Wie wählt man einen Honeywell/Resideo Druckminderer aus?

Ein Druckminderer ist eine automatische Armatur, die unabhängig vom Vordruck am Ausgang einen voreingestellten konstanten Druck hält. Das Funktionsprinzip ist ein Kräftegleichgewicht: Der Hinterdruck wirkt auf eine Membran, während die Einstellfeder auf der Gegenseite eine konstante Gegenkraft aufbringt. Steigt der Hinterdruck, drückt die Membran die Feder zusammen und der Ventilkegel bewegt sich in Schließrichtung; sinkt der Hinterdruck, öffnet die Feder den Ventilkegel. So bleibt der Einstellwert am Ausgang erhalten, ob der Eingang nun 8 bar oder 4 bar hat.

Der Druckminderer ist überall dort erforderlich, wo der Netz- oder Druckerhöhungsanlagendruck für die Armaturen im Gebäude zu hoch ist. Nach der Logik von TS EN 806-3 wird bei Wohnungsarmaturen angestrebt, dass der Nutzungsdruck 5 bar nicht überschreitet und für die Strömung 1,5 bar nicht unterschreitet. In der Praxis ist der Bereich von 3,0-4,0 bar der Bereich, der sowohl den Duschkomfort als auch die Lebensdauer der Armaturen schützt. Oberhalb von 6 bar ermüden Armaturenkartuschen, flexible Anschlussschläuche sowie die Magnetventile von Wasch- und Spülmaschinen deutlich früher.

Der zweite Grund für die Notwendigkeit ist der Wasserschlag. Ein bei hohem statischem Druck schnell schließendes Magnetventil kann in der Rohrleitung kurzzeitig einen Druckanstieg in der Größenordnung von 15-20 bar erzeugen. Der Druckminderer senkt das statische Niveau und verringert damit auch die Amplitude des Schlags. Der dritte Grund ist der Leckagevolumenstrom: In einer Installation, die mit 6 bar statt 4 bar betrieben wird, steigt der Leckagevolumenstrom durch dieselbe Öffnung ungefähr im Verhältnis der Wurzel, also um etwa 20 %. Zu den Einsatzgründen und typischen Szenarien des Druckminderers finden Sie weitere Informationen (Details: Verwendung von Druckminderern).

Die Antwort auf die Frage, wie man einen Druckminderer auswählt, ist ein Ablauf in sieben Schritten, dessen Reihenfolge nicht verändert wird. Wird ein Schritt übersprungen, ist die Auswahl entweder laut oder unzureichend. Der Ablauf beginnt mit messbaren Eingangsgrößen und endet mit dem Nachweis. In Katalogen und Projektausschreibungen wird diese Armatur kurz als PRV bezeichnet; mit der PRV-Auswahl sind genau die folgenden sieben Schritte gemeint.

• Schritt 1 – Vordruck messen: Erfassen Sie am Netz oder am Ausgang der Druckerhöhungsanlage den höchsten Wert im Tagesverlauf; der statische Druck in der Nacht kann 1-2 bar höher sein als am Tag
• Schritt 2 – Gewünschten Hinterdruck festlegen: Typische Zielwerte sind im Wohnbau 3,0-4,0 bar, in der Gewerbeküche 2,5-3,5 bar und in der Bewässerungsleitung 2,0-2,5 bar
• Schritt 3 – Gleichzeitigen Volumenstrom berechnen: Ermitteln Sie ihn in m³/h aus der Summe der Belastungseinheiten oder über den Ansatz je Wohnung
• Schritt 4 – Gehäusegröße über die Geschwindigkeit wählen: Die Geschwindigkeit im Eintrittsquerschnitt des Ventils darf 2,0 m/s nicht überschreiten, im Wohnbau, wo Ruhe gewünscht ist, nicht 1,5 m/s
• Schritt 5 – Kv-Wert prüfen: Beim Auswahlvolumenstrom sollte der Verlust des Ventils 0,5 bar nicht überschreiten; ist er höher, gehen Sie auf das nächstgrößere Gehäuse
• Schritt 6 – Druckverhältnis kontrollieren: Liegt das Verhältnis von absolutem Vordruck zu absolutem Hinterdruck über 3, gehen Sie auf eine stufenweise Druckminderung über
• Schritt 7 – Werkstoff, Filter und Nachweis wählen: Achten Sie bei Trinkwasser auf entzinkungsbeständiges Messing, ein Gehäuse mit Filter und einen Trinkwasser-Konformitätsnachweis

In diesem Ablauf hängen die Schritte 3, 4 und 5 voneinander ab und erfordern meist eine Rückkehr um eine Runde. Ergibt sich zum Beispiel aus der Geschwindigkeit DN25, die Kv-Prüfung aber einen Verlust von 0,7 bar, wird auf DN32 gewechselt. Auch das Umgekehrte kommt vor: Ein großes Gehäuse, bei dem der Kv-Wert reichlich ausfällt, verliert bei niedrigen Volumenströmen die Regelstabilität, und der Hinterdruck schwankt. Das richtige Gehäuse ist das kleinste zwischen den beiden Grenzen. Zur Stellung der Armaturengruppe im Gebäude und ihrem Zusammenspiel mit anderen Armaturen können Sie sich die Produktgruppe ansehen (Details: Ventile & Armaturen).

