Verdoppelte Kapazität bei selbem Volumen

Der Trick mit der Hydraulik – Hertweck optimiert Bestand und Neubau

Niedernhall im baden-württembergischen Hohenloher Land ist „verRendemixt“, man kann es nicht anders sagen. Schuld daran trägt die Mund-zu-Mund-Propaganda. Sie schlägt bekanntlich selbst die ausgefeiltesten Marketingstrategien. „VerRendemixt“ heißt: Der besondere Mehrwegemischer macht hier in zahlreichen Objekten energiesparend den Rücklauf einer Radiatorheizung zum Vorlauf einer niedertemperaturigen Fußbodenheizung. Aber nicht nur das. In den zahlreichen Hackschnitzel- und Pelletkesseln der Region be- und entlädt er die beigestellten Pufferspeicher mit einer Effektivität, die deren Kapazität quasi verdoppelt. Wieso?

Abb. 1: Objekt Baumgartner: Zwei Mehrwegemischer zur energieoptimierten Be- und Entladung der beiden 1 000-l-Pufferspeicher. Links unten (blau) der Solarwärmetauscher am Puffer zur Warmwasserbereitung. Der rote Heizwasserpuffer war bereits vorhanden. Er ist an den silbergrauen Schichtenspeicher angebunden. Der Solarwärmetauscher fährt den Schichtenspeicher in vier verschiedenen Ebenen (Temperaturzonen) an

Die Firma Hertweck gibt es bereits in der dritten Generation. Operativ führt sie heute Dipl.-Ing. Fritz-Jürgen Hertweck. Er hat das Geschäft draußen am Kunden von seinem Vater übernommen, der freilich noch mit in der Geschäftsführung sitzt.
Das Unternehmen hat 52 Beschäftigte, davon arbeiten 37 auf den Baustellen und 15 im Büro. Etwa 70 Prozent der Aufträge wickelt die Firma Hertweck eigenständig ab, macht also dazu auch die Planung, weil die Bauherren aus dem privaten Bereich überwiegend direkt den Anlagenbauer kontaktieren. Lediglich im gewerblichen Bereich geht die Auftragsvergabe über Ausschreibungen und der Planungsbüros.

Experte für erneuerbare Energien

Der Tätigkeitsradius in Hohenlohe beträgt etwa 30 Kilometer. Zum Portfolio des Anlagenbauers gehören sämtliche erneuerbare Energien bis hin zu Nahwärmenetzen mit Biogasanlage und Hackschnitzelkessel. In der Region tendieren die Bauherren stark zu Pellets und alle Arten der Holzheizungen. In den städtischen Bereichen der Region dominiert selbstverständlich naturgemäß die Nachfrage nach Brennwerttechnik. Sobald es aber vor die Stadttore geht, überwiegen zumindest im Auftragsbuch der Firma Hertweck die generativen Systemen wie Pellets, Hackschnitzel und Scheitholz-Systeme. Diese Tendenz gilt sowohl für den Neubau als auch für die Sanierung. Erdgas liegt ebenfalls in der Region, sodass die früher vorherrschende Ölheizung immer weiter zurückgedrängt wird. Auch die Nahwärme hat ihre Kundschaft. Hier kooperiert Hertweck mit einem Tiefbauunternehmen, wobei allerdings der Rohrleitungsbau Sache des SHK-Betriebs ist.
Für die Einfamilienhaus-Klientel kommt selbstverständlich auch die Wärmepumpe infrage. Hertweck installiert überwiegend Luftwärmesysteme, da in Baden-Württemberg nach den Unfällen in Staufen und anderswo das Vertrauen in die geothermische Variante stark erschüttert ist. Nicht die Behörde bremst, sondern die Sorge, im Falle eines Desasters im Boden für die Schäden aufkommen zu müssen. Die eventuellen Geräusch-Emissionen des Außengeräts einer Luftwärmepumpe stören hier die Nachbarn nicht, weil man in der Umgebung um Niedernhall nur wenige Reihenhaussiedlungen baute. Die Eigenheimbesitzer dort verfügen über ausreichend Grundstücksfläche, die es gestattet, die Ventilatoreinheit mit genügend Abstand zum eigenen als auch zum nachbarlichen Schlafzimmerfenster aufzustellen.

