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9 min Lesezeit

Armaturen in Wärmenetzen

Armaturen sind unverzichtbare Komponenten in modernen Wärmenetzen. Sie regeln und sichern einen störungsfreien Betrieb. Doch nicht jede Bauart eignet sich für jeden Anwendungsfall. 

Erfahren Sie, welche Armaturen unter welchen Bedingungen überzeugen und welche Anforderungen sie in puncto Qualität und Lebensdauer erfüllen müssen.

Armaturen sind unverzichtbare Komponenten in modernen Wärmenetzen. Sie regeln und sichern einen störungsfreien Betrieb. Doch nicht jede Bauart eignet sich für jeden Anwendungsfall. 

Erfahren Sie, welche Armaturen unter welchen Bedingungen überzeugen und welche Anforderungen sie in puncto Qualität und Lebensdauer erfüllen müssen.

Unsichtbare Helden der Wärmewende

Wenn wir an die Energiewende denken, kommen uns meist Solarpanels, Windräder oder Wärmepumpen in den Sinn. Doch ein entscheidender Teil dieser Transformation bleibt oft im Verborgenen – unter unseren Straßen, in Schächten und Technikzentralen: die Fernwärmenetze. Sie sind das Rückgrat einer nachhaltigen Wärmeversorgung in Städten und Gemeinden. Und mittendrin, unscheinbar und doch unverzichtbar, arbeiten Armaturen. Sie regeln, sperren, sichern – und sorgen dafür, dass die Wärme zuverlässig und effizient genau dort ankommt, wo sie gebraucht wird.
Dieser Beitrag beleuchtet die zentrale Rolle von Armaturen in modernen Wärmenetzen: über die Vielfalt an Bauformen bis hin zu den Anforderungen an Qualität, Langlebigkeit und Zukunftsfähigkeit. Denn ohne sie funktioniert kein Wärmenetz – und damit auch kein klimafreundliches Heizen von morgen.

Die Evolution von Wärmenetzen

Die beigefügte Grafik veranschaulicht schematisch den Aufbau eines modernen Wärmenetzes. Sie zeigt, wie die verschiedenen Wärmequellen – wie Blockheizkraftwerke, Großwärmepumpen, industrielle Abwärme, Rechenzentren sowie Umweltwärme aus Flüssen oder Seen – in ein gemeinsames Fernwärmesystem einspeisen. Ergänzt wird das System durch einen Wärmespeicher, der als Puffer dient und die bedarfsgerechte Versorgung unterstützt.
Die erzeugte Wärme wird über ein verzweigtes Leitungsnetz zu unterschiedlichen Verbrauchern transportiert. Dazu zählen kommunale Einrichtungen wie Wohngebäude und öffentliche Gebäude sowie industrielle Abnehmer mit hohem Wärmebedarf. Die Grafik unterscheidet farblich zwischen den Erzeugern (rot) und den Verbrauchern (grün), was die Flussrichtung der Wärmeenergie im Netz deutlich macht.
Die Darstellung unterstreicht die Vielseitigkeit und Flexibilität moderner Wärmenetze, die sowohl zentrale als auch dezentrale Einspeisung ermöglichen. Sie zeigt zudem, wie durch die Integration verschiedener Energiequellen – insbesondere erneuerbarer und rückgewonnener Wärme – ein nachhaltiger und effizienter Betrieb realisiert werden kann.
Die ersten Fernwärmenetze wurden vor etwa 150 Jahren in New York, USA, verlegt. Die Idee, Wärme über große Distanzen zu transportieren und zu verteilen, fand großen Anklang, da sie viele Vorteile für den Wohlstand bot. Gebäude konnten an ein Wärmenetz angeschlossen werden und wurden mit externer Wärme zum Heizen und für Warmwasser versorgt. Zu dieser Zeit waren dezentrale handbefeuerte Kohleöfen die Standardheizquelle in Gebäuden. In Europa war Deutschland das erste Land, das um 1900 Wärmenetze verlegte. Seitdem haben sich Wärmenetze über vier technische Generationen entwickelt.
Die erste Generation nutzte Dampf als Medium bei Temperaturen von 130 bis 200 °C, was zu hohen Verlusten, ineffizienten Systemen und Verbrühungsgefahr führte. Die zweite Generation arbeitete bei Temperaturen von 100 bis 130 °C und die dritte bei etwa 95 °C. Niedrigere Temperaturen wurden durch bessere Wärmedämmung der Gebäude unterstützt, wodurch auch das Unfallrisiko durch ein mögliches Verbrühen gesenkt wurde. Heute werden überwiegend Heißwassernetze eingesetzt, und Dampfnetze sind nur noch vereinzelt vorhanden. Die meisten Wärmenetze arbeiten nach der zweiten, dritten und vierten Generation, wobei die vierte Generation Temperaturen um die 70 °C nutzt.
Für die Zukunft wird bereits über die fünfte Generation von Wärmenetzen gesprochen, die Temperaturen von 10 bis 30 °C im Netz haben und diese mit dezentralen Wärmepumpen auf Verbrauchsniveau bringen. Diese Technologie ermöglicht die Nutzung vieler unterschiedlicher Wärmequellen und fördert den Ausbau erneuerbarer und umweltfreundlicher Energiequellen. Ein weiterer Vorteil dieser kalten Netze ist die Möglichkeit, an heißen Sommertagen den Gebäuden Wärme zu entziehen und sie somit zu kühlen. Niedrigere Temperaturniveaus müssen jedoch feiner geregelt und verteilt werden, und hier kommen diverse Armaturen zum Einsatz.

