autoren der Richtlinie räumen darin ein, in einem fast versteckten Hinweis auf Seite 25 in einer Anmerkung zum Schluss des Kapitels 6, dass die Formeln 31 bei nicht isolierten Rohren nicht angewendet werden soll. In bestimmten Fällen muss u. U.

die übermäßige Wärme wegen Überhitzung über die Fenster abgelüftet werden.

Dies gilt für alle Räume mit dem Vorlaufrohr. Die Verfasser der VDI 2077/3.5 ignorierten aber das Problem des nichtisolierten Vorlaufrohrs. Es  geht um die aufsteigende Hauptleitung. Diese ist meist nicht gedämmt, also ohne wärmeisolierende Umhüllung. Das durch alle Etagen laufende Vorlaufrohr, manchmal auch ZVR genannt, beheizt so die entsprechenden Räume, ohne dass

die Wärmeabgabe erfasst wird (Bild 1 am Ende des Textes). Jeder dieser Räume gilt als zwangsbeheizt, also nicht regulierbar.

Die Wärmeabgabe in den betroffenen Nutzereinheiten ist für die Gemeinschaft der Hausbewohner eine ungerechte Belastung, denn alle bezahlen ja die Wärmeabgabe, die nicht messbar ist und so die Erfassungsrate verfälscht und letzlich nicht als Geldwert bestimmt werden kann. Während das Vorlaufrohr mit der unkontrollierten Wärmeabgabe die betroffenen Wohnungen beheizt (z. B. 5 von 30 Wohnungen, je nach Typ des Gebäudes), wirkt sich das Lüften durch über-schüssige Rohrwärme des Vorlaufrohres sehr gering aus. Siehe hier auch auf der Hauptseite:

>Fakten und Problemcheck -> Das zentrale Vorlaufrohr (ZVR)

Damit ist das Bilanzverfahren nur bedingt brauchbar.

Doch es gibt neben der unkontrolierten Wärmeabgebe und der möglichen Ablüftung weitere Problemlagen bei Einrohrheizanlagen. Hier einige weitere Beispiele,

weshalb man die VDI 2077/3.5 mit Vorsicht betrachten sollte bzw. nicht anwenden darf, da sonst Abrechnungsfehler garantiert sind.

Problem 2 - Kombinierte Heizanlagen

Die sogenannten DDR-Plattenbauten sind oft mit einer vertikalen Einrohrheizanlage mit oberer Verteilung ausgestattet. Es sei denn, die Anlage ist auf eine Zweirohrheizung umgerüstet worden. Die Einrohranlagen beginnt an der Übergabestation von Fernheizungen oder der örtlichen Wärmeerzeugung (z. B. Kessel, Blockheizwerk u.a.). Eine Hauptleitung (Vorlaufrohr) führt dann nach oben durch die betroffenen Wohnungen in allen Etagen bis zum Dachboden. Dort geht diese Hauptleitung horizontal weiter und wird aufgeteilt.  Deshalb obere Verteilung genannt. Von dieser oberen Verteilung im Dachboden wird das ankommende Heißwasser auf die einzelnen senkrechten Rohrstränge verteilt. Von dort führen die Rohrstränge nach unten  durch die einzelnen Räume der Etagen zu den jeweiligen Heizkörpern, wo am HKV erstmals der individuelle Wärmeverbrauch des Heiz- körpers ermittelt wird. (Die Summe aller HKV ergibt den Gesamtverbrauch der Wohnung und die Summe aller Wohnungsverbräuche den erfassten Gesamtverbrauch.) Letztlich werden die Rohrleitungen zum Rücklauf geführt. In jeder Etage wird für den dortigen Heizkörper die gewünschte Wärmemenge (Heizwasser) abgegriffen. Hier entsteht oft ein Problem.  Je mehr die oberen Etagen dem heißen Heizwasser  Wärme entziehen, also die Heizkörper aufgedreht werden, umso weniger bzw. nicht ausreichende Wärme kommt in den unteren Etagen an,

was sich aber besonders bei der Rohrwärme bemerkbar macht. Eine annäherde Hardwarelösung bilden die größten Räume der übereinander liegenden Wohnungen in den Etagen. Meist ist dies das Wohnzimmer der Wohnung, wo auch i. d. R. der meiste Wärmeverbrauch entsteht. Wie in den Grafiken 2 und 3 ( reales Beispiel am Textende), sind nur die oberen Etagen, hier das 5. OG. bis 2. OG als Einrohranlage ausgeführt. In der untersten Etage (Erdgeschoss auch als 1. OG bezeichnet) ist der Heizkörper nach dem Prinzip einer Zweirohrheizung bzw. Einzelheizung ausgeführt, also ohne Kurzschlussstrecke. Das bedeutet, dass ein separater Heizrohrstrang