Die einzig richtige Antwort auf die Frage, in welcher Nennweite ein Druckminderer gewählt wird, lautet: das kleinste Gehäuse, das die Strömungsgeschwindigkeit im Ventil unter 2,0 m/s hält. Die Geschwindigkeit wird mit der Beziehung v = Q / (3600 × A) berechnet; dabei ist Q der Volumenstrom (m³/h) und A die Innenquerschnittsfläche, die der Nennweite entspricht (m²). Für Wohnungs- und Mehrfamilienhausleitungen werden 1,5 m/s angestrebt, weil die Strömungsgeräusche oberhalb von 2 m/s für den Nutzer hörbar werden.

Die ungefähren Innendurchmesser der Nennweiten und die Volumenströme, die sie bei 1,5 m/s befördern, sind wie folgt. Die Werte beziehen sich näherungsweise auf den inneren Durchgangsquerschnitt des Messinggehäuses und variieren je nach Baureihe um einige Millimeter.

• DN15 (1/2″) – Innendurchgang ca. 15 mm, bei 1,5 m/s ca. 0,95 m³/h; einzelne Wohnung, einzelner Wohnungsstrang
• DN20 (3/4″) – Innendurchgang ca. 20 mm, bei 1,5 m/s ca. 1,70 m³/h; große Wohnung, kleine Villa
• DN25 (1″) – Innendurchgang ca. 26 mm, bei 1,5 m/s ca. 2,85 m³/h; Villa, Strang eines Blocks mit 8-15 Wohnungen
• DN32 (1 1/4″) – Innendurchgang ca. 32 mm, bei 1,5 m/s ca. 4,35 m³/h; Hauptleitung eines Mehrfamilienhauses mit 20-40 Wohnungen
• DN40 (1 1/2″) – Innendurchgang ca. 40 mm, bei 1,5 m/s ca. 6,80 m³/h; Zone einer Wohnanlage, Hotelgeschoss, Gewerbeküche
• DN50 (2″) – Innendurchgang ca. 50 mm, bei 1,5 m/s ca. 10,60 m³/h; Haupteingang einer Wohnanlage, Zoneneingang eines Hochhausblocks
• DN65 und größer – es wird auf Flanschgehäuse gewechselt; Flanschbaureihen wie Honeywell D15S decken den Bereich DN65-DN150 ab

Beispiel: In einem Mehrfamilienhaus mit 24 Wohnungen sei ein gleichzeitiger Volumenstrom von 3,6 m³/h berechnet worden. Für DN25 ist A = π × 0,026² / 4 = 5,31 × 10⁻⁴ m², daraus ergibt sich v = 3,6 / (3600 × 5,31 × 10⁻⁴) = 1,88 m/s. Dieser Wert liegt über dem Zielwert von 1,5 m/s. Für DN32 ist A = π × 0,032² / 4 = 8,04 × 10⁻⁴ m² und es ergibt sich v = 3,6 / (3600 × 8,04 × 10⁻⁴) = 1,24 m/s. Die Wahl fällt auf DN32. Auch wenn die Rohrleitung DN25 hat, wird der Druckminderer in DN32 gewählt und beidseitig mit Reduzierstücken eingebaut.

Der Kv-Wert ist der Volumenstrom von Wasser in m³/h, der bei einer Druckdifferenz von 1 bar durch eine Armatur strömt. Die bei vollständig geöffneter Armatur erreichte Obergrenze heißt Kvs. Beim Druckminderer gibt der Kvs-Wert die Durchlässigkeit in dem Moment an, in dem der Ventilkegel vollständig geöffnet ist, und legt die Obergrenze der Auswahl fest. Die Beziehung ist einfach: Δp = (Q / Kv)²; dabei wird Q in m³/h und Δp in bar angegeben.

Schritt-für-Schritt-Beispiel: Der Kvs-Wert eines DN32-Gehäuses liegt je nach Baureihe in der Größenordnung von etwa 8-12 m³/h. Nehmen wir Kvs = 9 m³/h und Q = 3,6 m³/h an. Es ergibt sich Δp = (3,6 / 9)² = 0,40² = 0,16 bar. Das ist der Verlust, der bei vollständig geöffnetem Ventil in der Leitung entsteht, und er liegt unter der Grenze von 0,5 bar, die Auswahl ist gültig. Wird derselbe Volumenstrom mit einem DN25-Gehäuse und Kvs = 5 m³/h versucht, ergibt sich Δp = (3,6 / 5)² = 0,52 bar, und die Grenze wird überschritten.

Die praktische Entsprechung dieses Verlusts ist der lastabhängige Druckabfall. Muss das Ventil vollständig öffnen, sinkt der Hinterdruck unter den Einstellwert; in Katalogen ist dieses Verhalten in der Kennlinie Hinterdruck über Volumenstrom zu erkennen. Ein auf 4,0 bar eingestellter Druckminderer mit einem Druckabfall von 0,5 bar beim Spitzenvolumenstrom liefert bei geöffnetem Wasserhahn 3,5 bar. Damit der Komfort nicht beeinträchtigt wird, wird angestrebt, dass der Hinterdruck beim Spitzenvolumenstrom nicht unter 2,5 bar fällt. Die Volumenstromberechnung für den Druckminderer erfolgt deshalb nicht mit dem mittleren Volumenstrom, sondern mit dem gleichzeitigen Spitzenvolumenstrom.

Auch wenn der Kv-Wert im Katalog als eine einzige Zahl angegeben ist, hängt die tatsächliche Durchlässigkeit beim Druckminderer von der jeweiligen Öffnung des Ventilkegels ab. Bei halb geöffnetem Ventil liegt der wirksame Kv-Wert in der Größenordnung der Hälfte des Kvs-Werts. Deshalb wird bei der Auswahl nicht auf den vollen Kvs-Wert vertraut, sondern angestrebt, dass der Spitzenvolumenstrom 60-70 % des Kvs-Werts nicht überschreitet. Im Beispiel DN32 und Kvs = 9 m³/h entspricht diese Grenze 5,4-6,3 m³/h; die Auswahl mit 3,6 m³/h hat eine komfortable Reserve, und das Gehäuse bleibt auch bei einer späteren Erweiterung um Wohnungen ausreichend.