Eine Vielzahl an Armaturen in Wärmenetzen

Es gibt viele unterschiedliche Armaturentypen in Wärmenetzen, die nach Funktion oder konstruktiven Eigenschaften unterschieden werden. Auf der Erzeugerseite setzen Planer häufig Absperrklappen, Schieber oder Ventile ein, da diese für Wartungszwecke leicht zugänglich und bei großen Nennweiten kostengünstiger als Kugelhähne sind. Absperrklappen und Schieber werden zum Absperren eingesetzt. Diese Armaturen sind meist in einer offenen oder geschlossenen Stellung und müssen bei Bedarf einwandfrei funktionieren und dicht abschließen. Regelarmaturen werden auf der Erzeugerseite zum Durchflussregeln und Beimischen eingesetzt. Hierfür werden diverse Sitzventile mit Hubbewegung verwendet, die je nach Anwendungszweck über einen elektrischen Antrieb oder eigenmedium geregelt werden. Bei hohen Temperaturen kommen in der Regel metallisch dichtende Armaturen zum Einsatz, bei denen Sitz und Absperrkörper aus Metall sind. Bei niedrigeren Temperaturen unter 80 °C sind weichdichtende Armaturen die bessere Wahl, da diese in der Herstellung günstiger und resilienter gegenüber möglichen Partikeln im Wärmemedium sind.
In Wärmenetzen werden wartungsarme Armaturen mit geringem hydraulischen Widerstand bevorzugt. Kugelhähne mit einteiligem Gehäuse und Schweißenden sind ideal, da sie aus wenigen Komponenten bestehen und in der Offenstellung einen vollen Durchflussquerschnitt bieten. Sie werden unterirdisch in einem Schacht oder über eine Einbaugarnitur betätigt.
Bei der so genannten Zonenregelung kommen spezielle Armaturen zum Einsatz, die bedarfsorientiert betätigt werden und die für einen hydraulischen Abgleich sorgen. Hierbei ist die Regelcharakteristik dieser Armaturen besonders wichtig. Bei Übergabestationen werden Armaturen zum Absperren und gegebenenfalls zum Regeln benötigt. Des Weiteren finden sich auch Rückschlag-, Be- und Entlüftungs- sowie Sicherheitsventile in den Netzen. 

Auf die richtige Auswahl kommt es an

Armaturen in Fernwärmenetzen müssen besonders langlebig sein, da sie oft schwer zugänglich sind und im Falle einer Nichtfunktion hohe Kosten verursachen würden. Die Qualität der Armaturen spielt eine große Rolle für die Betreiber. Es werden überwiegend bewährte Armaturentypen und Hersteller eingesetzt. Die meisten Spezifikationen verlangen die gängigen Normen wie DIN EN 13941-1, DIN EN 488 und EN 253 und schreiben die Werkstoffe für die Konstruktion vor. Bei der Werkstoffwahl muss man neben der Beständigkeit auch die Langzeittemperaturbelastung berücksichtigen.
Bei erdverlegten Leitungen kommen Absperrarmaturen mit Schweißenden zum Einsatz, da diese eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Rohr eingehen und keine zusätzlichen Dichtungen und Schraubelemente benötigt werden. Damit ist das Risiko einer Leckage minimiert. Zudem bieten diese Schweißverbindungen größere Sicherheit bei Verformungen im Erdreich.
Da man Armaturen möglichst langsam betätigen sollte, um Druckstöße in den langen Stahlleitungen zu vermeiden, kann es durch die hohe Fließgeschwindigkeit in den Zwischenstellungen der Armaturen zu Schäden an Dichtelementen kommen. Hierfür haben die Hersteller besondere Lösungen in Bezug auf die Werkstoffwahl und Gestaltung der einzelnen Komponenten entwickelt.
Für große Nennweiten sind Kugelhähne zwar technisch bevorzugt, aber kostspielig, da sie viel Material und eine anspruchsvolle Bearbeitung erfordern. Als bewährte Alternativen kommen Absperrklappen und Schieber zum Einsatz. Schieber haben einen geringeren hydraulischen Widerstand, aber eine hohe Bauhöhe, was mehr Platz benötigt. Absperrklappen haben durch die Klappenscheibe in der Regel einen größeren Strömungswiderstand, benötigen jedoch weniger Platz, da die Welle rotiert und nicht steigt. Durch die einfachere Konstruktion sind Absperrklappen leichter und bei größeren Nennweiten günstiger in der Beschaffung.
Die Produktqualität spiegelt sich auch in der Dichtigkeit nach außen über viele Jahrzehnte wider. Fernwärmewasser wird speziell aufbereitet und mit Zusatzstoffen versehen, damit das System lange hält, nicht korrodiert und weniger Ablagerungen entstehen. Sollte dieses Medium durch eine Undichtigkeit nach außen gelangen, müsste es nachgefüllt werden, was mit Kosten verbunden ist. Zudem ist es nicht ideal für den Boden- und Umweltschutz, wenn das Medium in größeren Mengen austreten und versickern würde.

