Der Druckminderer wird in Wohngebäuden so eingestellt, dass an der Armatur ein dynamischer Druck von 2-3 bar anliegt. In der Praxis wird der Ausgang des Druckminderers auf 3-3,5 bar eingestellt; Rohrreibung und Geschosshöhe zehren einen Teil dieses Wertes auf, sodass an der Zapfstelle 2-3 bar übrig bleiben. Die Obergrenze liegt bei 4 bar; in Anlagen über 5 bar nehmen Wasserschlag, Leckagen und Armaturenverschleiß rasch zu.
Diese Zahl auswendig zu nennen genügt nicht, denn der richtige Einstellpunkt hängt vom Höhenunterschied des Gebäudes, von den Tagesschwankungen des Netzdrucks und von der Belastungsgrenze der Geräte in der Leitung ab. In einem zehngeschossigen Gebäude erzeugt eine einstufige Druckminderung an einer einzigen Stelle im obersten Geschoss keine 2 bar, im untersten dagegen 5 bar. Dieser Ratgeber erklärt Schritt für Schritt, an welcher Stelle und unter welchen Bedingungen die Einstellung abgelesen wird, warum Werte mit und ohne Strömung voneinander abweichen und wie die geschossweise Zonierung berechnet wird. Typ und Größe des Druckminderers sind ein eigenes Thema, das wir im ergänzenden Ratgeber behandeln. (Details: Wie wählt man einen Honeywell/Resideo Druckminderer aus?)
In diesem Ratgeber finden Sie:
Was Sie in diesem Ratgeber erwartet
- Woher der Komfortbereich von 2-3 bar an der Armatur kommt und bei welcher Druckgrenze welches Gerät arbeitet
- Den Unterschied zwischen statischem und dynamischem Druck und warum eine Messung ohne Strömung irreführend ist
- Die Antwort auf die Frage, wie man einen Druckminderer einstellt, in 9 Schritten von der Kontermutter bis zur Plombierung
- Die Berechnung der Regel „1 bar je 10 Meter Höhenunterschied“ und die Druckverteilung Geschoss für Geschoss in einem 10-geschossigen Gebäude
- Den Schwellenwert, ab welcher Geschosszahl und bei welchem Netzdruck ein Druckminderer erforderlich ist
- Den Vergleich von ein- und zweistufiger Druckminderung und die Regel für das Stufenverhältnis von 3:1
- Den nächtlichen Druckanstieg, die thermische Ausdehnung und ihren Zusammenhang mit dem Ausdehnungsgefäß
- Den zahlenmäßigen Zusammenhang zwischen Wasserschlag, Leckagen, Lebensdauer der Armaturen und unnötigem Wasserverbrauch
- Die 5 häufigsten Fehler, die Checkliste zur Inbetriebnahme und den Abschnitt „Häufig gestellte Fragen“ mit 10 Fragen
01Warum liegt der Zielwert an der Armatur bei 2-3 bar?
Armaturen im Wohnbereich sind für einen Betrieb im Bereich von 1-5 bar ausgelegt, doch betrachtet man Komfort und Lebensdauer gemeinsam, liegt der optimale Bereich bei 2-3 bar. In diesem Bereich liefert ein Brausekopf einen Volumenstrom von 8-12 l/min, eine Waschtischarmatur 4-6 l/min und eine Küchenarmatur 6-9 l/min. Diese Werte decken sich mit den Auslegungsvolumenströmen nach dem Prinzip der TS EN 806-3, und die Nutzer empfinden den Druck in diesem Bereich weder als zu niedrig noch als hart.
Fällt der Druck unter 2 bar, sinkt der Volumenstrom nicht linear, sondern nach einer Wurzelbeziehung. Der Volumenstrom ist proportional zur Quadratwurzel des Drucks: Q2/Q1 = √(P2/P1). Bei einem Druckabfall von 3 bar auf 1,5 bar ergibt sich ein Verhältnis von √(1,5/3) = 0,71; ein Brausekopf, der 10 l/min liefert, fällt also auf 7,1 l/min. Dieser Verlust von 29 Prozent führt vor allem bei Thermostatarmaturen zu einem spürbaren Komfortverlust.
Steigt der Druck über 4 bar, erhöht das den Komfort nicht, sondern nur die Verluste. Bei einem Anstieg von 3 bar auf 6 bar nimmt der Volumenstrom durch dieselbe Armatur um das √(6/3) = 1,41-Fache zu, also um 41 Prozent. Duscht der Nutzer gleich lange, verbraucht er 41 Prozent mehr Wasser und, bei erwärmtem Wasser, 41 Prozent mehr Energie. In einem Vierpersonenhaushalt steigt ein täglicher Verbrauch von 400 Litern bei 6 bar auf 560 Liter; der Unterschied beträgt jährlich etwa 58 m³.
Deshalb liegt der Zielwert an der Zapfstelle bei 2-3 bar. Der am Ausgang des Druckminderers abgelesene Wert muss höher sein, weil das Wasser auf dem Weg vom Druckminderer zur Armatur Höhe gewinnt und Reibungsverluste erfährt. Sitzt der Druckminderer im Untergeschoss und liegt die Entnahmestelle im 3. Geschoss, zehren die 9 Meter Höhenunterschied 0,9 bar und die Rohrreibung weitere 0,2-0,4 bar auf. Ist der Ausgang des Druckminderers auf 3,5 bar eingestellt, bleiben im 3. Geschoss 2,2-2,4 bar. Für Installationskomponenten und Armaturengruppen können Sie sich unsere Produktgruppe ansehen. (Details: Installationstechnik)
02Wie hoch sollte der Wasserdruck im Haus sein? Zielwerte Punkt für Punkt
Auf die Frage, wie hoch der Wasserdruck im Haus sein sollte, gibt es keine einzelne Antwort; die Messstelle verändert die Antwort. Angestrebt werden am Wohnungseingang 3-4 bar, an der Entnahmestelle bei Strömung 2-3 bar, am Kaltwassereingang der Kombitherme 1,5-4 bar und am Eingang von Wasch- und Spülmaschine 1-10 bar. Diese vier Werte zu verwechseln, ist die Ursache für etwa die Hälfte der falschen Einstellungen vor Ort.
Der Wohnungseingang ist die Stelle unmittelbar hinter dem Geschossventil, und der dort abgelesene Wert ist der hydraulische Ausgangspunkt dieser Wohnung. An dieser Stelle sollen ohne Strömung nicht mehr als 4 bar anliegen. Bei Strömung sollte der Abfall in der Größenordnung von 0,5-1,0 bar bleiben; ein stärkerer Abfall deutet entweder auf eine zu klein bemessene Steigleitung oder auf ein verstopftes Sieb hin.
Die Entnahmestelle ist die am weitesten entfernte und höchstgelegene Armatur. In der Installationsberechnung wird diese Stelle als kritischer Punkt bezeichnet, und das gesamte System wird so dimensioniert, dass es an diesem Punkt nicht unter 1,5 bar fällt. Geräte wie Brausekopf, elektrischer Durchlauferhitzer und Thermostatarmatur arbeiten unterhalb von 1,0-1,5 bar nicht einwandfrei. Werden am kritischen Punkt 2 bar abgelesen, ist das System in Ordnung.
Die Geräteeingänge sind durch ihre jeweiligen Typenschildwerte begrenzt. Die allgemeine Regel lautet: Der maximal zulässige Druck des Systems wird um 20-25 Prozent niedriger eingestellt als der Maximaldruck des schwächsten Geräts in der Leitung. Dieser Spielraum fängt die Netzschwankungen im Tagesverlauf und die Druckspitzen durch thermische Ausdehnung ab. Zur allgemeinen Funktion und zu den Einsatzbereichen des Druckminderers in der Installation lesen Sie dazu unseren eigenen Ratgeber. (Details: Verwendung von Druckminderern)
03Was ist der Unterschied zwischen statischem und dynamischem Druck?