Es gibt auch eine Untergrenze. Ein Druckminderer arbeitet bei Volumenströmen unterhalb von etwa 10 % des Kvs-Werts nicht stabil; der Ventilkegel schwingt im Schließbereich, und der Hinterdruck pendelt. Ein DN50-Gehäuse für eine einzelne Wohnung einzubauen ist deshalb falsch: Bei einem nachts tropfenden Wasserhahn öffnet und schließt das Ventil ständig, und die Installation klappert. Ist der Volumenstrombereich sehr weit, werden anstelle eines einzelnen Gehäuses zwei parallele Gehäuse und eine stufenweise Zuschaltung bevorzugt.

Das Verhältnis von Vor- zu Hinterdruck ist der Quotient aus absolutem Vordruck und absolutem Hinterdruck und darf bei einem einstufigen Druckminderer nicht über 3 liegen. Der absolute Druck ergibt sich, indem zum am Manometer abgelesenen Wert 1 bar Atmosphärendruck addiert wird. Mit wachsendem Verhältnis steigt die Geschwindigkeit in der Kegelenge, der lokale Druck sinkt unter den Dampfdruck des Wassers, und die Kavitation beginnt. Kavitation bedeutet sowohl Geräusche als auch Verschleiß an Gehäuse und Ventilkegel.

Beispielrechnung: Der Vordruck betrage 12 bar, der gewünschte Hinterdruck 3 bar. Die absoluten Werte sind 13 bar und 4 bar, das Verhältnis beträgt 13 / 4 = 3,25, und die Grenze wird überschritten. Die Lösung ist eine stufenweise Druckminderung. Die erste Stufe senkt von 12 bar auf 6 bar: Verhältnis 13 / 7 = 1,86. Die zweite Stufe geht von 6 bar auf 3 bar: Verhältnis 7 / 4 = 1,75. Beide Stufen liegen unter der Grenze. Zwischen den beiden Ventilen wird eine gerade Rohrstrecke von mindestens 10 × DN Länge belassen, für DN32 bedeutet das etwa 32 cm.

Ein Zwischenmanometer zwischen den Stufen sollte als zwingend betrachtet werden. Lässt sich der Zwischendruck nicht ablesen, ist nicht erkennbar, bei welcher Stufe sich die Einstellung verschoben hat, und die Fehlersuche wird zum Ausprobieren. Auch ein kleines Ausdehnungsgefäß oder ein Luftpolster im Zwischenvolumen dämpft die Druckschwingungen zwischen den Stufen. Auf welchen Wert der Einstelldruck gesetzt wird und wie die beiden Stufen aufgeteilt werden, ist ein eigenes Thema (Details: Auf wie viel bar den Druckminderer einstellen? Ratgeber für Haus und Gebäude).

Das Kavitationsrisiko eines Druckminderers wird mit dem Kavitationsindex kontrolliert: σ = (P1 − P2) / (P1 − Pv). Dabei ist P1 der absolute Eingangsdruck, P2 der absolute Ausgangsdruck und Pv der Dampfdruck bei der Wassertemperatur. Bei Wasser von 20 °C beträgt Pv etwa 0,023 bar absolut, bei 60 °C etwa 0,20 bar absolut. Überschreitet σ den Wert 0,6, ist mit beginnender Kavitation zu rechnen, bei Überschreitung von 0,8 mit ausgeprägter Kavitation.

Beispiel: P1 = 11 bar absolut, P2 = 4 bar absolut, Wasser 20 °C. Es ergibt sich σ = (11 − 4) / (11 − 0,023) = 7 / 10,977 = 0,64. Der Wert liegt über der Schwelle von 0,6; statt einer einzelnen Stufe sollten zwei Stufen oder eine Stufe plus eine feste Blende verwendet werden. In einer Warmwasserleitung ergibt sich bei denselben Drücken für 60 °C σ = 7 / 10,80 = 0,65; mit steigender Temperatur wächst das Risiko, weil der Dampfdruck zunimmt. Zur Entsprechung der Kavitation auf der Pumpenseite und zu ihrer Physik finden Sie weitere Informationen (Details: Was ist Pumpenkavitation? Das Problem, das Pumpen leise zerstört).

Bei den Geräuschen liegt die praktische Grenze in Wohnräumen bei 35 dB(A) in 1 m Abstand von der Armatur und im Installationsschacht in der Größenordnung von 45 dB(A). Ein richtig gewählter Druckminderer überschreitet diese Werte nicht. Die Beschwerde, dass der Druckminderer Geräusche macht, hat drei typische Ursachen: das Überschreiten des Verhältnisses von 3:1, ein im Verhältnis zum Volumenstrom zu kleines Gehäuse und ein zusätzlicher Druckabfall vor dem Ventil durch ein verstopftes Sieb. Pfeifen und Knirschen deuten auf Kavitation, ein rhythmisches Klappern auf Schwingen des Ventilkegels.

Der Schall breitet sich auch über den Körperschall aus. Ist das Ventilgehäuse direkt an der Wand festgeschellt, wird das Strömungsgeräusch über den Beton in benachbarte Räume getragen. Eine Schelle mit Gummieinlage, 30-50 cm freies Rohr beidseitig des Ventils und bei Unterputzmontage eine Mineralwolle-Umwicklung unterbrechen diese Übertragung deutlich. Nach EN 1567 werden Armaturen nach ihren Akustikklassen bewertet; bei Projekten, in denen Ruhe gewünscht ist, sollten Baureihen bevorzugt werden, deren Katalog eine Erklärung zur Akustikklasse enthält.