Wertschöpfung bleibt in der Region

Abb. 2 :Niedernhall – Biomasse vor der Haustür

Die Kunden sind auch bei Sanierungsmaßnahmen gewillt, von Heizöl auf Pellets zu wechseln. Natürlich setzt das eine qualifizierte Beratung voraus. Unterstützung liefern in der Naturlandschaft Hohenlohe ein ausgeprägtes Umweltbewusstsein der Einheimischen, ferner die sichtbare Biomasse vor der Haustür. Die Wertschöpfung bleibe bei Scheitholz- und Hackschnitzelkessel in der Region. Brennstoffseitig profitierten Klein- und mittelständische Betriebe der Umgebung von diesen Feuerungen, nicht die Energiekonzerne. Bei Pellets spanne sich der Bogen über die Region hinaus, „doch liefert selbst hier Holz aus deutschen Landen die Energie, nicht russisches Gas oder arabisches Öl.“
Ein Übriges tut schließlich das Preisargument für den Energieträger. Der dürfte in Bezug auf Heizöl 50 Prozent preiswerter sein und in Bezug auf Erdgas 30 Prozent. Der DEPV Deutscher Energie- und Pelletverband veröffentlicht regelmäßig die aktuellen Vergleichszahlen. Die Pelletpreise entwickelten sich in den letzten Jahren auf einer Geraden mit einem sanften Anstieg. Vor fünf oder sechs Jahren gab es einmal einen Ausreißer, es blieb aber genau dabei, nämlich bei dem Ausreißer. „Seitdem besteht eine stabile und attraktive Differenz zu den anderen Energieträgern. Viele Bauherren entscheiden sich auch für eine Kombination aus Holz- oder Pelletheizung plus thermische Solarkollektoren. Die Photovoltaik dagegen findet wegen der gekürzten Vergütung immer weniger Anhänger.“

Abb. 3: Für Scheitholzkessel und Solarkollektoren (ca. 10 m2). Rechts rendeMIX 2 x 3 zur Beladung (2 = Vor- und Rücklauf Kessel, 3 = Puffer heiß, warm, kalt), daneben 3 x 2 zur Entladung (3 = Puffer, 2 = Verbraucher). Das Radio steht auf der Entladung heiß vom roten Puffer zur Radiatorheizung (Vorlauf)

Tätigkeiten im Bereich Photovoltaik wickelt Hertweck in Kooperation mit einem Elektrofachbetrieb ab, ganz besonders dann, wenn es um Wärmepumpentechnik im Verbund mit Solarstromeinspeisung geht. „Diese Systemtechnik setzt doch einiges Know-how voraus. Wir müssten eine eigene Abteilung dafür installieren, die sich ausschließlich um derartige Kombinationen kümmert. Das rentiert sich nicht. Deshalb gehen wir hier den Weg einer Kooperation mit einem qualifizierten Unternehmen. Der Bauherr selbst hat aber nur einen Auftragnehmer, nämlich entweder uns oder unseren Partner. Wir fungieren als Arbeitsgemeinschaft. Das muss bei solchen Angeboten ein selbstverständlicher Service sein.“

„Die leben rendeMIX“

Wie im Vorspann gesagt, hat der Anlagenbauer sein Umland regelrecht „verRendemixt“. Mit dem speziellen hydraulischen Mehrwegemischer der Firma Baunach, Hückelhoven, kam es über einen Artikel in einer Fachzeitschrift zum Kontakt. Der animierte Fritz-Jürgen Hertweck und seinen Projektleiter Matthias Wied auf der ISH-Messe in Nürnberg, sich intensiver beim Entwickler Baunach zu dieser energiesparenden Vor- und Rücklaufregelung schlau zu machen. „Was uns bei diesem ersten Treffen überzeugte, war nicht nur die Technik. Auch die höchst kompetente Darstellung der Abläufe in dem Mischer beziehungsweise in der Vernetzung zeigte uns, dass hier nicht irgendjemand einfach nur etwas verkaufen will. Die Baunach-Leute – das wurde ganz klar sichtbar – standen und stehen hinter dem Produkt. Sie leben rendeMIX.“
Der musste also eine gute Sache sein. „Deshalb entschieden wir, uns mit dieser Technik intensiv zu beschäftigen und sie gegenüber dem Bauherrn zu vertreten. Das ist uns in mittlerweile bei über 50 Projekten mit noch mehr Mehrwegemischern – in manchen Objekten hängen ja zwei oder drei an der Wand – gelungen.“


Schaltschema rendeMIX

Abb. 1: Gasbrennwert-Therme mit einem ungemischten Radiatorenheizkreis und einem gemischten Fußbodenheizkreis mit Trinkwarmwasser-Speicher

