Rohrvolumen- & Ausdehnungsgefäß-Rechner
BaurechnerBerechnen Sie Rohrnetz-Wasservolumen, Strömungsgeschwindigkeit und Ausdehnungsgefäßgröße. Mit Mehrsegment-Rohr-Konfigurator, Druckstoß-Prüfung und Einheiten-Brücke.
Rohr- & Hydraulik-Eingabeparameter
Rohrdurchmesser, Länge, Werkstoff, Durchfluss und Betriebstemperatur einstellen
Dynamischer Rohrquerschnitt
Distribution Header2D-Fluidsimulation & Maßstabsanzeige
Übersicht Rohrleitungsnetz1
| # | Rohrleitungsabschnitt | Rohrwerkstoff | ID (mm) | Rohrlänge | Abschnittsvolumen | Fließgeschwindigkeit |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Distribution Header | copper | 26 | 15 m | 7.96 L | 1.1 |
Thermische Ausdehnung & Ausdehnungsgefäß
EN 12828 / DIN 4807Ausdehnungsberechnung nach DIN EN 12828 & Handelsgrößen
Druckstoß- & Fließgeschwindigkeits-Prüfung
DIN 1988 / ASHRAEAkustik- & Druckstoßüberprüfung (Wasserschlag)
Bedienungsanleitung für den Rohrvolumen-, Durchfluss- & Ausdehnungsgefäß-Rechner
Ingenieurtechnische Anleitung zur Berechnung von Leitungsinhalten, Membran-Druckausdehnungsgefäßen, Strömungsgeschwindigkeiten und Druckstößen
Einheitensystem & Rohrstränge anlegen
Wählen Sie zwischen Metrisch (mm, m, L, m/s) und Imperial (in, ft, gal, ft/s). Legen Sie mehrere Rohrabschnitte an (z. B. Kesselvorlauf, Steigleitung, Verteiler, Heizkörperanbindung).
Rohrwerkstoff & exakten Innendurchmesser wählen
Wählen Sie das Rohrmaterial (Kupfer Cu Typ L, Mehrschichtverbundrohr PEX, Stahlrohr Sch 40 oder PVC/CPVC). Das Tool lädt präzise Innendurchmesser (ID) statt bloßer Nennweiten (OD).
Abschnittslängen & Zusatzvolumina erfassen
Tragen Sie die Längen der Teilstrecken ein. Fügen Sie Kessel-, Pufferspeicher-, Wärmepumpen- und Heizkörpervolumina im Feld für Zusatzvolumen hinzu.
Betriebstemperatur-Spreizung (ΔT) festlegen
Wählen Sie das Systemprofil: Standard-Heizung (10°C → 80°C, 4,0 %), Wärmepumpe / Niedertemperatur (10°C → 50°C, 1,8 %), Hochtemperatur (10°C → 90°C, 4,5 %) oder Solarthermie (10°C → 110°C, 6,0 %).
Ausdehnungsgefäß (MAG) nach DIN 4807 / EN 12828 prüfen
Ermitteln Sie das reine Ausdehnungsvolumen und die empfohlene handelsübliche Gefäßgröße (18L, 24L, 35L, 50L, 80L, 100L) inklusive normgerechter Wasservorlage.
Fließgeschwindigkeit & Joukowsky-Druckstoß auditieren
Geben Sie den Auslegungsdurchfluss (L/min, m³/h oder L/s) ein. Prüfen Sie akustische Grenzwerte (<1,0 m/s geräuscharm, 1,0–1,5 m/s zulässig, >1,5 m/s Warnung) und Druckstoßrisiken.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Expertenwissen aus der TGA- und Heizungstechnik zu Innendurchmessern, MAG-Dimensionierung, Fließgeräuschen und Wasserschlägen
Q:Warum muss das Rohrvolumen stets mit dem Innendurchmesser (ID) berechnet werden?
Wasser zirkuliert ausschließlich im lichten Innenraum des Rohres. Ein 1-Zoll-Kupferrohr, ein 1-Zoll-PEX-Verbundrohr und ein 1-Zoll-Stahlrohr besitzen zwar denselben Außendurchmesser-Bereich, aber völlig unterschiedliche Wandstärken. Ein PEX-Rohr hat wegen dickerer Wände einen ID von ~20 mm, Kupfer ~26 mm und Stahl ~26,6 mm. Die Verwendung des Außendurchmessers führt zu 30 % bis 50 % Berechnungsfehlern beim Anlagenvolumen und fehlerhaft dimensionierten Ausdehnungsgefäßen.