Die Wahl des Gehäusewerkstoffs hängt von der Wasserchemie und der Nutzungsart ab. Es gibt drei Hauptoptionen: Standardmessing CW617N, entzinkungsbeständiges Messing CW602N (DZR) und Edelstahl 1.4404 / AISI 316. In Trinkwasserleitungen sollte DZR die Standardwahl sein, weil es das Risiko der Entzinkung beseitigt und der Kostenunterschied innerhalb der Gesamtgruppe gering ist.

Entzinkung ist das selektive Herauslösen des Zinks aus der Messinglegierung unter dem Einfluss von Chlorid und niedrigem pH-Wert im Wasser. Zurück bleibt ein poröses, kupferreiches Gefüge mit verminderter mechanischer Festigkeit. Die Folge sind Leckagen am Gehäuse oder Auswaschungen am Ventilsitz. Das Risiko tritt deutlich hervor in Wässern mit einer Chloridkonzentration über 100 mg/L, in weichen Wässern mit einem pH-Wert unter 7 und in Warmwasserleitungen über 60 °C. Entzinkungsbeständiges Messing unterbindet diesen Mechanismus, indem die Legierung mit Arsen inhibiert wird.

• Standardmessing CW617N – Heizkreis, geschlossener Kreislauf, technisches Wasser; im Trinkwasser nur eingeschränkt bei chloridarmem Netz einsetzbar
• Entzinkungsbeständiges Messing CW602N (DZR) – Trinkwasser-Hauptleitung, Trinkwarmwasser, chloridhaltiges Netz in Küstenregionen; Standardwahl
• Bronze / Rotguss – Große Gehäuse und Flanschbaureihen; hohe mechanische Festigkeit, hohes Gewicht
• Edelstahl 1.4404 – Nähe zu Meerwasser, Umkehrosmose-Permeat, Lebensmittel- und Pharmaanlagen, vollentsalztes Wasser; bei aggressiven Wässern mit niedriger Leitfähigkeit die einzige sichere Option
• Verbundwerkstoff / technischer Polymer-Innenteil – Verringert die Kalkanhaftung, bei Kartuschen verbreitet; als Gehäuse in der Hauptleitung im Wohnbau nicht zu bevorzugen

Auch bei den Innenteilen ist der Werkstoff wichtig. Die Feder muss aus Edelstahl sein; eine verzinkte Feder verliert in den ersten Jahren ihre Kraft, und der Einstelldruck verschiebt sich. Die Membran muss aus EPDM sein und eine Erklärung zur Eignung für Trinkwasser tragen. Das Siebelement muss aus Edelstahlgewebe bestehen, ein Kunststoffsieb verformt sich in der Warmwasserleitung. Ist die Wasserchemie schwierig, muss auch die Wasseraufbereitung gemeinsam betrachtet werden (Details: Sandfilter oder Aktivkohlefilter? Was leistet welcher Filter in der Wasseraufbereitung?).

Ein Druckminderer mit Filter ist eine einteilige Armatur mit im Gehäuse integriertem Sieb und sollte in jeder neuen Installation mit Netzanschluss bevorzugt werden. Der Grund ist mechanisch: Die Dichtfläche zwischen Ventilkegel und Sitz des Druckminderers ist eine Dichtfläche im Mikrometerbereich. Ein dazwischen geratenes Sandkorn von 200 Mikrometern verhindert das vollständige Schließen des Ventils, und wenn nachts nichts verbraucht wird, steigt der Hinterdruck langsam in Richtung Vordruck. Der Nutzer bemerkt das morgens als hohen Druck.

Die Maschenweite des Siebs liegt typischerweise im Bereich von 100-500 Mikrometern; bei Netzwasser sind 200-300 Mikrometer eine ausgewogene Wahl. Eine feinere Masche bedeutet häufigere Reinigung. Ein Gehäuse ohne Filter ist nur in Leitungen sinnvoll, bei denen oberhalb bereits ein Sedimentfilter vorhanden ist, und bei geschlossenen Heizungsanwendungen. In Leitungen, die aus einem Brunnen oder Behälter gespeist werden, verlängert ein zusätzlicher Grobfilter vor dem Ventil die Lebensdauer des Siebs im Gehäuse.

Der Manometeranschluss ist nicht verhandelbar. Fehlt auf der Ausgangsseite ein Manometer, lässt sich die Einstellung des Ventils nicht überprüfen, und im Störungsfall ist nicht zu unterscheiden, ob es sich um Druckabfall oder verschobene Einstellung handelt. Die ideale Auslegung ist je ein Manometer am Eingang und am Ausgang; mindestens am Ausgang sollte ein Manometer mit Skala 0-10 bar und 63-mm-Zifferblatt vorhanden sein. Bei der Honeywell-D06F-Familie ist der Manometeranschluss am Gehäuse vorbereitet, und die Einbaulage lässt sich nach rechts oder links drehen.

Es gibt auch die Variante mit Rückspülsieb. Bei diesem Typ reinigt die Strömung in Gegenrichtung das Sieb, wenn ein Entleerungsventil am unteren Becher geöffnet wird, und die Wartung erfolgt, ohne die Installation stillzulegen. In Gebieten mit hartem Wasser und Trübungsrisiko verkürzt diese Eigenschaft die jährliche Wartungszeit deutlich. Ist der Siebbecher transparent, ist die Verstopfung mit bloßem Auge sichtbar; der transparente Becher darf jedoch nicht direktem Sonnenlicht ausgesetzt sein, sonst beginnt im Becher biologisches Wachstum.

