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Auslegung des Membranausdehnungsgefäßes

Membrandruckbehälter - Artikel

Rechner zur Auslegung des Membranausdehnungsgefäßes nach PN-B-02414

Professioneller Rechner zur Auslegung von Membranausdehnungsgefäßen in geschlossenen Zentralheizungsanlagen. Führt die vollständige Berechnung gemäß der Norm PN-B-02414:1999 aus — vom Nutzvolumen Vu über den Betriebsvordruck pR bis zur Auswahl aus der Normgrößenreihe.

Für Planer, Installateure und Hausbesitzer bei der Planung eines Heizraums oder einer Heizungsmodernisierung. Das Ergebnis kann als A4-PDF exportiert werden und ist direkt für die Projektdokumentation verwendbar.

So benutzen Sie den Rechner in 3 Schritten

1

Geben Sie das Anlagenvolumen V in m³ ein. Schätzen Sie von der Auslegungs-Heizlast des Gebäudes (NICHT von der Kesselnennleistung, die meist überdimensioniert ist): typisch 50–70 W/m² × Wohnfläche = Auslegungsleistung, dann Auslegungsleistung × 12–15 l/kW für Plattenheizkörper. Für ein 150-m²-Haus nach 2005 ergibt das etwa 150–200 l. Pufferspeicher und hydraulische Weichen nicht vergessen.

2

Geben Sie die Vorlauftemperatur ein — typisch 70–80 °C für Plattenheizkörper, 35–45 °C für Fußbodenheizung. Der Rechner liest den Δv-Wert automatisch aus den Wassertabellen für diese Temperatur.

3

Stellen Sie die restlichen Parameter ein: maximaler Druck (meist 3 bar — Öffnungsdruck des Sicherheitsventils), Vordruck des Gefäßes (werkseitig 1,5 bar) und Betriebsverluste (0,5–1 % nach Norm). Das Ergebnis erscheint automatisch.

Was der Rechner zur MAG-Auslegung liefert

Der Rechner liefert den vollständigen Satz von Werten aus PN-B-02414 sowie die endgültige Auswahl aus der handelsüblichen Baugrößenreihe:

  • Vu — minimales Nutzvolumen des Gefäßes, d. h. die Wassermenge, die das Gefäß durch thermische Ausdehnung aufnehmen muss.
  • Vn — minimales Gesamtvolumen des Gefäßes unter Berücksichtigung des maximalen Drucks und des Vordrucks.
  • VuR — Nutzvolumen einschließlich Betriebsreserve für laufende Wasserverluste.
  • pR — Betriebsvordruck im Kaltzustand, am Heizraum-Manometer einzustellen.
  • VnR — Gesamtvolumen des Gefäßes mit Betriebsreserve. Dieser Wert bestimmt die Auswahl aus der Baugrößenreihe (8, 12, 18, 25, 35, 50, 80, 100, 140, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1500 dm³).

Eingabefelder — was eingeben und woher nehmen

Anlagenvolumen V [m³]

Gesamter Wasserinhalt der Heizungsanlage: Kessel oder Wärmetauscher, Rohre, Heizkörper, Pufferspeicher, hydraulische Weiche. In der Praxis aus der Auslegungs-Heizlast des Gebäudes abschätzen (nicht aus der Kesselnennleistung!): für ein Haus nach 2005 50–70 W/m² × Wohnfläche, dann Auslegungsleistung × 12–15 l/kW für Plattenheizkörper. Für ein 150-m²-Haus ergibt das etwa 150–200 l.

Vorlauftemperatur [°C]

Auslegungs-Wassertemperatur im Vorlauf. Für ältere Radiatoranlagen 75–80 °C, für neue mit Brennwertkessel 55–70 °C, für Fußbodenheizung 35–45 °C. Der Rechner akzeptiert ganzzahlige Werte im Bereich 41–100 °C.

Maximaler Druck [bar]

Öffnungsdruck des Sicherheitsventils, meist 3 bar für Einfamilienhäuser und 6 bar für industrielle Heizräume. Der Wert muss dem real installierten Sicherheitsventil entsprechen und darf den zulässigen Druck des druckempfindlichsten Bauteils nicht überschreiten.

Vordruck des Gefäßes [bar]

Werkswert des Ausdehnungsgefäßes (meist 1,5 bar) oder an die Anlagenstatik angepasst. Die Norm verlangt: p ≥ 0,1 × h + 0,2, wobei h die Anlagenhöhe in Metern ist. Für ein zweistöckiges Haus von 6 m Höhe beträgt das Minimum 0,8 bar.