Statischer Druck ist der Druck, der gemessen wird, wenn in der Installation keine Zapfstelle geöffnet ist. Dynamischer Druck dagegen ist der Druck, der gemessen wird, während mindestens ein Verbraucher einen Volumenstrom entnimmt. Der Unterschied zwischen beiden setzt sich aus Rohrreibung und örtlichen Verlusten der Armaturen zusammen und liegt in einer intakten Wohnungsinstallation in der Größenordnung von 0,5-1,5 bar. Die Einstellung erfolgt ausschließlich nach dem dynamischen Druck, denn der Nutzer verwendet das Wasser, während es fließt.
Warum führt eine Messung ohne Strömung in die Irre? Weil der Druckminderer im geschlossenen Zustand ein dichtendes Organ ist und der Druck auf der Ausgangsseite bei Strömungsstillstand langsam in Richtung Eingangsdruck ansteigen kann. Man spricht hier von Kriechen, fachsprachlich Creep. Bei einem Membrandruckminderer kann ein auf 3 bar eingestellter Ausgang über Nacht, wenn kein Wasser verbraucht wird, bis auf 3,5-4 bar ansteigen. Ein Techniker, der diesen Wert morgens abliest, glaubt, die Einstellung sei verstellt, und drosselt unnötig.
Die richtige Methode lautet: Öffnen Sie eine Zapfstelle hinter dem Druckminderer so weit, dass ein Volumenstrom von etwa 6-10 l/min fließt, warten Sie 20-30 Sekunden, bis sich die Manometernadel eingependelt hat, und lesen Sie den Wert ab. Das ist der tatsächliche Betriebspunkt dieses Druckminderers. Schließen Sie anschließend die Zapfstelle, warten Sie 2 Minuten und notieren Sie den statischen Wert gesondert. Übersteigt die Differenz zwischen beiden Werten 1,5 bar, liegt das Problem nicht im Druckminderer, sondern im Rohrdurchmesser oder in einem verstopften Sieb.
Die statische Druckmessung hat einen eigenen Nutzen: Sie zeigt den maximalen Druck, dem die Leitung ausgesetzt ist. Die Beurteilung von Dichtheit und Berstrisiko erfolgt nach dem statischen Wert, die Beurteilung des Komforts nach dem dynamischen Wert. Beide Werte in demselben Heft in getrennten Spalten festzuhalten, ist die einzige verlässliche Grundlage für einen Vergleich nach sechs Monaten.
Auch die Klasse des Messgeräts beeinflusst das Ergebnis. Ein Manometer mit einer Skala von 0-10 bar, 63 mm Zifferblatt und Klasse 1.6 liefert eine Genauigkeit von 0,16 bar; das genügt, um im Bereich von 2-3 bar einzustellen. Ein Manometer mit einer Skala von 0-25 bar liefert auf demselben Zifferblatt eine Genauigkeit von 0,4 bar und erschwert es, 2,6 bar von 3,0 bar zu unterscheiden. Für die Einstellung wählt man ein Manometer, dessen Skala etwa das Dreifache des zu messenden Wertes beträgt.
04Wie stellt man einen Druckminderer ein? Das Verfahren in 9 Schritten
Die Antwort auf die Frage, wie man einen Druckminderer einstellt, besteht aus neun Schritten, und die Reihenfolge ist wichtig: Leitung vorbereiten, Sieb reinigen, Manometer anschließen, Kontermutter lösen, Strömung öffnen, Einstellschraube drehen, Wert ablesen, sichern, Protokoll erstellen. Wenn Schritte ausgelassen werden, verstellt sich die Einstellung innerhalb weniger Tage. Die Gesamtdauer beträgt für eine einzelne Wohnung 20-30 Minuten.
Schritt 1 — Bereiten Sie die Leitung vor. Schließen Sie den Hauptkugelhahn auf der Eingangsseite des Druckminderers und entleeren Sie die Leitung, indem Sie die nächstgelegene Zapfstelle auf der Ausgangsseite öffnen. Den Druckminderer an einer unter Druck stehenden Leitung zu verstellen, belastet Membran und Feder unnötig. Notieren Sie in dieser Phase auch den Eingangsdruck; bei einem Netzdruck von 6 bar sieht die Einstellstrategie anders aus als bei 12 bar.
Schritt 2 — Reinigen Sie das Sieb. Die meisten Druckminderer haben im Gehäuse einen integrierten Schmutzfänger; Typen mit Filter wie Honeywell D04FS und Resideo D06F sind typische Beispiele dafür. Ein verstopftes Sieb erzeugt am Ausgang des Druckminderers einen von der Einstellung unabhängigen Druckabfall und führt den Techniker in die falsche Richtung. Bauen Sie den Siebkorb aus, spülen Sie ihn in Gegenrichtung, prüfen Sie die Dichtfläche und setzen Sie ihn wieder ein.
Schritt 3 — Schließen Sie das Manometer an der richtigen Stelle an. Die Messstelle muss mindestens 5×DN vom Ausgang des Druckminderers entfernt liegen. Bei einem DN25-Druckminderer sind das 125 mm. Ein unmittelbar am Ausgang gemessener Wert kann aufgrund der Turbulenz am Ausgang um 0,2-0,4 bar abweichen. Wenn der Druckminderer einen eigenen Manometeranschluss hat, nutzen Sie ihn; andernfalls montieren Sie in der Ausgangsleitung provisorisch ein T-Stück mit Manometer.
Schritt 4 — Lösen Sie die Kontermutter. Die Kontermutter auf der Einstellschraube verhindert, dass sich die Einstellung durch Schwingungen verstellt. Es genügt, sie mit dem passenden Schlüssel eine halbe Umdrehung zu lösen; entfernen Sie sie nicht vollständig, denn bei einigen Modellen geht dadurch die Federvorspannung verloren. Bei Typen mit Kappe nehmen Sie zuerst die Schutzkappe ab und achten Sie darauf, die Dichtung der Kappe nicht zu verlieren.
Schritt 5 — Öffnen Sie die Strömung. Öffnen Sie eine Zapfstelle hinter dem Druckminderer, am besten eine Stelle mit hohem Volumenstrom wie Badewanne oder Gartenhahn. Der Zielvolumenstrom beträgt 8-12 l/min. Eine Einstellung ohne Strömung zeigt wegen des im vorigen Abschnitt beschriebenen Kriecheffekts nicht den tatsächlichen Betriebspunkt und führt fast immer zu einer niedrigeren Einstellung als nötig.
Schritt 6 — Drehen Sie die Einstellschraube. Im Uhrzeigersinn erhöht sich der Ausgangsdruck, in Gegenrichtung sinkt er. Springen Sie nicht sofort zum Zielwert; drehen Sie eine Vierteldrehung, warten Sie 15 Sekunden und lesen Sie ab. Die Membran braucht Zeit, um sich in das neue Gleichgewicht einzupendeln. Bei einem typischen DN20-Druckminderer für Wohngebäude ändert sich der Druck pro volle Umdrehung um 0,8-1,2 bar, eine Vierteldrehung entspricht also etwa 0,25 bar. Haben Sie den Zielwert überschritten, drosseln Sie nicht direkt zurück: Stellen Sie 0,5 bar unter den Zielwert ein und fahren Sie dann wieder nach oben, damit die Federhysterese zurückgesetzt wird.
Schritt 7 — Lesen Sie den Wert ab und überprüfen Sie ihn. Nachdem Sie den dynamischen Wert auf den Zielwert gebracht haben, schließen Sie die Zapfstelle, warten Sie 2 Minuten und lesen Sie den statischen Wert ab. Liegt der statische Wert um mehr als 0,5 bar über dem dynamischen, ist die Dichtfläche des Druckminderers undicht; dann ist keine Einstellung, sondern Wartung erforderlich. Die zweite Überprüfung erfolgt an der am weitesten entfernten und höchstgelegenen Armatur: Werden dort bei Strömung 2 bar abgelesen, ist die Einstellung richtig.