 

Abb. 2: Gasbrennwert-Therme an Pufferspeicher mit einem gemischten Fußbodenheizkreis sowie Trinkwarmwasserbereitung über Frischwasser-Modul. Heizung und Trinkwarmwasserbereitung mit solarer Unterstützung

 

Abb. 3: Scheitholz-Kessel mit Zwei-Zonen-Beladung in Pufferspeicher über sowie Zwei-Zonen-Entladung für einen gemischten Fußbodenheizkreis mit Rücklaufnutzung und einen gemischten Radiatorenheizkreis sowie Trinkwarmwasserbereitung über Frischwasser-Modul. Heizung und Trinkwasserbereitung mit solarer Unterstützung

 

Abb. 4: Schaltschema Objekt Baumgartner


Drei unterschiedliche Anwendungen

Abb. 4: Zulauf Kaltwasser (Trinkwasserspirale), Zirkulationsleitung Trinkwasser mit Mischer. Warmwassertemperatur 40 °C

Den rendeMIX setzt Hertweck in verschiedensten Systemen ein. Zum ersten klassisch zur Kopplung des Rücklaufs einer Hochtemperaturheizung (Radiator) mit einer Niedertemperaturheizung (Fußbodenheizung). Die Armatur macht hier beinahe schon klassisch den Radiator-Rücklauf zum Vorlauf der Rohrschlangen im Boden. Zum zweiten zur Beladung von Zweizonen-Pufferspeichern. Der rendeMIX sorgt in diesem Falle dafür, dass die Schichtung im Speicher so lange wie möglich erhalten bleibt, indem er je nach Quellentemperatur in die entsprechende Zone einspeist. Diese Art der Beladung verhindert das Vermischen der unterschiedlichen Niveaus und erhält damit solange wie möglich die exergetischen Anteile im Speicher.
Ähnlich geschickt entlädt drittens die Baunachsche Regelung die Warmwasserbehälter. Wenn eine 40-grädige Temperatur ausreicht, greift der Mehrwegemischer auf dieses Niveau zurück. Er nimmt nicht 80-grädiges und kühlt es mit niedrigem Rücklauf auf 40-grädiges herunter – was erhebliche Kapazitätsverluste zur Folge hätte. „Eine ungeregelte Be- und Entladung halbiert die Kapazität eines Speichers. Das erklärt sich ja ganz einfach: Wenn mittags ein Vorlauf von 50 °C ausreicht und der Mehrwegemischer tatsächlich auch nur diese 50 °C entnimmt, stehen im Gebäude abends noch 80 °C aus der oberen Zone zur Verfügung. Hätte dagegen die Regelung die 80 Grad angezapft und die mit Kaltwasser auf 50 Grad abgesenkt, müsste abends der Kessel nachheizen. Wir versprechen dem Scheitholzkessel-Betreiber einen erheblichen Komfortgewinn. Das Nachladeintervall verdoppelt sich. Aus ehedem zwei Tage werden vier Tage. Das honoriert unsere Klientel.“

Verdoppelte Kapazität

Abb. 5: Hertweck-Installationen. Mit rendeMIX halbiert sich die Amortisationszeit für den Kollektor

Um ein weiteres Beispiel anzuhängen: „Stellen Sie sich 3.000 Liter 40-grädiges Wassere vor. Mit dieser Temperatur können sie nicht mal mehr Baden oder unter die Brause, wenn Sie noch den Gradient im Tauscher zwischen Warm- und Pufferwasser einbeziehen. Es stecken zwar ein paar Kilowattstunden im Wasser, aber leider wenig wertvolle. Nun gliedern Sie denselben Energieinhalt in 60-grädige und 25-grädige Zonen auf. Das Ergebnis: Es steht der Familie nicht nur reichlich Duschwasser zu Verfügung, dank der Zweizonenbeladung müssen Sie auch nicht einen halben Tag warten, bis in Bad und Küche wieder heißes Wasser ansteht, sollten Sie das Polster oben im Speicher aufgebraucht haben. Dem rendeMIX entgeht das ja nicht. Der reagiert sofort, indem diese Zone mit Hochtemperatur nachfüllt.“
Der Anlagenbauer vertieft diesen Punkt des Komfort- und Energiegewinns am Beispiel der Solareinspeisung: „Schauen Sie sich doch einfach eine Einzonen-Beladung an. Da strömt Wasser gleich welcher Temperatur immer über denselben Stutzen in den Puffer. Im Speicher schichtet sich folglich Wasser von unten 40 °C auf oben 60 °C. Es bleibt zudem nicht bei einem, drücken wir es so aus, beruhigtem Einfließen. Im Boiler entstehen Turbulenzen. Damit verwirbeln Kalt- und Warmwasseranteile miteinander. Würde man dagegen eine Zweizonen-Beladung vornehmen, käme es zu einer relativ sauberen Schichtung mit vielleicht 30 oder 35 °C unten und 80 oder 90 °C oben.
Das sei eine entscheidende Kehrseite der Einzonenregelung.