Alle wasserberührten Teile eines Druckminderers, der in eine Trinkwasserleitung eingebaut wird, müssen über einen Trinkwasser-Konformitätsnachweis verfügen. In der Türkei sind die Grundlage die türkische Trinkwasserverordnung und der Eignungsbericht des türkischen Gesundheitsministeriums. Auf europäischer Seite geben die Hersteller in ihren Katalogen in der Regel DVGW-, WRAS-, ACS- oder KTW-A / W270-Erklärungen an. Der Nachweis ist nicht für das Gehäuse, sondern für alle wasserberührten Teile einschließlich Membran, Dichtung und Sieb zu verlangen.

Bei der Hygiene treten zwei Auslegungskriterien hervor. Das erste ist das Totvolumen: Taschen im Gehäuse, in denen das Wasser stagniert, schaffen ein günstiges Umfeld für Biofilm. Gut konstruierte Baureihen halten den Innendurchgang in Strömungsrichtung durchgängig. Das zweite ist die Temperaturbeständigkeit des Werkstoffs: In Trinkwarmwasserleitungen wird eine Erklärung für 80 °C im Dauerbetrieb und 90 °C kurzzeitig verlangt, weil bei thermischen Schocks als Legionellenvorbeugung die Temperatur über 70 °C angehoben wird.

Der Rückflussschutz ist ein eigenes Thema, und der Druckminderer übernimmt diese Aufgabe nicht. Ein Druckminderer ist kein Rückschlagventil; er gibt keine Garantie für Dichtheit in Gegenrichtung. Nach der Logik von EN 1717 ist zum Schutz des Trinkwassernetzes ein separater Rückflussverhinderer erforderlich. Bei Bewässerung, Heizungsfüllleitung und industriellen Anschlüssen muss diese Trennung sorgfältig umgesetzt werden. Zur gesamten Installationsgruppe und zur Reihenfolge der Armaturen können Sie sich die Produktgruppe ansehen (Details: Installationstechnik).

Die dritte Säule der Wartungsfreundlichkeit ist die ausbaubare Kartusche, und dieses Merkmal ist ebenso entscheidend wie der Filter.

Die ausbaubare Kartusche ist eine Konstruktion, die es erlaubt, die Gruppe aus Ventilkegel, Sitz, Membran und Sieb als ein Teil aus dem Gehäuse zu entnehmen. Der entscheidende Vorteil bei der Wartung ist: Das Gehäuse bleibt in der Rohrleitung, nur die Kartusche wird ausgebaut und ersetzt. Bei einer geschweißten oder unter Putz montierten Leitung bedeutet der Ausbau des Gehäuses mitunter, eine Wand aufzumachen; bei der Kartuschenkonstruktion schrumpft dieselbe Arbeit auf 15-20 Minuten.

Der zweite Vorteil der Kartuschenkonstruktion ist die dauerhafte Verfügbarkeit von Ersatzteilen. Die Kartusche kann bei mehreren Nennweiten derselben Gehäusefamilie gleich sein; das ermöglicht dem Gebäudebetrieb, nur einen einzigen Typ Ersatzteile zu bevorraten. Die Baureihe Caleffi 5350 ist ein verbreitetes Beispiel für den Ansatz der voreingestellten Kartusche mit Skala: Der Hinterdruck kann anhand der Skala auf der Kartusche eingestellt werden, bevor die Leitung unter Druck gesetzt wird, sodass bei der Inbetriebnahme kein Ausprobieren erforderlich ist.

Als Wartungsintervall ist nach der Logik von TS EN 806-5 eine Funktionskontrolle einmal im Jahr und eine Kartuschenwartung alle zwei Jahre ein sinnvolles Programm. Die Siebreinigung erfolgt je nach Wasserqualität alle 6-12 Monate. Das Zeichen für den Kartuschenwechsel ist, dass sich der Einstelldruck nicht mehr halten lässt: Steigt der Hinterdruck nachts bei Nullvolumenstrom langsam an, ist der Ventilsitz beschädigt, und ein Kartuschenwechsel ist erforderlich.

Die Druckminderung in Hochhäusern beruht auf der Tatsache, dass pro 10 Meter Höhe 1 bar statischer Druck verloren geht. Umgekehrt betrachtet sind, um das oberste Geschoss mit 3,0 bar zu erreichen, am Ausgang der 30 Meter tiefer liegenden Druckerhöhungsanlage 3,0 + 3,0 = 6,0 bar plus Reibungsverlust erforderlich. Im untersten Geschoss desselben Strangs liegt dieser Druck unverändert an und ist für die Armatur zu hoch. Die Lösung ist, den Strang in vertikale Zonen zu unterteilen.

Die praktische Regel für die Zonenhöhe lautet: Der statische Unterschied zwischen dem untersten und dem obersten Geschoss innerhalb einer Zone sollte 3,0-3,5 bar nicht überschreiten. Das sind 30-35 Meter, also etwa 10-12 Geschosse. Am Eingang jeder Zone wird ein Druckminderer eingebaut; die Einstellung am Zoneneingang wird so festgelegt, dass im obersten Geschoss der Zone ein Fließdruck von 1,5-2,0 bar verbleibt. Ein Block mit 24 Geschossen wird typischerweise in zwei oder drei Zonen unterteilt.