Schritt 8 — Sichern Sie die Einstellung. Die Antwort auf die Frage, wie die Einstellung des Druckminderers gesichert wird, hat drei Ebenen: Ziehen Sie die Kontermutter an, ohne die Einstellschraube zu drehen, setzen Sie die Schutzkappe samt Dichtung auf und bringen Sie nach Möglichkeit eine Drahtplombe oder eine Farbmarkierung an. Halten Sie beim Anziehen der Kontermutter die Schraube mit einem zweiten Schlüssel fest, damit sie sich nicht mitdreht; der häufigste Fehler ist, dass sich die Einstellung beim Anziehen der Mutter um 0,3-0,5 bar verstellt.
Schritt 9 — Erstellen Sie ein Protokoll. Schreiben Sie auf ein kleines Etikett, das Sie neben den Druckminderer kleben, das Datum, den Eingangsdruck, den eingestellten dynamischen Ausgangsdruck, den statischen Ausgangsdruck und den Namen der Person, die die Einstellung vorgenommen hat. Bei der Kontrolle nach sechs Monaten sind diese vier Zahlen der einzige objektive Weg, um festzustellen, ob die Einstellung verloren gegangen ist. Für die Armaturengruppe und die Installationsarmaturen können Sie sich unsere Produktgruppe ansehen. (Details: Ventile & Armaturen)
05Wie verändert die Geschosshöhe den Druck? Die Regel 10 Meter = 1 bar
Der durch eine Wassersäule erzeugte Druck wird aus Dichte des Fluids, Fallbeschleunigung und Höhe berechnet: P = ρ × g × h. Bei einer Dichte des Wassers von 1000 kg/m³ und einer Fallbeschleunigung von 9,81 m/s² ergeben 10 Meter Wassersäule 98.100 Pa, also 0,981 bar. In der Praxis wird dieser Wert auf 1 bar gerundet, und in Installationsberechnungen gilt jeder Höhenunterschied von 10 Metern als 1 bar.
In Wohngebäuden beträgt die Geschosshöhe typischerweise 2,8-3,2 Meter. Bei 3,0 Metern bedeutet jedes Geschoss 0,3 bar. Das heißt, der Druck nimmt nach oben ab und nach unten zu. Eine Steigleitung mit 6 bar im Untergeschoss liefert im 5. Geschoss 6 − (5 × 0,3) = 4,5 bar und im 10. Geschoss 6 − 3,0 = 3,0 bar. Eine Einstellung, die am Kopf derselben Steigleitung 3 bar liefert, erzeugt im Untergeschoss 6 bar.
Diese Asymmetrie ist die grundlegende Grenze der zentralen einstufigen Druckminderung. Wenn Sie dem obersten Geschoss einer Steigleitung 2,5 bar zur Verfügung stellen wollen und das Gebäude 10 Geschosse hat, müssen am Fuß der Steigleitung 2,5 + 3,0 = 5,5 bar anliegen. 5,5 bar liegen für Armaturen und Geräte in den unteren Geschossen über der Obergrenze. Das Ergebnis: Im oberen Geschoss ist der Komfort gegeben, im unteren entsteht das Risiko von Wasserschlag und Leckagen.
Eine zweite Anwendung der Berechnung nach unten ist die Beurteilung der Höhenlage des Dachbehälters bei Anlagen mit Behälter. Ein Behälter auf dem Dach, 4 Meter über dem obersten Geschoss, liefert der Armatur im obersten Geschoss nur 0,4 bar, und das reicht für keine moderne Armatur. Deshalb erfordern die oberen 2-3 Geschosse in Gebäuden mit Dachbehälter fast immer eine zusätzliche Druckerhöhung. Im Wohnungsbau löst die Grundfos SCALA2 diese Aufgabe in einem einzigen Gerät, indem sie einen konstanten Ausgangsdruck erzeugt.
Der Höheneffekt wirkt in Heizkreisen auf gleiche Weise, wird dort aber über Fülldruck und Vordruck des Ausdehnungsgefäßes gesteuert. Für das Gegenstück der Drucklogik auf der Heizungsseite können Sie sich die Berechnung des Ausdehnungsgefäßes ansehen. (Details: Berechnung des Ausdehnungsgefäßes)
06Druckverteilung Geschoss für Geschoss in einem 10-geschossigen Gebäude: Beispielrechnung
Das folgende Beispiel gilt für ein zehngeschossiges Gebäude mit einem Netzdruck von 7 bar und einer Geschosshöhe von 3,0 Metern, bei dem der Druck im Untergeschoss mit einem einstufigen Druckminderer auf 5,0 bar gemindert wurde. Der Reibungsverlust der Steigleitung ist mit 0,05 bar je Geschoss angesetzt. Die Werte sind keine statischen Drücke, sondern dynamische Drücke in einem typischen Nutzungsmoment.
- Untergeschoss (0,0 m) — 5,00 bar. Über den Gerätegrenzen, hohes Wasserschlagrisiko
- 1. Geschoss (3,0 m) — 4,65 bar. An der Obergrenze, Armaturenkartuschen verschleißen schnell
- 2. Geschoss (6,0 m) — 4,30 bar. Noch über dem Zielbereich
- 3. Geschoss (9,0 m) — 3,95 bar. Akzeptable Obergrenze
- 4. Geschoss (12,0 m) — 3,60 bar. Komfortabel
- 5. Geschoss (15,0 m) — 3,25 bar. Optimal
- 6. Geschoss (18,0 m) — 2,90 bar. Optimal
- 7. Geschoss (21,0 m) — 2,55 bar. Optimal
- 8. Geschoss (24,0 m) — 2,20 bar. Unteres Ende des Bereichs
- 9. Geschoss (27,0 m) — 1,85 bar. An der Thermostatarmatur schwach
- 10. Geschoss (30,0 m) — 1,50 bar. Duschkomfort an der Grenze, bei gleichzeitiger Nutzung unzureichend
Das in der Aufstellung sichtbare Gefälle von 3,5 bar ist das mathematische Ergebnis der Druckminderung an einer einzigen Stelle und lässt sich nicht durch die Wahl eines besseren Druckminderers beheben. Senken Sie den Wert im Untergeschoss auf 4,0 bar, fällt das 10. Geschoss auf 0,5 bar, und dort fließt so gut wie kein Wasser mehr. Belassen Sie das Untergeschoss bei 5,5 bar, liegen im 10. Geschoss zwar 2,0 bar an, doch in den unteren drei Geschossen überschreiten Sie 5 bar.
Die Lösung ist die Zonierung. Wird dasselbe Gebäude in zwei Zonen geteilt, ändert sich das Bild wie folgt: Die Steigleitung vom Untergeschoss zu den Geschossen 1-5 wird auf 3,8 bar gemindert, eine eigene Steigleitung zu den Geschossen 6-10 auf 5,3 bar. In der ersten Zone zeigt das 1. Geschoss 3,45 bar, das 5. Geschoss 2,05 bar. In der zweiten Zone zeigt das 6. Geschoss 3,20 bar, das 10. Geschoss 1,80 bar. In beiden Zonen bleiben alle Geschosse im Bereich von 1,8-3,5 bar, und kein Geschoss sieht 4 bar.
Dass am Fuß der Steigleitung der zweiten Zone 5,3 bar anliegen, ist unproblematisch, denn in dieser Steigleitung gibt es bis zum 6. Geschoss keinen einzigen Verbraucher; die Steigleitung dient nur dem Transport. Schädlich ist der Druck dort, wo sich die Armatur und das Gerät befinden; das Rohr selbst hat einen Betriebsdruck von über 10 bar. Diese Unterscheidung ist der Kern dessen, warum die Zonierung funktioniert.
07Ab wie vielen Geschossen ist ein Druckminderer erforderlich? Schwelle und Zonenregel
Die Antwort auf die Frage, ab wie vielen Geschossen ein Druckminderer erforderlich ist, hängt nicht von der Geschosszahl ab, sondern vom Druck im untersten Geschoss. Die Regel lautet: Jede Installation, in der am untersten Verbrauchspunkt bei Strömung mehr als 4 bar anliegen, braucht einen Druckminderer. Liegt der Netzdruck unter 4 bar, ist keiner nötig; bei 5-6 bar genügt ein einstufiger Druckminderer; liegt er über 8 bar und ist das Gebäude höher als 8 Geschosse, wird eine zonenweise Druckminderung zwingend.