Solargewinn selbst bei diffusem Licht

Abb. 6: Objekt Koch. Der Bauherr: „Es ist wirklich so, dass ich noch am Sonntag Wärme im Puffer habe, wenn ich Freitag belade. Früher musste ich Kinder oder Nachbarn bitten, Holz zwischendurch nachzulegen.“

Die andere: „Wegen der 40 °C unten, bei einer ungeregelten Beladung, wird auch der Solarkollektor seine Niedertemperatur nicht los. Bei diffusem Wetter könnte er die immerhin noch vielleicht 30 oder 35 oder 40 °C eigentlich deponieren. Nur reagiert der Wärmetauscher nicht auf dieses Niveau: „Auf dem Boden, wo der Solarwärmetauscher sitzt, stehen bei unzonierter Beladung bereits 40 °C an. Die Pumpe führt die Solarwärme nur im Kreis. Hätte dagegen der Boden 25 oder 30 °C, käme auch die diffuse Wärme dem Bauherrn zugute.“ Spreizung sei alles. Wenn es im Bodenbereich des Puffers kalt bleibt, kann die Solaranlage mehr Energie einspeichern.

Abb.7: „Die von uns zu Kontrollzwecken gemessenen Temperaturen entsprachen tatsächlich der Planvorgabe“, Matthias Wied

Hat der Einsatz der Mehrwege-Mischtechnik einer langen Einarbeitungszeit bedurft? Fritz-Jürgen Hertweck und Matthias Wied verneinen. „Das Gerät erledigt ja das Meiste von allein. Die Steuerung findet nur über die Temperaturen statt. Wir müssen keine Volumenströme einregeln. Die gleicht der rendeMIX selbstständig aus. Natürlich muss man sich mit seiner Philosophie auseinandersetzen. Dafür bietet die Firma HG Baunach Schulungsmaterial an, der Außendienst unterstützt sie oder Sie fahren zu einer Schulung. Aber im Prinzip handelt es sich genauso um eine oder mehrere Pumpen und einen Mischer wie in der konventionellen Heizungstechnik.“
In der Region beobachten freilich einige konservative Wettbewerbsbetriebe die Hertwecksche Technik und die Verkaufsaktivitäten mit Misstrauen. „Da sie das System nicht verstehen, opponieren sie von Fall zu Fall so dieser Art dagegen: ‚Das können Sie sich ersparen, lieber Bauherr, der will Ihnen doch nur etwas verkaufen.’ Das hören wir schon mal von unseren Kunden. Doch übersehen diese Kollegen, dass Bauherren heute nicht mehr bedingungslos ihren Auftragnehmern vertrauen. Sie informieren sich vor. Sie verstehen zwar nicht die Details einer Technik, sie erkennen aber im Verlaufe solcher Gespräche schnell die Kompetenz ihres Gegenübers. Der schadet sich mit solchen Bemerkungen eigentlich mehr als uns. Mir ist jedenfalls kein Fall bekannt, wo uns wegen solcher ‚Aufklärung’ ein Auftrag verloren gegangen sein könnte“, sagt der Firmenchef.

Prüfung bestanden

Abb. 8: Temperaturen und Zustände auf dem Display des Scheit-holzkessels. Der musste am 6. August natürlich nicht anspringen. Den Puffer belud der Solarkollektor