Betriebsverluste E [%]

Reserve für laufende Wasserverluste in der Anlage: Entlüftung, Dichtungsleckagen, Entgasung. PN-B-02414 empfiehlt 0,5–1 %. Für neue dichte Anlagen 0,5 % verwenden; für ältere oder mit vielen automatischen Entlüftern — 1 %.

Hinweis: Heizungs-MAG ≠ Trinkwasser-MAG

Dieser Rechner legt ein Gefäß für eine geschlossene Zentralheizung aus, nicht für Trinkwarmwasser. Trinkwasser-MAGs benötigen eine hygienische Zulassung und verwenden andere Membranmaterialien. Verwenden Sie niemals ein Heizungs-MAG in einer Trinkwasseranlage oder umgekehrt — Standard-EPDM ohne Zulassung kann Stoffe abgeben, die die Wasserqualität beeinträchtigen.

Häufige Fragen zur Auslegung des Ausdehnungsgefäßes

Wie legt man ein Membranausdehnungsgefäß für eine Heizungsanlage aus?

Die Auslegung gem. PN-B-02414 beginnt mit dem Wasserinhalt der Anlage V und der Vorlauftemperatur, woraus das Nutzvolumen Vu bestimmt wird (das durch Wärmeausdehnung des Anlageninhalts aufgenommene Wasser). Anschließend werden unter Berücksichtigung des maximalen Drucks (Einstellung des Sicherheitsventils) und des Vordrucks des Gefäßes das Gesamtvolumen Vn sowie VnR mit Betriebsreserve berechnet — und VnR dient der Auswahl eines Gefäßes aus dem Handelssortiment.

Welchen Vordruck stellt man im Gefäß ein?

Der Vordruck muss die Wassersäule der Anlage abdecken: Die Norm fordert p ≥ 0,1 × h + 0,2 [bar], wobei h die Anlagenhöhe in Metern ist. Für ein 6 m hohes Gebäude ergibt das mindestens etwa 0,8 bar; werkseitig sind Gefäße auf etwa 1,5 bar eingestellt. Der Druck wird kalt und an der von der Anlage getrennten Gasseite des Gefäßes geprüft und eingestellt.

Wie groß muss das Ausdehnungsgefäß für ein Einfamilienhaus sein?

Es hängt vom Wasserinhalt der Anlage ab, nicht direkt von der Wohnfläche. Für ein Haus von etwa 150 m², gebaut nach 2005, liegt das Anlagenvolumen typischerweise bei 150–200 l, was meist zu einem Gefäß von 18–25 l führt (Heizkörper, Vorlauf 80 °C). Fußbodenheizung mit niedrigerer Temperatur ergibt eine geringere Volumenzunahme. Die genaue Größe berechnet der Rechner nach Eingabe von V, Temperatur und Drücken.

Darf ein Heizungs-Ausdehnungsgefäß für Trinkwarmwasser verwendet werden?

Nein. Gefäße für Trinkwarmwasser benötigen ein Hygienezertifikat (PZH) und eine Membran aus einem für den Kontakt mit Trinkwasser zugelassenen Material. Die Membran eines Heizungsgefäßes (meist nicht zertifiziertes EPDM) kann die Wasserqualität beeinträchtigen. Für Trinkwarmwasser werden dedizierte, zertifizierte Gefäße verwendet.

Woher nimmt man den Wasserinhalt der Anlage?

Am besten aus dem Projekt; in der Praxis wird er aus dem Norm-Heizwärmebedarf des Gebäudes geschätzt (nicht aus der Nennleistung des Kessels, die oft überdimensioniert ist). Für ein Gebäude nach 2005 sind 50–70 W/m² anzunehmen, dann etwa 12–15 l/kW für Plattenheizkörper. Ein Pufferspeicher oder eine hydraulische Weiche ist gegebenenfalls hinzuzurechnen.

Wozu eine Betriebsreserve für Wasserverluste?

Eine Anlage verliert Wasser durch Entlüftung, Entgasung und kleine Undichtigkeiten, daher empfiehlt PN-B-02414 eine Reserve von 0,5–1% des Volumens. Für neue, dichte Anlagen genügen 0,5%, für ältere oder solche mit vielen automatischen Entlüftern werden 1% angenommen. Die Reserve verhindert ein zu häufiges Nachfüllen der Anlage.

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Membranausdehnungsgefäß auslegen — Formeln, PN-B-02414, Rechner
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