Die Obergrenze der Zonenhöhe leitet sich aus dem Druckbereich ab. Wenn Sie im obersten Geschoss einer Zone 2,0 bar und im untersten 4,0 bar wünschen, beträgt die Differenz 2,0 bar, und das entspricht 20 Metern Höhenunterschied. Bei einer Geschosshöhe von 3,0 Metern sind 20 Meter etwa 6-7 Geschosse. Deshalb lautet die Faustregel, dass eine Druckzone nicht mehr als 6-7 Geschosse umfassen sollte.
Das praktische Urteil nach Geschosszahl lautet: Bei Gebäuden mit 1-4 Geschossen ein einzelner Druckminderer hinter dem Hauptanschluss; bei Gebäuden mit 5-8 Geschossen kann ein einzelner Druckminderer ausreichen, in den oberen Geschossen kann jedoch eine zusätzliche Druckerhöhung nötig sein; bei Gebäuden mit 9-14 Geschossen zwei Zonen; bei Gebäuden mit 15-20 Geschossen drei Zonen. Über zwanzig Geschossen kommen Lösungen mit Zwischenbehälter oder mehrstufigen Druckerhöhungsanlagen ins Spiel, und das Thema ist nicht mehr nur eine Frage der Einstellung des Druckminderers.
Geht in einem Mehrfamilienhaus eine Beschwerde über zu hohen Wasserdruck ein, besteht der erste Schritt darin, das Geschoss, aus dem die Beschwerde kommt, und die Art der Beschwerde zu notieren. Kommt sie aus den unteren Geschossen und besteht in hartem Strahl, Zittern an der Armatur und Schlaggeräuschen an der Maschine, lautet die Diagnose Drucküberschuss. Kommt sie aus den oberen Geschossen und besteht in schwachem Strahl, lautet die Diagnose umgekehrt; dort besteht die Lösung nicht im Drosseln des Druckminderers, sondern in einer Druckerhöhung. Für die Auswahl einer Druckerhöhung im Mehrfamilienhaus haben wir einen eigenen Ratgeber. (Details: Wie wählt man eine Druckerhöhungsanlage für ein Mehrfamilienhaus? Wie viele HP bei wie vielen Wohnungen?)
08Ein- oder zweistufig mindern? Vergleich und das Verhältnis 3:1
Bei Druckminderern ist das Stufenverhältnis der Eingangsdruck geteilt durch den Ausgangsdruck, und seine praktische Obergrenze liegt bei 3:1. 9 bar Eingang und 3 bar Ausgang ergeben ein Verhältnis von 3:1 und lassen sich mit einem einzigen Druckminderer umsetzen. 12 bar Eingang und 3 bar Ausgang ergeben ein Verhältnis von 4:1; wird das mit einem einzigen Druckminderer ausgeführt, beginnen Kavitation, Geräusche und Verschleiß der Dichtfläche. In diesem Fall werden zwei Stufen verwendet.
- Einstufige Druckminderung — Anwendung: Verhältnis Eingang/Ausgang bei 3:1 und darunter, typisch 4-9 bar Eingang
- Einstufige Druckminderung — Komponenten: ein Druckminderer, ein Manometer, ein Sieb
- Einstufige Druckminderung — Schallpegel: in der Größenordnung von 40-50 dB(A), im Technikraum unproblematisch
- Einstufige Druckminderung — Wartung: einmal jährlich Siebreinigung, Erneuerung der Kartusche alle 5-8 Jahre
- Einstufige Druckminderung — Schwachstelle: Schwankt der Eingangsdruck, schwankt auch der Ausgang um 0,3-0,5 bar
- Zweistufige Druckminderung — Anwendung: Verhältnis über 3:1, typisch 10-16 bar Eingang
- Zweistufige Druckminderung — Komponenten: zwei Druckminderer in Reihe, dazwischen mindestens 10×DN Abstand und ein Zwischenmanometer
- Zweistufige Druckminderung — Schallpegel: 35-42 dB(A) je Stufe, insgesamt niedriger als bei einer einzigen Stufe
- Zweistufige Druckminderung — Wartung: zwei Siebe, zwei Kartuschen; Arbeitsaufwand etwa doppelt so hoch
- Zweistufige Druckminderung — Stärke: Eingangsschwankungen werden in der zweiten Stufe gedämpft, der Ausgang bleibt innerhalb von 0,1 bar
- Zweistufige Druckminderung — Stufenaufteilung: bei 14 bar Eingang 1. Stufe 6 bar, 2. Stufe 3 bar; jede Stufe unter 3:1
Die Regel zum Zwischenabstand wird oft übergangen. Werden zwei Druckminderer unmittelbar nebeneinander montiert, regt die turbulente Strömung am Ausgang des ersten Druckminderers die Membran des zweiten unregelmäßig an, und am Ausgang beginnen Schwankungen. Bei DN25 beseitigt eine gerade Rohrstrecke von 10×DN = 250 mm diese Schwankungen. Auch ein Manometer am Zwischenpunkt ist zwingend; andernfalls lässt sich nicht erkennen, welche Stufe verstellt ist.
Bei einer zweistufigen Anordnung erfolgt die Einstellung nicht von unten nach oben, sondern in Strömungsrichtung. Zuerst wird die erste Stufe auf das Zwischenziel eingestellt und gesichert, danach die zweite Stufe auf das endgültige Ziel. In umgekehrter Reihenfolge verstellt sich die Einstellung der zweiten Stufe in dem Moment, in dem sich die erste Stufe ändert, und die Arbeit beginnt von vorn. Bei Strangregulierventilen gilt in industriellen Leitungen eine ähnliche Stufenlogik. (Details: Was ist ein Danfoss-Strangregulierventil und warum wird es in Heiz- und Kühlsystemen eingesetzt?)
09Welchen Druck halten Kombitherme, Warmwasserspeicher und Haushaltsgeräte aus?
Der maximale Betriebsdruck der Geräte in der Leitung bestimmt die tatsächliche Obergrenze der Einstellung des Druckminderers. Die Kaltwassereingänge von Kombithermen sind typischerweise mit 10 bar, Warmwasserspeicher mit 8-10 bar, die Zulaufschläuche von Wasch- und Spülmaschinen mit 10 bar, Thermostatarmaturen mit 10 bar und flexible Anschlussschläuche mit 6-10 bar gekennzeichnet. Das sind Belastungsgrenzen, keine Betriebsziele.
- Kaltwassereingang der Kombitherme — Maximum: in der Größenordnung von 10 bar, empfohlener Betrieb 1,5-4 bar
- Strömungsschalter der Kombitherme für Trinkwarmwasser — Ansprechschwelle: 2,0-2,5 l/min, darunter kommt kein Warmwasser
- Warmwasserspeicher (Edelstahl/emailliert) — Maximum: 8-10 bar, Sicherheitsventil typisch 6-8 bar
- Zulaufventil der Waschmaschine — Betriebsbereich: 1-10 bar, typisch optimal 2-4 bar
- Zulaufventil der Spülmaschine — Betriebsbereich: 1-10 bar, unter 0,5 bar Fehlermeldung beim Befüllen
- Thermostatische Brausearmatur — Betriebsbereich: 1-5 bar, die Druckdifferenz zwischen Warm- und Kaltwasser sollte 0,5 bar nicht überschreiten
- Flexibler Anschlussschlauch mit Metallgeflecht — Berstgrenze: 6-10 bar, das ist meist das schwächste Glied
- Magnetventil der Sensorarmatur — Maximum: 6-8 bar, bei hohem Druck Störung, weil das Ventil nicht anzieht
- Membraneingang des Wasseraufbereitungsgeräts — Betriebsbereich: 2-6 bar, über 6 bar verkürzt sich die Lebensdauer der Membran
Das schwächste Glied in dieser Liste ist in fast jedem Wohngebäude der flexible Anschlussschlauch mit Metallgeflecht. Auch wenn der Typenschildwert 10 bar beträgt, altert der Innenschlauch aus Gummi in 5 Jahren, und die tatsächliche Berstgrenze sinkt. Ein Schlauch, der dauerhaft unter 5 bar arbeitet, hält 8-10 Jahre, während derselbe Schlauch unter 7 bar bereits nach 4-5 Jahren Wasser durchlässt. Ein erheblicher Teil der in Wohngebäuden auftretenden Wasserschäden am Boden geht auf dieses Bauteil zurück.