• Minderung am Strangkopf (Zone) – Ein einzelnes DN32-DN50-Ventil am Zoneneingang; die wirtschaftlichste Auslegung, allerdings darf der Geschossunterschied innerhalb der Zone 3,5 bar nicht überschreiten
• Geschossweise Minderung – Ein DN20-DN25-Ventil am Eingang jedes Geschosses; der gleichmäßigste Komfort, hohe Ventilzahl und hoher Wartungsaufwand
• Minderung am Wohnungseingang – Ein DN15-DN20-Ventil nach dem Zähler jeder Wohnung; verbindet Messung und Komfort, eine Störung betrifft nur eine Wohnung
• Gemischte Auslegung – Grobminderung am Zoneneingang, Feineinstellung am Wohnungseingang in den oberen Geschossen; bei Blöcken über 20 Geschossen die verbreitetste Lösung
• Stufenweise Auslegung – Zwei Ventile in derselben Leitung; zwingend, wenn das Verhältnis von Vor- zu Hinterdruck über 3:1 liegt

Ein bei der Zonenauslegung oft übersehener Punkt ist die Warmwasser-Zirkulationsleitung. Die Zirkulationsleitung muss an die Ausgangsseite des Druckminderers angeschlossen werden; wird sie an die Eingangsseite angeschlossen, umgeht das Rücklaufwasser das Ventil, und der Druck der Zone steigt. Ebenso müssen Feuerlöschsteigleitung und Trinkwassersteigleitung getrennt gehalten werden; in die Feuerlöschleitung darf kein Druckminderer für Wohngebäude eingebaut werden, denn für Feuerlöschleitungen gelten nach EN 12845 andere Armaturen und Kriterien.

Der Einbau eines Druckminderers am Ausgang der Druckerhöhungsanlage ist immer dann eine richtige Lösung, wenn der Abschaltdruck der Anlage für das unterste Geschoss des Gebäudes zu hoch ist. Bei Druckerhöhungsanlagen mit Frequenzumrichter wird die Konstantdruckregelung ohnehin bereits durchgeführt, daher ist ein zusätzliches Ventil in der Hauptleitung meist überflüssig; der eigentliche Bedarf entsteht in den unteren Zonen. Bei drehzahlkonstanten, über Druckschalter geregelten Druckerhöhungsanlagen kann der Hinterdruck dagegen über den Ein-/Ausschaltbereich um 2 bar schwanken, und das Ventil glättet diese Schwankung.

Beispiel: In einem Block mit 20 Geschossen schalte die Druckerhöhungsanlage bei 7,5 bar ab. Im untersten Geschoss beträgt der an der Armatur anliegende Druck etwa 7,2 bar und liegt weit über der Grenze von 5 bar. Wird am Eingang der unteren Zone ein auf 3,5 bar eingestelltes DN40-Ventil eingebaut, ergibt sich ein Verhältnis von (8,5 / 4,5) = 1,89, und die Grenze wird nicht überschritten. Die obere Zone wird ohne Ventil versorgt. So arbeitet die Druckerhöhungsanlage weiter mit einem einzigen Druck, und der Komfort wird zonenweise korrigiert. Die Auswahlkriterien auf Seiten der Druckerhöhungsanlage sind ein eigenes Thema (Details: Wie wählt man eine Druckerhöhungsanlage für ein Mehrfamilienhaus? Wie viele HP bei wie vielen Wohnungen?).

Es gibt einen Nebeneffekt, auf den zu achten ist: Weil der Druckminderer im geschlossenen Zustand dicht ist, kann das Volumen auf seiner Ausgangsseite durch sich erwärmendes Wasser einen Druckanstieg verursachen. Befindet sich eine Kombitherme oder ein Warmwasserspeicher in diesem Volumen, kann das Ausdehnungswasser nicht zurückfließen, und das Sicherheitsventil beginnt zu entleeren. Die Lösung ist, auf der Ausgangsseite des Ventils ein Ausdehnungsgefäß in passender Größe einzubauen (Details: Wie wählt man ein Ausdehnungsgefäß aus? Wo kommen Gefäße mit 24, 50, 100, 200 und 500 Litern zum Einsatz?). Auch ein unnötig häufiges Zuschalten der Druckerhöhungsanlage deutet oft auf Probleme aus derselben Familie hin (Details: Druckerhöhungsanlage läuft ständig und schaltet nicht ab: 10 mögliche Ursachen und Lösungen).

Die vier Marken verfolgen unterschiedliche Produktansätze, und die Auswahl richtet sich danach, welches Kriterium die Anwendung in den Vordergrund stellt. Der folgende Vergleich erfolgt auf Baureihenebene; jede Baureihe umfasst mehrere Nennweiten und Einstellbereiche, für die genauen Katalogwerte ist das Herstellerdokument maßgeblich.

• Honeywell D06F (Resideo Braukmann) – Integriertes rückspülbares Sieb, ausbaubare Kartusche, Manometeranschluss, Gehäuse DN15-DN50 aus Messing/DZR; die Referenzlösung für Hauptleitungen im Wohnbau und in Mehrfamilienhäusern
• Honeywell D15S – Große Flanschgehäusefamilie, DN65 und größer, Zonen- und Haupteingänge von Wohnanlagen; geringer Druckabfall bei hohem Volumenstrom
• Honeywell D04FS – Kompaktes Gehäuse ohne Sieb, DN15-DN20; bevorzugt an Wohnungseingängen, bei denen oberhalb bereits ein Filter vorhanden ist
• Watts Isobar – Kompakter Edelstahl-Innenteil, Erklärung für geringe Geräusche, DN15-DN50; stark in Wohnschächten, in denen die Geräuschgrenze kritisch ist
• Caleffi 5350 – Voreingestellte Kartusche mit Skala, Einstellung ohne Druckbeaufschlagung der Leitung, Monoblock-Innenteil aus Verbundwerkstoff; vorteilhaft bei Sammelprojekten, bei denen die Inbetriebnahmegeschwindigkeit wichtig ist
• Danfoss AVD – Selbsttätig, mit Membran, für Heizungs- und Trinkwarmwasserleitungen; verbreitet bei hohen Temperaturen und Fernwärmeanschlüssen
• Duyar und lokal gefertigte Gehäuse – Praktisch hinsichtlich Ersatzteilverfügbarkeit und Lieferzeit; für Regelstabilität und Geräuscherklärung müssen unbedingt Katalogdaten angefordert werden