Das Unternehmen hat in der Startphase der Baunachschen Hydraulik selbstverständlich nicht blauäugig vertraut. „Es klang alles einleuchtend, was man uns vortrug, aber geschulte Marketingleute haben natürlich immer die richtigen Argumente zur Hand. Hin und wieder ist man ja leider gebranntes Kind. Wir wollten wissen, ob sich Temperaturen und Volumenströme tatsächlich so einpendeln, wie man uns schilderte. Deshalb installierten wir in die ersten Installationen entsprechende Fühler und Messgeräte – und waren zwar nicht überrascht, aber sehr zufrieden, als sich die Werte tatsächlich nach Plan verhielten. Erst dieser Beweis machte uns zu rendeMIX-Anhängern.“
Die Sympathisierung begann vor etwa zehn Jahren. Damals überwiegte die Kopplung des Radiatorkreises mit der Fußbodenheizung. Mehr und mehr entdeckte der Betrieb jedoch die Vorteile einer optimalen Be- und Entladung von Speichern, ganz besonders im Verbund mit den vor der Haustür verbreiteten Pellet- und Holzkesseln. „Tatsächlich bestätigt uns immer wieder unsere Kundschaft, seit dem Umbau beruhigt ins Wochenende zu fahren, weil es genügt, am Freitag den Kessel für vier oder fünf Stunden brennen zu lassen, um den oder die Speicher aufzufüllen und so sicher zu sein, dass bis Sonntagabend genügend verwertbare – die Betonung liegt auf verwertbar – Energie im Puffer steckt als auch abgerufen wird. Sonntagabend kommt sie regelmäßig in eine behagliche warme Wohnung zurück.“
Früher, zuzeiten der alten Holzheizung, hatten die Betreiber morgens, mittags und abends nachlegen müssen. Als die ersten Holzvergaserkessel mit Pufferspeicher kamen, reduzierte sich diese Notwendigkeit auf ein- maximal zweimal pro Tag. Die modernen, in der Effizienz weiter verbesserten Holz- oder Pelletfeuerungen gestatten in Verbund mit einer Schichtenspeicherung von 2.000 oder 3.000 l eine Beschickung „von vielleicht alle zwei Tage, wenn nicht gerade draußen sibirische Kälte herrscht. Mit dem ‚rendeMIX’ als höchste Stufe der hydraulischen Optimierung verlängern wir diese Spanne locker um das Doppelte. Es genügt in der Regel tatsächlich, nur noch montags und freitags die Scheite anzuzünden“, streicht Fritz-Jürgen Wied den enormen Komfortgewinn heraus.

Bestand auf Zweizonen-Puffer umrüstbar

Abb. 9: So wie für die Firma Hertweck innovative Heizungstechnik selbstverständlich ist, genauso selbstverständlich ist für den Anlagenbauer die Präsentaton zeitgemäßer Badausstattung

Im Prinzip lasse sich jeder Puffer in einen Schichtenspeicher verwandeln. „In der Sanierung stoßen wir häufig auf einen noch funktionsfähigen Boiler. Wir tauschen dann beispielsweise nur den alten Holzkessel gegen einen zeitgemäßen Pelletkessel, ersetzen die standardmäßige Rücklauftemperaturanhebeung durch einen Mehrwegemischer und rüsten den nebenstehenden 1.000-l-Behälter ebenfalls mit einem rendeMIX auf Zweizonenbeladung um. Es gehört zu unserer gängigen Arbeit, im Einzelfall auch erforderliche Stutzen einzuschweißen, sollten die nicht vorhanden sein.“ Zwar sei das gegenüber einem neuen Boiler nicht ganz so effektiv, da die modernen Konstruktionen mit ihren inneren Wasserleitblechen die Schichtung begünstigten, „aber man muss ja auch das Geld des Kunden sehen. Irgendwann sagt der im Rahmen einer Beratung, nun reicht’s. Man muss sich das Energiesparen auch leisten können. Damit meine ich aber nur die letzten fünf Prozent.“
Ein Wunsch hat aber der Betriebsinhaber. Was fehlt, sei „ein rendeMIX eine Nummer kleiner. Die aktuell doch recht wuchtige Armatur deckt zwar eine große Bandbreite von Durchflüssen ab, für das kleinere Einfamilienhaus muss der angebotene Mehrwegemischer aber nicht 30 kW leisten. Die Überdimensionierung geht ja ins Geld. Hinzu kommt, dass uns die momentane Größe installationstechnisch einengt. Viele nicht unterkellerte Häuser begnügen sich mit einer relativ engen Kammer als Heizungsraum. Dort noch den Verteiler an der Wand unterzubringen, bedarf vielfach einiger Klimmzüge.“

Abb. 10: rendeMIX steigert die Pufferkapazität auf mehr als das Doppelte.

 

Abb. 11: Mit der größeren Pufferkapazität steigen sowohl die Nachheizintervalle …

 

Abb. 12: … als auch der nutzbare Solarertrag, durch dessen Brennstoffeinsparung sich die Amortisationszeit halbiert.

Bernd Genath

www.hertweck.biz
www.baunach.net

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