Bei der Frage, wie hoch der Wasserdruck für die Kombitherme sein sollte, muss man unterscheiden, dass es zwei getrennte Antworten gibt. Der Heizkreis der Kombitherme ist ein geschlossener Kreislauf und wird im kalten Zustand bei einem Fülldruck von 1,0-1,5 bar gehalten; dieser Wert wird am Manometer im grünen Bereich angezeigt. Der Trinkwassereingang der Kombitherme dagegen ist an das Netz angeschlossen, und dort werden 1,5-4 bar angestrebt. Wer beide Manometer verwechselt und den Heizkreis auf 3 bar füllt, erreicht, dass das Sicherheitsventil beim Aufheizen ablässt.
Das Druckmanagement im geschlossenen Heizkreis wird zusammen mit dem Vordruck des Ausdehnungsgefäßes aufgebaut. Ist der Vordruck des Gefäßes falsch, schwankt der Druck im Betrieb, wie genau auch immer der Fülldruck eingestellt ist. Zum Vordruck des Ausdehnungsgefäßes behandeln wir das Thema in einem eigenen Ratgeber. (Details: Druckerhöhungsanlage: Wie viel bar Luftdruck muss das Ausdehnungsgefäß haben?)
10Was passiert, wenn der Druck zu hoch ist? Wasserschlag, Leckagen und Verbrauch
Bleibt der Druck über 5 bar, entstehen vier voneinander getrennte Schadensmechanismen: stärkerer Wasserschlag, Leckagen durch dauerhafte Spannung in den Dichtungen, beschleunigter Verschleiß der Armaturenkartuschen und unnötiger Wasserverbrauch. Diese vier wirken unabhängig voneinander; die Lösung des einen löst das andere nicht, die gemeinsame Lösung für alle besteht darin, den Druck in den Zielbereich zu bringen.
Wasserschlag ist die Druckwelle, die durch das abrupte Anhalten einer schnell strömenden Wassermasse entsteht, und seine Stärke wird nach der Joukowsky-Formel berechnet: ΔP = ρ × a × Δv. Die Wellengeschwindigkeit a beträgt in Stahlrohr etwa 1200 m/s, in PP-R-Rohr 350-450 m/s. Stoppt Wasser, das mit 2 m/s strömt, in einem Stahlrohr abrupt, entstehen ΔP = 1000 × 1200 × 2 = 2.400.000 Pa, also 24 bar zusätzlicher Druck. Diese Welle addiert sich zum in der Leitung vorhandenen Druck.
Der entscheidende Punkt ist: Die Stärke der Welle hängt von der Geschwindigkeit ab, die Geschwindigkeit wiederum vom Druck. Senken Sie den Druck von 6 bar auf 3 bar, verringert sich die Geschwindigkeit durch die Armatur um das √2-Fache, also um 29 Prozent, und die Stoßamplitude sinkt im gleichen Verhältnis. Ein Stoß von 24 bar fällt auf 17 bar. Das bedeutet, den Schlag, den das Magnetventil der Waschmaschine bei jedem Schließen in die Leitung schickt, um ein Drittel zu verringern.
Der Leckagemechanismus ist heimtückischer, weil er nicht abrupt, sondern kumulativ wirkt. Eine Verschraubungsdichtung, die bei 3 bar dauerhaft belastet wird, bleibt an ihrer elastischen Grenze und hält zehn Jahre; bei 7 bar geht dieselbe Dichtung in plastische Verformung über, fließt in den Spalt, in den sie gepresst wird, und beginnt in zwei bis drei Jahren zu lecken. Dieselbe Logik gilt auch für die Keramikscheiben der Armaturenkartuschen: Bei hohem Druck wird der Schmierfilm auf der Scheibenoberfläche dünner, das Drehmoment steigt und die Armatur wird schwergängig.
Der Posten Wasserverbrauch wird meist übersehen, ist aber der am leichtesten messbare. In einem Vierpersonenhaushalt beträgt der tägliche Wasserverbrauch 400-500 Liter. Senken Sie den Druck von 6 bar auf 3 bar, verringert sich der Volumenstrom durch die Armaturen um 29 Prozent; verbringt der Nutzer dieselbe Zeit, sinkt der Verbrauch von 400 Litern auf 284 Liter. Der jährliche Unterschied beträgt etwa 42 m³, und bei einem Anteil von 40 Prozent erwärmtem Wasser bedeutet das eine jährliche Energieeinsparung in der Größenordnung von 700-900 kWh. Die weiteren Posten auf der Seite der Energieeffizienz haben wir in einem eigenen Ratgeber zusammengestellt. (Details: Energieeffizienz in mechanischen Anlagen)
11Was passiert, wenn der Druck zu niedrig ist? Duschkomfort und Strömungsschalter der Kombitherme
Fällt der Druck unter 1,5 bar, führt das über den Komfortverlust hinaus zu funktionalen Störungen. Bei niedrigem Duschdruck hält die Thermostatarmatur die Temperatur nicht, der Strömungsschalter der Kombitherme für Trinkwarmwasser schaltet nicht, die Spülmaschine meldet einen Fehler beim Befüllen, und die Membran des Wasseraufbereitungsgeräts verliert an Wirkung. Alle vier Störungen werden vom Nutzer für einen Gerätedefekt gehalten.
Der Strömungsschalter der Kombitherme ist das Organ, das den Brenner zündet, wenn er in der Trinkwarmwasserleitung einen Volumenstrom über einem Schwellenwert erkennt. Der Schwellenwert beträgt typischerweise 2,0-2,5 l/min. Sinkt der Druck auf 1,0 bar, fällt der Volumenstrom durch eine Brausearmatur auf 4-5 l/min; das liegt noch über dem Schwellenwert. Wird aber gleichzeitig ein Küchenhahn geöffnet, sinkt der Volumenstrom in der Duschleitung unter 2 l/min, die Kombitherme schaltet ab, und der Nutzer steht in der Dusche mit kaltem Wasser da.
Für die Thermostatarmatur ist nicht der absolute Druck entscheidend, sondern die Druckdifferenz zwischen Warm- und Kaltwasserleitung. Übersteigt diese Differenz 0,5 bar, verschiebt sich das Mischungsverhältnis, und die Armatur kann die Temperatur nicht halten. Kommt das Kaltwasser mit 3 bar aus dem Netz und das Warmwasser mit 2,2 bar aus dem Warmwasserspeicher, beträgt die Differenz 0,8 bar, und die Armatur versucht ständig nachzuregeln. Die Lösung besteht darin, am Speichereingang einen eigenen Druckminderer einzusetzen und beide Leitungen auf denselben Druck zu bringen.
Die häufigste Fehldiagnose bei niedrigem Druck ist ein zu stark gedrosselter Druckminderer. Die zweithäufigste Ursache ist ein verstopftes Sieb oder ein verkalkter Perlator. Bevor Sie die Einstellung anfassen, bauen Sie den Perlator an der Armatur aus und testen Sie die Strömung. Normalisiert sich die Strömung ohne Perlator, liegt das Problem nicht im Druck. Führen Sie denselben Test auch für den Filter am Wohnungseingang durch.