Die Zukunft der Armatur in Wärmenetzen

Fernwärme bietet enorme Möglichkeiten, um die Klimaziele zu erreichen. Die Betreiber stellen auf umweltfreundliche Technologien um und reduzieren den Bedarf an fossilen Energieträgern. Die Umstellung ist nicht nur gut für Mensch und Umwelt, sondern bietet auch wirtschaftliche Chancen für Unternehmen, neue Lösungen zu entwickeln und für den Markt bereitzustellen. Bei den Armaturen für Wärmenetze kann man neben den hohen Qualitätsansprüchen vermehrt intelligente Lösungen sehen, bei denen einzelne Komponenten Informationen austauschen und Armaturen mehr als nur öffnen und schließen können. Die Zukunft wird Armaturen erfordern, die das Gesamtsystem weiter verbessern, besonders langlebig sind und hydraulisch optimiert werden.

Eingesetzte Produkte

BOA-Systronic ePIC

BOA-Systronic ePIC
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Smartes und druckunabhängiges Mess- und Regelventil (2-Wege-Energieventil) für die Überwachung und Regelung von Strömungsrichtung, Volumenstrom, Vor- und Rücklauftemperatur, Leistung und Wärmemenge sowie zur Automatisierung des hydraulischen Abgleichs. Mit integrierter Ultraschalldurchflussmessung und Temperatursensor, ohne Mediumsberührung, inkl. 2 zusätzlicher Pt1000 Temperaturfühler zur Erfassung der Vor- und Rücklauftemperatur, inkl. integrierter Grundregelfunktionen (Position, Durchfluss, Temperatur, Leistung), inkl. integrierter Prozessoptimierung (Delta-T-Management und Limitierungsfeatures). Auch als DVGW-zertifizierte Trinkwasserausführung mit elektrostatischer Kunststoffbeschichtung (EKB) verfügbar.

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BOA-CVE H

BOA-CVE H
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Wartungsfreundliches Regelventil nach DIN/EN mit Flanschen, wahlweise mit linearer oder gleichprozentiger Regelcharakteristik bei Kvs-Werten von 0,1 bis 630 m³/h und Schließdrücken bis zu 40 bar, einfacher Austausch aller Innenteile ohne Spezialwerkzeug inklusive des beidseitig verwendbaren Sitzes, serienmäßige Schallreduzierung durch zweistufige Entspannung mittels Kombination von Parabolkegel und Lochkäfig, mit elektrischem Stellantrieb.

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BOA-CVP H

BOA-CVP H
Dokumente

Wartungsfreundliches Regelventil nach DIN/EN mit Flanschen, wahlweise mit linearer oder gleichprozentiger Regelcharakteristik bei Kvs-Werten von 0,1 bis 630 m³/h und Schließdrücken bis zu 40 bar, einfacher Austausch aller Innenteile ohne Spezialwerkzeug inklusive des beidseitig verwendbaren Sitzes, serienmäßige Schallreduzierung durch zweistufige Entspannung mittels Kombination von Parabolkegel und Lochkäfig, mit pneumatischem Stellantrieb.

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BOA-H

BOA-H
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Absperrventil nach DIN/EN mit Flanschen, mit Faltenbalg, geradem Oberteil, mit Absperrkegel oder Drosselkegel, serienmäßiger Stellungsanzeige mit Farbleitsystem zur Unterscheidung der Ausführung, austauschbarem Kegel, geschütztem Faltenbalg bei komplett geöffneter Armatur, Dichtflächen aus verschleißfestem und korrosionsbeständigem Chromstahl oder Chromnickelstahl.

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DANAÏS 150

DANAÏS 150
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Doppelt exzentrische Absperrklappe mit Vierkant-Wellenende nach ISO 5211, mit Plastomer-Sitz (auch in fire-safe-Ausführung), Metall-Sitz oder Elastomer-Sitz (FKM [VITON R] oder NBR [Nitril]). Handhebel oder Untersetzungsgetriebe, pneumatischer, elektrischer oder hydraulischer Stellantrieb. Gehäuse aus Gusseisen mit Kugelgraphit, Stahlguss, Edelstahl oder Duplex-Edelstahl (254 SMO). Ringgehäuse (T1), Gehäuse mit Gewindeflanschaugen (T4), T4 für einseitiges Abflanschen und den Einsatz als Endarmatur mit Gegenflansch. Anschlüsse nach EN, ASME oder JIS. Fire-safe-Prüfung und -Zertifizierung nach API 607. Emissionsverhalten geprüft und zertifiziert nach EN ISO 15848-1. ATEX-Ausführung nach Richtlinie 2014/34/EU.

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BOA-R

BOA-R
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Rückschlagventil nach DIN/EN mit Flanschen, federbelastetem Kegel, wartungsfrei.

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