Bei der Auswahl sollte das Kriterium Vorrang haben, nicht die Marke. Stehen Siebintegration und Zugang zur Kartusche im Vordergrund, ist die Honeywell-D06F-Familie der natürliche Kandidat. Ist die Geräuschgrenze das kritischste Kriterium, liegen Baureihen mit akustischer Erklärung wie Watts Isobar vorn. Müssen im Wohnungsbau Hunderte Ventile schnell und reproduzierbar eingestellt werden, verkürzt die voreingestellte Kartusche des Caleffi 5350 die Arbeitszeit. Geht es um den Heizkreis und den Fernwärmeanschluss, positioniert sich die Danfoss-AVD-Familie. Das gesamte Markenportfolio können Sie sich ansehen (Details: unsere Markenseite).

Der direktwirkende (federbelastete Membran-)Druckminderer hält den Hinterdruck unmittelbar durch ein Gleichgewicht von Feder und Membran; der vorgesteuerte Typ öffnet und schließt das Hauptventil dagegen über eine hydraulische Steuerung, die von einem kleinen Pilotventil geführt wird. Im Maßstab von Wohnungen und Mehrfamilienhäusern ist der direktwirkende Typ die Standardlösung; der vorgesteuerte Typ gewinnt bei Volumenströmen über DN65 und in Leitungen mit großem Volumenstrombereich die Oberhand.

• Direktwirkend – Volumenstrombereich: DN15-DN50, etwa 0,3-12 m³/h; einfache Installation, keine zusätzliche Rohrleitung erforderlich
• Direktwirkend – Druckabfall: Beim Spitzenvolumenstrom in der Größenordnung von 0,3-0,8 bar; in kleinen Installationen akzeptabel
• Direktwirkend – Wartung: Endet mit dem Kartuschenwechsel, keine besondere Schulung erforderlich
• Vorgesteuert – Volumenstrombereich: DN65-DN300, einige Dutzend m³/h; große Zonen und Haupteingänge von Wohnanlagen
• Vorgesteuert – Druckabfall: Beim Spitzenvolumenstrom in der Größenordnung von 0,1-0,2 bar; der Hinterdruck ist deutlich gleichmäßiger
• Vorgesteuert – Wartung: Pilotleitung, Nadelventil und Sieb sind eigene Wartungspositionen; erfordert qualifizierte Arbeit
• Vorgesteuert – Zusatzfunktion: Am selben Gehäuse können ein Pilotventil zur Volumenstrombegrenzung und eines zur Füllstandsregelung ergänzt werden

Die Entscheidungsregel ist eindeutig: Bei jeder Anwendung bis DN50 wird der direktwirkende Typ gewählt. Ab DN65 oder wenn das Verhältnis zwischen Spitzenvolumenstrom und Nachtvolumenstrom über 10 liegt, wird auf den vorgesteuerten Typ gewechselt. Er darf nicht mit motorisch betätigten Regelventilen verwechselt werden; der Druckminderer benötigt keine Energie und ist selbsttätig. Ist eine modulierende Regelung erforderlich, kommt eine andere Armaturenklasse ins Spiel (Details: Motorventil-Ratgeber).

Die Montagereihenfolge in Strömungsrichtung ist: Haupt-Absperrarmatur, Grobfilter (falls vorhanden), Druckminderer, Manometer am Ausgang, zweite Absperrarmatur. Das Ventil wird in eine horizontale Rohrleitung entsprechend dem Strömungsrichtungspfeil auf dem Gehäuse eingebaut. Bevorzugt wird die Montage mit nach oben weisender Einstellkappe; die Lage der Membran ist in dieser Richtung am stabilsten, und der Zugang zur Einstellung ist erleichtert.

Vor dem Ventil muss eine gerade Rohrstrecke von mindestens 5 × DN, dahinter von mindestens 10 × DN belassen werden. Für DN32 bedeutet das 16 cm am Eingang und 32 cm am Ausgang. Wird ein Bogen unmittelbar am Ausgang angeschlossen, löst sich die Strömung am Ausgang ab, das Manometer zeigt falsch an, und die Geräusche nehmen zu. Wird ein Reduzierstück verwendet, ist ein konisches Reduzierstück zu bevorzugen; eine plötzliche Verengung erzeugt Turbulenz.

Bei der Wahl des Einbauorts darf der Zugang nicht vergessen werden. Unter dem Siebbecher müssen mindestens 15-20 cm Platz bleiben, sonst lässt sich der Becher nicht demontieren und keine Wartung durchführen. Auch über der Einstellkappe sind 10 cm freie Höhe erforderlich. Bei in Unterputzschränken verborgenen Ventilen muss das Türmaß so breit sein, dass die Kartusche entnommen werden kann. Bei Montagen im Erdreich und in Schächten wird das Gehäuse wegen der Frostgefahr gedämmt; eine gefrorene Membran verformt sich dauerhaft, und die Einstellung hält danach nicht mehr.