12Warum steigt der Druck nachts? Thermische Ausdehnung und Ausdehnungsgefäß
Die häufigste Ursache für die Beschwerde, dass der Ausgangsdruck des Druckminderers steigt, ist nicht ein Defekt des Druckminderers, sondern die thermische Ausdehnung. Der Druckminderer arbeitet nur in eine Richtung: Er mindert den Eingangsdruck, kann aber den auf der Ausgangsseite entstehenden Druck nicht zurück ins Netz abgeben. Das im Warmwasserspeicher erwärmte Wasser dehnt sich aus, und diese Volumenzunahme, die nirgendwohin ausweichen kann, wird im geschlossenen Volumen zu Druck.
Rechnen wir es nach. Wird das Wasser in einem Warmwasserspeicher mit 150 Litern von 15 °C auf 60 °C erwärmt, beträgt der Volumenausdehnungskoeffizient etwa 1,7 Prozent. Das ausgedehnte Volumen beträgt 150 × 0,017 = 2,55 Liter. Da Wasser praktisch nicht komprimierbar ist, erzeugen diese 2,55 Liter in einem nicht nachgiebigen Volumen innerhalb von Sekunden einen Druckanstieg von bis zu 8-10 bar. Ist ein Sicherheitsventil vorhanden, öffnet es und tropft; andernfalls gibt das schwächste Bauteil in der Leitung nach.
Die Lösung besteht darin, am Kaltwassereingang des Warmwasserspeichers ein Trinkwasser-Ausdehnungsgefäß mit 8-12 Litern einzubauen. Der Vordruck des Gefäßes wird so eingestellt, dass er dem eingestellten Druck in der Leitung entspricht: Ist die Leitung auf 3,5 bar eingestellt, wird auch der Vordruck des Gefäßes auf 3,5 bar gebracht. So wird das ausgedehnte Volumen von der Membran aufgenommen, und der Druckanstieg bleibt unter 0,5 bar. Für die Auswahl und Dimensionierung des Gefäßes haben wir einen eigenen Ratgeber. (Details: Wie wählt man ein Ausdehnungsgefäß aus? Wo kommen Gefäße mit 24, 50, 100, 200 und 500 Litern zum Einsatz?)
Das zweite Szenario ist der nächtliche Anstieg des Netzdrucks. Im städtischen Netz sinkt nachts der Verbrauch, die Reibungsverluste entfallen, und der Netzdruck kann um 2-4 bar steigen. Ein Eingang, der tagsüber 6 bar hat, steigt nachts auf 10 bar. Während das Stufenverhältnis tagsüber 6/3 = 2:1 beträgt, liegt es nachts bei 10/3 = 3,3:1, die Regelgenauigkeit des Druckminderers leidet, und der Ausgang steigt um 0,3-0,6 bar. In diesem Fall ist die Lösung eine zweistufige Anordnung.
Das dritte Szenario ist ein Kalkpartikel oder ein Sandkorn auf der Dichtfläche des Druckminderers. Das Anzeichen für Kriechen ist: Bei Strömung liegt der Ausgang bei 3,0 bar, 10 Minuten nach dem Abstellen der Strömung bei 5,5 bar und nach einer Stunde auf Höhe des Eingangsdrucks. Dieses Bild ist eine eindeutige Diagnose für eine Undichtigkeit und lässt sich nicht mit der Einstellschraube lösen. Die Kartusche des Druckminderers wird ausgebaut, Dichtfläche und O-Ring werden geprüft. Bei Typen mit Kartusche wie Caleffi 5350 und Watts DRV lässt sich dieser Vorgang ohne Ausbau des Gehäuses durchführen.
13Wo wird das Manometer abgelesen? Messstelle und Messfehler
Das Manometer ist das Gerät, das den Anlagendruck misst und die einzige objektive Grundlage für die Einstellentscheidung bildet. Die Messstelle muss mindestens 5×DN vom Ausgang des Druckminderers entfernt auf einem geraden Rohrstück in Strömungsrichtung liegen. Ein unmittelbar hinter einem Bogen, einer T-Verbindung oder einer Durchmesseränderung abgelesener Wert weicht um 0,2-0,5 bar ab. Diese Abweichung ist für jemanden, der im Bereich von 2-3 bar einstellt, nicht akzeptabel.
Die drei häufigsten Messfehler sind folgende. Erstens die Annahme, ein am Gartenhahn angeschlossenes Prüfmanometer repräsentiere den Druck in der Wohnung; der Gartenhahn liegt meist tiefer und zeigt 0,3-0,6 bar zu hoch an. Zweitens das Ablesen eines an das Waschmaschinenventil angeschlossenen Manometers ohne Strömung; das ist der statische Wert und für die Einstellung nicht verwendbar. Drittens das Schätzen eines Mittelwerts bei einem Manometer mit zitternder Nadel; bei Zittern ist eine Dämpfung mit einem Drosselventil oder ein Manometer mit Glyzerinfüllung erforderlich.
14Zonenweise oder wohnungsweise Druckminderung? Vergleich
Die Druckminderung kann an zwei Stellen erfolgen: zonenweise am Kopf der Steigleitung oder wohnungsweise am Wohnungseingang. Beide sind keine Alternativen zueinander, sondern ergänzen sich. Die zonenweise Druckminderung übernimmt die Grobeinstellung und bringt die Steigleitung in den sicheren Bereich; die wohnungsweise Druckminderung übernimmt die Feineinstellung und gleicht den Höhenunterschied aus. In hohen Gebäuden werden beide gemeinsam eingesetzt.
- Zonenweise Druckminderung — Lage: am Fuß der Steigleitung, im Technikraum oder im Schacht
- Zonenweise Druckminderung — Umfang: 5-7 Geschosse, typisch 15-20 Wohnungen
- Zonenweise Druckminderung — Größe des Druckminderers: DN40-DN65, Volumenstrom in der Größenordnung von 8-20 m³/h
- Zonenweise Druckminderung — Vorteil: Wartung an einer Stelle, ein einziges Manometer, geringe Zahl an Komponenten
- Zonenweise Druckminderung — Nachteil: Der Geschossunterschied innerhalb der Zone bleibt mit 1,5-2,0 bar bestehen und lässt sich nicht beseitigen
- Zonenweise Druckminderung — Zugang: Gemeinschaftsfläche, Eingriff unabhängig vom Wohnungseigentümer möglich
- Wohnungsweise Druckminderung — Lage: am Wohnungseingang, hinter dem Zähler, vor dem Verteiler
- Wohnungsweise Druckminderung — Umfang: eine einzelne Wohnung, 4-10 Verbraucher
- Wohnungsweise Druckminderung — Größe des Druckminderers: DN15-DN25, Volumenstrom in der Größenordnung von 1,5-3,5 m³/h
- Wohnungsweise Druckminderung — Vorteil: Jede Wohnung wird entsprechend der Höhenlage ihres Geschosses auf 3 bar eingestellt, der Komfort wird angeglichen
- Wohnungsweise Druckminderung — Nachteil: so viele Druckminderer, Siebe und Wartungsstellen wie Wohnungen; der Arbeitsaufwand vervielfacht sich
- Wohnungsweise Druckminderung — Zugang: in der Wohnung, für die Wartung ist ein Termin mit den Bewohnern nötig
Welche Lösung passt zu wem? In Gebäuden bis zu 4 Geschossen genügt ein einzelner Hauptdruckminderer, eine wohnungsweise Druckminderung ist nicht nötig. Bei 5-8 Geschossen wird zum Hauptdruckminderer nur für die unteren zwei Geschosse ein zusätzlicher wohnungsweiser Druckminderer gesetzt. Ab 9 Geschossen ist eine zonenweise Druckminderung zwingend, und in den untersten zwei Geschossen jeder Zone kommt eine wohnungsweise Feineinstellung hinzu. Über 15 Geschossen verringert es die Zahl der im Betrieb auftretenden Beschwerden deutlich, wenn jede Wohnung einen eigenen Druckminderer hat.