vom Vorlaufrohr und der Verteilung im Dachgeschoss durch die vier oberen Etagen zum Erdgeschoss geführt wird, ohne einen Heizkörper zu bedienen. Erst der Heizkörper im Erdgeschoss wird so direkt mit frischem, heißem Wasser versorgt. Der Grund ist einfach: Um den letzten Heizkörper im Erdgeschoss auch noch mit ausreichender Wärme zu versorgen und  der Kellerkälte in der Heizperiode entgegen zu wirken, wurde diese Hardwarelösung gewählt. Stellt sich noch die Frage, warum aber im Erdgeschoss der Heizkörper nach dem Zweirohrprinzip arbeitet? Diese Lösung schützt davor, dass bei abgestelltem Heizkörper im Erdgeschoss über eine Kurzschlussbrücke das erhitzte Wasser der separaten Rohrleitung ungenutzt in den Rücklauf gelangt. Das verursacht aber, dass die Etagen 5 – 2 nur dann zusätzliche nicht erfasste Rohrwärme des separaten Rohrs empfangen können, wenn der Heizkörper im Erdgeschoss geöffnet ist. Eine solche Heizanlagen-konstellation kommt bei DDR-Plattenbauweise in fünf-  und sechsgeschossigen Objekten, z. B. WBS 70, IW60- und IW70-Serien und vielen anderen, nicht selten vor. Leider gibt es keine genauen Erkenntnisse und Daten  über die Verbreitung und Häufigkeit solcher Anlagen. Diese Einbaukonstellation ist vom Materialaufwand beim Bau der Heizung und der Energiebilanz im Betrieb die ökonomischste (sparsamste) Lösung für Einrohrheiz- anlagen, da mit niedrigeren Vorlauftemperaturen gefahren werden kann. Dem steht aber leider entgegen, dass die fernwärmeliefernden Unternehmen heutzutage oftmals zu hohe Vorlauftemperaturen fahren und nur so Mindest- abnahmemengen rabattieren. Es liegt auf der Hand, dass die VDI 2077/3.5 für Kombiheizanlagen keine praktikable Lösung zur Rohrwärmeermittlung und Berechnung anbieten kann.

Problem 3 - Giebelwandheizungsrohre

Mit dem Bilanzverfahren (Abschnitt 5.5) der VDI 2077/3.5 wird der Rohrwärmeanteil an Gesamtverbrauch ermittelt (Erfassungsrate). Dabei wird oftmals angenommen, dass die Hardwareausstattung betr. der Rohrleitungen bei Einrohrheizanlagen in allen Räumen der Wohneinheiten des Objektes weitestgehend gleich ist und eine bedingte, vergleichende Verhältnisrechnung ermöglicht. Die Raumanzahl wird über die Proportion der Wohnflächenflächen differenziert. Die ungückliche Formulierun

in der Richtlinie "üblicherweise" trägt zur Falschannahme bei.                                    Denn wenn in dem Haus Wohnungen gleicher Größe aber nur in einigen

Wohnungen ein zusätzlicher Heizkörper mit einer zusätzlichen Rohrleitung vorhanden ist, funktioniert das Rechenmodell Bilanzverfahren (Erfassungsrate)

über Fläche errechnet nicht mehr. Eine solche Konstellation gibt es z. B. in fast

allen DDR-Plattenhäusern, wo die Giebelwohnungen nicht isoliert waren und deshalb mit zusätzlicher Hardware, einem Heizkörper und einem Heizwasserrohr, konstruiert und ausgestattet wurden. Heute, wo die meisten Hausgiebelwände äußerlich stark gedämmt sind, sind jedoch die zusätzlichen Hardwarekomponenten weiter in Betrieb. Es versteht sich, dass auch hier nicht die Flächenproportion der VDI 2077/3.5 Bschnitt 6 mit der Grundflächenformel nicht zur Anwendung kommen kann. Es gibt jedoch weitere Problemlagen bei der Abrechnung des Wärmeverbrauchs (z. B. Wärmerückführung bei Fernwärmen u. a.), die hier aber   erst vernachlässigt werden, da die Bundesregierung die Verordnung zur Fernwärme- (und Kälteversorgung) 2021 in Kraft gesetzt hat, die alle Versorger verpflichtet bis 2026 die verschiedenen System Verbrauchsgenau abzurechnen.

Weitere Informationen gibt es auf der Webseite: VDI 2077/3.5-nein-danke.

Was bleibt für die Anwendung der Richtlinie VDI 2077/3.5 bei Plattenbauten aus der DDR-Zeit mit Einrohrheizanlagen und oberer Verteilung?

Es wurde bereits am Anfang des Artikels schon darauf hingewiesen. Ohne einen Hardware Check durch einen zugelassen Heizungsfachmann, der die VDI 2077/3.5

im Detail kennt, sollte man die Richtlinien nicht anwenden. Es geht nicht nur pauschal um die Rohrwärmeermittlung, sondern auch um die Eignung der Konstruktion der Heizungsanlage. Letztes ist dabei entscheidend. Schließlich geht es um richtige und gerechte Kostenabrechnung und damit um das Geld der Mieter und Eigner der Wohnungen.

Die praktische Eignung der Anlage für die Anwendung, der doch sehr theoretischen Richtlinie, sollte durch den o. g. Fachmann dokumentiert und vor ihrer Anwendung bestätigt werden.     

Eine Entscheidung über die Verwendung der VDI 2077/3.5 oder anderer Verfahren, wie z. B. Rohrwärmeermittlungen mittels zusätzlicher HKV, Teil- oder Vollisolierung der Rohre, u. a. sollten auch unter energiepolitischen Gesichtspunkten diskutiert

und entschieden werden.

Ein Beitrag von Ing.-Ök. Rainer Danneberg -  Nov.2023

(Redaktionell aufgearbeit aus verschiedenen Berichten, Mails und Briefen div. Leser und Nutzer)

Bild 1 - Problem ungedämmtes und nichterfasstes Vorlaufrohr und VDI 2077/3.5      Grafik: Gerhard Helbig

Bild 2 - Problen Kombiheizung und VDI 2077/3.5

Bild 3 - Vereinfachte Darstellung von Bild 2               

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