Eine Bypass-Leitung sollte in Gebäuden eingerichtet werden, in denen eine unterbrechungsfreie Wasserversorgung erforderlich ist. Auf den Bypass wird ein Kugelhahn gesetzt, der im normalen Betrieb geschlossen gehalten wird; bei der Wartung wird er geöffnet, und das Ventil wird außer Betrieb genommen. Der Bypass darf nicht dauerhaft geöffnet bleiben, sonst wird der Druckminderer wirkungslos, und die Ursache der Beschwerde wird monatelang nicht gefunden. Es ist für den Betrieb nützlich, die Schließstellung des Bypass-Ventils durch eine Plombe oder ein Schild zu kennzeichnen.

Bei der Inbetriebnahme ist die Reihenfolge wichtig. Zuerst wird ein Wasserhahn auf der Ausgangsseite geöffnet, dann das Eingangsventil langsam geöffnet, anschließend die Einstellkappe auf den gewünschten Druck eingestellt und das Manometer abgelesen. Wird die Einstellung bei unter Druck stehender Leitung vorgenommen, wird abgewartet, bis sich das Ventil etwa 30 Sekunden gesetzt hat; eine sofortige Ablesung täuscht. Um zu überprüfen, dass die Einstellung funktioniert, wird eine Armatur geöffnet und geschlossen und beobachtet, dass der Hinterdruck auf den Einstellwert zurückkehrt.

Ein Druckminderer in der Füllleitung des Heizkreises unterscheidet sich in zwei Punkten vom Trinkwasser-Druckminderer: Der Einstellbereich ist deutlich niedriger (typisch 1,0-2,0 bar), und er wird zusammen mit einem Rückflussverhinderer ausgelegt. Ein geschlossener Heizkreis arbeitet mit einem kalten statischen Druck von 1,0-1,5 bar; wird in die Füllleitung ein auf 4 bar eingestellter Trinkwasser-Druckminderer eingebaut, wird der Kreis überdruckt, und das Sicherheitsventil öffnet.

Der zweite Unterschied im Heizungsbereich ist die Temperatur. Da die Füllgruppe auf der Netzseite liegt, arbeitet sie normalerweise kalt, im Störungsfall kann jedoch heißes Kreiswasser zurückströmen. Deshalb muss für Gehäuse und Membran eine Beständigkeit von mindestens 90 °C erklärt sein. Heizungsorientierte Baureihen wie Danfoss AVD sind für diesen Temperaturbereich ausgelegt und in Fernwärmeinfrastrukturen weit verbreitet.

Der dritte Unterschied ist, dass der Druckminderer im Heizkreis die Aufgabe des Abgleichs nicht übernimmt. Die Aufteilung des Volumenstroms zwischen den Kreisen erfolgt mit separaten Armaturen; versucht der Druckminderer, diese Aufgabe zu erfüllen, werden sowohl Komfort als auch Wirkungsgrad beeinträchtigt (Details: Was ist ein Danfoss-Strangregulierventil und warum wird es in Heiz- und Kühlsystemen eingesetzt?). Auch die Logik der Kreistrennung und Mischung ist eine eigene Diskussion (Details: 2-Wege-Ventil oder 3-Wege-Ventil? Welches wird wo eingesetzt?).

Die folgenden Urteile sind direkte Auswahlempfehlungen für die sechs Szenarien, denen wir in der Praxis am häufigsten begegnen. Jedes Urteil beruht auf der Berechnungsregel im jeweiligen Abschnitt und setzt voraus, dass Vordruck und gleichzeitiger Volumenstrom gemessen wurden.

• Einzelne Wohnung, Netz 6-8 bar, Volumenstrom 0,8-1,2 m³/h – DN20, Gehäuse aus DZR mit Filter, Einstellung 3,5 bar; Honeywell D06F oder gleichwertig
• Villa, zwei Geschosse, Volumenstrom 2,0-3,0 m³/h – DN25, Gehäuse aus DZR mit Filter, Einstellung 3,5-4,0 bar, Manometer am Ausgang und Ausdehnungsgefäß zwingend
• Hauptleitung eines Mehrfamilienhauses mit 24 Wohnungen, Volumenstrom 3,5-4,5 m³/h – DN32, Gehäuse mit Filter, einstufig; liegt der Vordruck über 10 bar, zweistufig
• Block über 20 Geschosse – Zwei Zonen, an jedem Zoneneingang DN40-DN50; untere Zone 3,5 bar, obere Zone 3,0 bar; Zwischenmanometer unerlässlich
• Gewerbeküche, Leitung der Spülmaschine – DN25-DN32, Einstellung 2,5-3,0 bar; wird zusammen mit einem Wasserschlagdämpfer ausgelegt
• Heizungsfüllleitung – DN15-DN20, Einstellung 1,5 bar, mit Rückflussverhinderer; ein Trinkwasser-Druckminderer wird für diese Aufgabe nicht eingesetzt
• Küstenregion, Chlorid über 150 mg/L – Entzinkungsbeständiges Messing zwingend; bei aggressivem Wasser wird auf Edelstahlgehäuse gewechselt

Diese Urteile gelten für typische Fälle. In Projekten, in denen sich der Vordruck im Tagesverlauf um mehr als 4 bar ändert, der Volumenstrom zwischen Nacht und Tag um mehr als das 20-Fache abweicht oder die Wasserchemie unbekannt ist, darf die Auswahl nicht ohne Messung abgeschlossen werden. Eine 24-stündige Messung mit einem Druckschreiber ändert die Auswahl oft um eine Gehäusegröße.