In Industrie- und Gewerbegebäuden ändert sich das Entscheidungskriterium. Dort ist nicht die Geschosszahl ausschlaggebend, sondern die empfindliche Ausrüstung in der Leitung: Stellen wie die Speiseleitung eines Dampferzeugers, eine Umkehrosmosemembran oder eine automatische Dosiereinheit verlangen ihre eigenen lokalen Druckminderer. Selbsttätige Regler wie der Danfoss AVD werden in solchen Anwendungen mit festem Sollwert eingesetzt. Für den gesamten Aufbau mechanischer Systeme in Gewerbegebäuden haben wir einen eigenen Ratgeber. (Details: Mechanische Systeme in Gewerbegebäuden)
15Wie passt die Einstellung des Druckminderers zur Einstellung der Druckerhöhungsanlage?
In einer Installation mit Druckerhöhungsanlage regelt der Druckminderer nicht den von der Druckerhöhungsanlage erzeugten Druck, sondern den Überschuss in dem Bereich, den die Druckerhöhungsanlage nicht erreicht. Werden beide Organe so eingestellt, dass sie sich gegenseitig aufheben, läuft das System ständig und verbraucht Energie. Die Grundregel: Zwischen dem Ausschaltdruck der Druckerhöhungsanlage und der Ausgangseinstellung des Druckminderers muss mindestens 1,0 bar Differenz bestehen.
Gehen wir ein Beispiel durch. Ist die Druckerhöhungsanlage im Untergeschoss auf 4,0 bar Einschaltdruck und 6,0 bar Ausschaltdruck eingestellt, schwankt der Druck am Fuß der Steigleitung zwischen 4,0 und 6,0 bar. Werden die an den Wohnungseingängen der unteren drei Geschosse installierten Druckminderer auf 3,0 bar eingestellt, bleiben am Ausgang des Druckminderers selbst in dem Moment, in dem die Druckerhöhungsanlage auf 4,0 bar fällt, konstant 3,0 bar. Die Differenz beträgt 1,0 bar und ist ausreichend. Wären die Druckminderer auf 3,8 bar eingestellt, würde der Druckminderer bei einem Abfall der Druckerhöhungsanlage auf 4,0 bar vollständig öffnen, die Regelung ginge verloren, und der Ausgang würde zusammen mit der Druckerhöhungsanlage zu schwanken beginnen.
Bei Druckerhöhungsanlagen mit Frequenzumrichter ist die Lage einfacher, da sie einen konstanten Druck erzeugen. Ein Gerät mit integrierter Drehzahlregelung wie die Grundfos SCALA2 hält den Ausgang konstant auf 3,0 bar; in diesem Fall ist ein Druckminderer oft gar nicht mehr nötig. Wird ein Gerät mit konstantem Druck eingesetzt, ist der Druckminderer nur in den Geschossen unterhalb des Geräts sinnvoll, also an Punkten, die in der Höhenlage tiefer liegen.
Auch der Zusammenhang zwischen dem Dauerbetrieb der Druckerhöhungsanlage und der Einstellung des Druckminderers darf nicht übersehen werden. Gibt es am Ausgang des Druckminderers eine Leckage, hält die Druckerhöhungsanlage dies für einen Bedarf und schaltet sich zu; der Nutzer hört nachts, dass die Pumpe läuft. In diesem Fall wird zuerst die Dichtheit des Druckminderers, danach der Vordruck des Ausdehnungsgefäßes geprüft. Zum Dauerbetrieb der Druckerhöhungsanlage haben wir das Thema in einem eigenen Ratgeber ausführlich behandelt. (Details: Druckerhöhungsanlage läuft ständig und schaltet nicht ab: 10 mögliche Ursachen und Lösungen)
Im Maßstab einer Villa sieht der typische Aufbau so aus: Die aus dem Brunnen oder Behälter fördernde Pumpe erzeugt einen konstanten Druck von 3,5 bar; ist das Gebäude eingeschossig, ist kein Druckminderer nötig. In einer zweigeschossigen Villa mit Untergeschoss wird für die Waschküche und den Technikraum im Untergeschoss ein lokaler Druckminderer mit 3,0 bar gesetzt, die oberen Geschosse werden direkt versorgt. Für die Auswahl einer Druckerhöhung in Villen haben wir einen eigenen Ratgeber. (Details: Druckerhöhungsanlage für die Villa: Empfehlung für leise, leistungsstarke und stromsparende Modelle)
16Inbetriebnahme nach der Einstellung: Sichern, Plombieren und Kennzeichnen
Die Inbetriebnahme ist nicht der Moment, in dem die Einstellung vorgenommen wird, sondern der Moment, in dem die Einstellung dauerhaft gemacht wird. Drei Arbeitsschritte sind zwingend: mechanische Sicherung, sichtbare Markierung und schriftliche Aufzeichnung. Die sichtbare Markierung ist ein dünner Farbstrich zwischen Einstellschraube und Gehäuse oder, in Gemeinschaftsbereichen, eine Drahtplombe; ist der Strich gebrochen, wurde an der Schraube gedreht.
Die mechanische Sicherung besteht darin, die Kontermutter anzuziehen, ohne die Einstellschraube zu drehen. Dazu werden zwei Schlüssel verwendet: Der eine hält die Schraube fest, der andere zieht die Mutter an. Beim Anziehen mit nur einem Schlüssel dreht sich die Schraube um 10-20 Grad, und das bedeutet am Ausgang eine Verstellung um 0,3-0,5 bar. Nach dem Anziehen wird das Manometer erneut abgelesen; hat sich der Wert verändert, wird der Vorgang wiederholt.
Die schriftliche Aufzeichnung ist das neben den Druckminderer geklebte Etikett. Darauf gehören: Einstelldatum, Eingangsdruck, gemessener dynamischer Ausgang, gemessener statischer Ausgang, Skala des Manometers und die Person, die die Einstellung vorgenommen hat. Sechs Angaben passen auf eine Visitenkarte und halbieren die Arbeit des nächsten Technikers.
Der letzte Schritt der Inbetriebnahme ist die Überprüfung am am weitesten entfernten und höchstgelegenen Punkt. Öffnen Sie am kritischen Punkt zwei Zapfstellen gleichzeitig und überprüfen Sie, dass der Druck nicht unter 1,5 bar fällt.
17Was tun, wenn sich die Einstellung mit der Zeit verstellt? Wartungsintervall und Fehlerbaum
Druckminderer sind Organe, die Wartung brauchen. In Wohnungsinstallationen sind typische Intervalle: einmal jährlich Siebreinigung, alle 3 Jahre Kontrolle der Kartusche, alle 5-8 Jahre Erneuerung der Kartusche. Liegt die Wasserhärte über 15 °fH, verkürzen sich diese Intervalle um ein Drittel. Bei einem nicht gewarteten Druckminderer ist ein Verstellen der Einstellung unvermeidlich, und verantwortlich ist nicht der Druckminderer, sondern die ausgelassene Wartung.
Der Fehlerbaum wird in folgender Reihenfolge durchlaufen. Erste Frage: Ist der Ausgang sowohl statisch als auch dynamisch zu hoch? Wenn ja, hat sich die Einstellschraube verstellt und wird neu eingestellt. Zweite Frage: Ist der dynamische Wert richtig, steigt aber der statische? Wenn ja, ist die Dichtfläche undicht oder es liegt thermische Ausdehnung vor; zuerst wird das Ausdehnungsgefäß, danach die Kartusche geprüft. Dritte Frage: Sind sowohl der statische als auch der dynamische Wert zu niedrig? Wenn ja, ist das Sieb verstopft oder der Eingangsdruck gefallen.
Vierte Frage: Schwankt der Ausgang? Ist der Druckminderer zu groß gewählt, seine Kapazität also im Verhältnis zum tatsächlichen Volumenstrom viel zu hoch, führt das bei Teilöffnung zu Instabilität und erzeugt am Ausgang Schwankungen von 0,3-0,8 bar. Das lässt sich nicht durch die Einstellung lösen; der Druckminderer wird eine Größe kleiner gewählt. Wie die Größenauswahl erfolgt, erklären wir im ergänzenden Ratgeber. (Details: Wie wählt man einen Honeywell/Resideo Druckminderer aus?)
