Rohrdimensionierung Rechner für Wärmenetze
Nennweite aus Leistung, Spreizung und Druckgefälle
Der Rechner bestimmt die Nennweite einer einzelnen Wärmenetz-Leitung, etwa einer Hausanschluss- oder Verteilleitung. Aus Anschlussleistung und Temperaturspreizung ergibt sich der Massenstrom; gewählt wird die kleinste Nennweite nach EN 253, die das zulässige Druckgefälle und die Grenzgeschwindigkeit einhält.
Vordimensionierung einer einzelnen Leitung — gewählt wird die kleinste Nennweite, die Druckgefälle- und Geschwindigkeitskriterium einhält.
- Massenstrom
- –
- Volumenstrom
- –
- Geschwindigkeit
- –
- Druckgefälle
- –
| DN | dᵢ (mm) | v (m/s) | R (Pa/m) | Kriterien |
|---|---|---|---|---|
Annahmen: Stoffwerte bei Mitteltemperatur — Heizwasser 70 °C (ρ = 978 kg/m³, cₚ = 4,19 kJ/(kg·K), ν = 0,41·10⁻⁶ m²/s); kalte Nahwärme 10 °C: Wasser (ρ = 1000 kg/m³, cₚ = 4,19 kJ/(kg·K), ν = 1,31·10⁻⁶ m²/s) oder Wasser-Glykol 30 Vol.-% (ρ = 1040 kg/m³, cₚ = 3,7 kJ/(kg·K), ν = 3,0·10⁻⁶ m²/s) · Rauhigkeit k = 0,05 mm, Innendurchmesser nach EN 253 (Stahl-Mediumrohr) — bei kalter Nahwärme, wo PE-Rohre üblich sind, als Näherung · Reibungsbeiwert nach Colebrook-White · Geschwindigkeitsgrenzen: Hausanschluss 1,0 m/s, Verteilnetz und kalte Nahwärme 1,5 m/s, Transportleitung 2,5 m/s. Der Rechner liefert eine Vordimensionierung und ersetzt keine hydraulische Netzberechnung. Stand: Juli 2026. VICUS Software übernimmt keine Gewähr für die Richtigkeit der Ergebnisse.
So rechnet der Rechner
Aus Anschlussleistung Q̇ und Spreizung ΔT folgen Massen- und Volumenstrom, daraus für jede Nennweite die Fließgeschwindigkeit:
ṁ = Q̇ / (cp · ΔT) V̇ = ṁ / ρ v = V̇ / (π · di² / 4)
Das Druckgefälle je Meter Leitung berechnet der Rechner nach Darcy-Weisbach. Der Reibungsbeiwert λ folgt im turbulenten Bereich aus der Colebrook-White-Gleichung (Rauhigkeit k = 0,05 mm), im laminaren Bereich aus λ = 64/Re:
Re = v · di / ν R = (λ / di) · (ρ · v² / 2)
- Geprüft werden die Nennweiten DN 20 bis DN 500 mit Innendurchmessern nach EN 253 (Stahl-Mediumrohr).
- Gewählt wird die kleinste Nennweite mit R ≤ Rmax und – sofern aktiviert – v ≤ vmax (Hausanschluss 1,0 m/s, Verteilnetz und kalte Nahwärme 1,5 m/s, Transportleitung 2,5 m/s).
- Stoffwerte gelten bei Mitteltemperatur: Heizwasser 70 °C, für kalte Nahwärme Wasser oder Wasser-Glykol 30 % bei 10 °C.
- Das Ergebnis ist eine Vordimensionierung je Leitung. Gleichzeitigkeit, Netzverzweigung und der Druckverlauf zum Schlechtpunkt sind nicht berücksichtigt.
Hintergrund und Theorie
Richtwerte für Druckgefälle und Fließgeschwindigkeit, die Herleitung der Kriterien und ein Rechenbeispiel stehen im Wissensartikel Rohrdimensionierung in Wärmenetzen.
Für die vollständige thermo-hydraulische Netzsimulation mit Jahreslastgängen, Wärmeverlusten und Pumpenstrom aller Leitungen gibt es VICUS Districts.