Fünfte Frage: Pfeift oder zischt der Druckminderer? Das Geräusch zeigt an, dass das Stufenverhältnis 3:1 überschreitet oder dass der Druckminderer zu stark gedrosselt ist. Steigt die Strömungsgeschwindigkeit im Druckminderer, sinkt der örtliche Druck unter den Dampfdruck des Wassers, und es beginnt Kavitation; diese reißt innerhalb von 1-2 Jahren Erosionsmulden in die Dichtfläche. Die Lösung ist eine zweistufige Anordnung. Die Marken, die wir in den Produktgruppen für Armaturen und Installation führen, können Sie sich ansehen. (Details: unsere Markenseite)
18Die 5 häufigsten Fehler
Die große Mehrheit der falschen Einstellungen, die wir vor Ort antreffen, lässt sich auf dieselben fünf Punkte zurückführen. Alle fünf haben nichts mit der Qualität des Druckminderers zu tun, sondern mit dem Verfahren.
- Fehler 1: Die Einstellung ohne Strömung vornehmen. Der statische Druck liegt wegen des Kriecheffekts 0,5-1,5 bar über dem tatsächlichen Betriebspunkt. Ein nach diesem Wert gedrosselter Druckminderer drückt den Ausgang bei einsetzender Strömung auf 1,5-2,0 bar, und der Duschkomfort geht verloren. Richtig: bei einer Strömung von 8-12 l/min einstellen.
- Fehler 2: Das ganze Gebäude von einem einzigen Punkt aus mindern. In einem 10-geschossigen Gebäude erzeugt ein einzelner Druckminderer im Untergeschoss unten 5 bar und oben 1,5 bar; keine Einstellung kann diesen Unterschied von 3,5 bar schließen. Richtig: in Zonen von höchstens 6-7 Geschossen teilen und für jede Zone einen eigenen Druckminderer setzen.
- Fehler 3: Die Kontermutter anziehen, ohne die Schraube festzuhalten. Beim Anziehen der Mutter dreht sich die Einstellschraube um 10-20 Grad, der Ausgang verstellt sich um 0,3-0,5 bar, und der Techniker verlässt die Baustelle, ohne es zu bemerken. Richtig: zwei Schlüssel verwenden und nach dem Anziehen das Manometer erneut ablesen.
- Fehler 4: Thermische Ausdehnung für ein Einstellproblem halten. Springt der Ausgang auf 8 bar, wenn sich der Warmwasserspeicher aufheizt, liegt das Problem nicht im Druckminderer; das sich im geschlossenen Volumen ausdehnende Wasser kann nirgendwohin. Richtig: am Kaltwassereingang des Warmwasserspeichers ein Trinkwasser-Ausdehnungsgefäß mit 8-12 Litern setzen und seinen Vordruck dem Leitungsdruck angleichen.
- Fehler 5: Die Einstellung drosseln oder öffnen, ohne das Sieb zu reinigen. Ein verstopftes Sieb erzeugt einen von der Einstellung unabhängigen Abfall von 0,5-1,5 bar; der Techniker öffnet den Druckminderer, um das auszugleichen, und sobald das Sieb gereinigt ist, schnellt die Leitung auf 5-6 bar. Richtig: vor jedem Einstellvorgang das Sieb ausbauen, rückspülen und wieder einsetzen.
19Checkliste
Die folgende Liste ist die Inbetriebnahmekontrolle für die Einstellung eines Druckminderers in jedem Maßstab, von der einzelnen Wohnung bis zum Hochhaus. Die Punkte werden der Reihe nach abgearbeitet; wird einer übersprungen, verliert der nächste Schritt seinen Sinn.
- Eingangsdruck zu zwei Zeiten gemessen und protokolliert, bei Tagesschwankung über 2 bar zweistufige Anordnung geprüft
- Das Stufenverhältnis wurde berechnet, das Verhältnis Eingang/Ausgang bleibt unter 3:1
- Das Sieb wurde ausgebaut und rückgespült, Dichtfläche und Dichtung wurden geprüft
- Das Manometer sitzt mindestens 5×DN vom Ausgang des Druckminderers entfernt auf einem geraden Rohr, und seine Skala beträgt etwa das Dreifache des Zielwerts
- Die Einstellung wurde bei einer Strömung von 8-12 l/min vorgenommen, nach jeder Vierteldrehung wurden 15 Sekunden gewartet
- Wurde der Zielwert überschritten, wurde auf 0,5 bar darunter zurückgegangen und wieder nach oben gefahren, um die Federhysterese zurückzusetzen
- Der dynamische Ausgang liegt im Bereich von 3,0-3,5 bar, der statische Ausgang liegt nicht um mehr als 0,5 bar über dem dynamischen
- An der am weitesten entfernten und höchstgelegenen Armatur wurde bei gleichzeitig geöffneten zwei Zapfstellen überprüft, dass der Druck nicht unter 1,5 bar fällt
- Gegenüber dem Maximaldruck des schwächsten Geräts in der Leitung wurde ein Spielraum von 20-25 Prozent eingehalten, die flexiblen Anschlussschläuche wurden geprüft
- Ist ein Warmwasserspeicher vorhanden, ist am Kaltwassereingang ein Trinkwasser-Ausdehnungsgefäß vorhanden und sein Vordruck entspricht dem Leitungsdruck
- Die Druckdifferenz zwischen Warm- und Kaltwasserleitung liegt unter 0,5 bar, die Thermostatarmaturen halten die Temperatur
- Im System mit Druckerhöhungsanlage besteht zwischen dem Ausschaltdruck der Druckerhöhungsanlage und dem Ausgang des Druckminderers mindestens 1,0 bar Differenz
- Die Kontermutter wurde mit zwei Schlüsseln angezogen, nach dem Anziehen wurde das Manometer erneut abgelesen, und der Wert hat sich nicht verändert
- Die Schutzkappe wurde samt Dichtung aufgesetzt, Farbmarkierung oder Drahtplombe wurden angebracht
- Auf dem Etikett wurden Datum, Eingang, dynamischer Ausgang, statischer Ausgang, Manometerskala und die Person, die die Einstellung vorgenommen hat, vermerkt
- Der nächste Wartungstermin wurde festgelegt: bei einer Wasserhärte unter 15 °fH nach 12 Monaten, darüber nach 6 Monaten
20Häufig gestellte Fragen
Auf wie viel bar sollte der Druckminderer eingestellt werden, gibt es eine einzelne Zahl?
Ausgang eingestellt, Duschdruck trotzdem niedrig: Woran liegt das?
In welche Richtung muss ich die Einstellschraube drehen?
Mein Netzdruck beträgt 4 bar. Brauche ich einen Druckminderer?
Wie hoch sollte der Wasserdruck für die Kombitherme sein, ist es der grüne Bereich am Manometer?
Mein Druck steigt nachts. Ist der Druckminderer defekt?
Kann ich zwei Druckminderer hintereinander schalten?
Im Mehrfamilienhaus kommen Beschwerden über zu hohen Wasserdruck. Wo soll ich anfangen?
Wie wird die Einstellung des Druckminderers gesichert, verstellt sie sich von selbst?
Wie oft braucht ein Druckminderer Wartung?
Die Einstellung des Druckminderers ist ein Vorgang, der, einmal mit der richtigen Messstelle und dem richtigen Verfahren durchgeführt, jahrelang ohne Eingriff arbeitet; falsch ausgeführt, verschleißt sie dagegen leise jedes Bauteil der Installation, von der Armaturenkartusche bis zum flexiblen Anschlussschlauch. Wenn Sie uns die Geschosszahl Ihres Gebäudes, den von Ihnen gemessenen Eingangsdruck und die Geräte in der Leitung mitteilen, erarbeitet das Ingenieurteam von Pomeka Mekanik gemeinsam mit Ihnen den Zonenplan und die Einstellwerte. Für Unterstützung bei Messung und Inbetriebnahme können Sie uns kontaktieren. (Details: unsere Kontaktseite) Zu weiteren häufig gestellten technischen Themen können Sie auch einen Blick auf unsere Seite „Häufig gestellte Fragen“ werfen. (Details: häufig gestellte Fragen)
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