Q:Wie wird ein Membran-Druckausdehnungsgefäß (MAG) nach DIN 4807 und EN 12828 dimensioniert?
Das Nennvolumen muss neben der reinen thermischen Wasserausdehnung (ΔV = V_Anlage × Ausdehnungskoeffizient) auch eine vorgeschriebene Wasservorlage (mindestens 0,5 % des Anlageninhalts bzw. 3 Liter) zur Membranbenetzung enthalten. Dieses Volumen wird durch den Vordruckfaktor η = (P_End - P_Anfang) / P_End (in absolutem bar) dividiert und an gängige Handelsgrößen (12L, 18L, 24L, 35L, 50L, 80L) angepasst.
Q:Welche Fließgeschwindigkeit ist in Heizungsrohren maximal zulässig?
In Wohngebäuden sollte die Fließgeschwindigkeit zur Vermeidung von Fließ- und Rauschgeräuschen zwischen 0,5 und 0,8 m/s liegen (maximal 1,0 m/s in Hauptverteilleitungen). In gewerblichen Zentralen sind bis zu 1,2–1,5 m/s vertretbar. Geschwindigkeiten über 1,5–2,0 m/s führen zu Kavitation, Erosionskorrosion an Kupferbögen und einem quadratisch ansteigenden Pumpenstromverbrauch.
Q:Was ist ein Druckstoß (Wasserschlag) und was besagt die Joukowsky-Gleichung?
Wird eine strömende Wassersäule durch schnell schließende Magnetventile oder Kugelhähne abrupt gestoppt, wandelt sich die kinetische Energie in eine Druckwelle um, die mit Schallgeschwindigkeit im Wasser (~1.200–1.400 m/s) zurückschlägt. Nach der Joukowsky-Formel (ΔP = ρ · c · Δv) erzeugt bereits ein Abbremsen von 2,0 m/s einen Stoßdruck von über 20 bis 25 bar, der Rohre bersten lassen und Kesselkörper beschädigen kann.
Q:Welchen Einfluss hat Frostschutzmittel (Glykol) auf das Ausdehnungsgefäß?
Wasser-Glykol-Gemische (z. B. in Solarthermie-Kreisläufen oder Außen-Wärmepumpen) haben einen spürbar höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als reines Wasser. Ein 30–40 %iges Propylenglykol-Gemisch dehnt sich bei gleicher Erwärmung um ca. 10 % bis 15 % stärker aus. Das MAG muss entsprechend größer gewählt werden, um ein Ansprechen des Sicherheitsventils zu verhindern.
Q:Auf welchen Vordruck muss das Ausdehnungsgefäß eingestellt werden?
Der Gasvordruck (P_0) muss dem statischen Anlagendruck (geodätische Höhe zwischen Gefäß und höchstem Heizkörper) plus 0,2 bis 0,3 bar Sicherheitszuschlag entsprechen (mindestens jedoch 1,0 bar). Bei 7 Metern Höhenunterschied beträgt der statische Druck 0,7 bar; der Gasvordruck wird somit auf 1,0 bar eingestellt (bei drucklosem Wasserteil). Der Fülldruck der kalten Anlage sollte 0,2–0,3 bar über dem Vordruck liegen.
Variablen:
- V: Leitungswasservolumen des Rohrabschnitts in Litern (l)
- r: Rohr-Innenradius in Metern (r = d / 2000)
- d: Rohr-Innendurchmesser in Millimetern (mm)
- L: Gestreckte Länge des Rohrleitungsabschnitts in Metern (m)
- v: Fließgeschwindigkeit des Wassers in Metern pro Sekunde (m/s)
- Q: Auslegungsdurchfluss in Litern pro Minute (l/min)
- ΔV: Reines thermisches Wasserausdehnungsvolumen in Litern (l)
- e: Volumenausdehnungskoeffizient (e ≈ 0,04 bei 10°C → 80°C)
- ΔP: Maximaler Joukowsky-Druckstoß bei schnellem Armaturenschluss in Pascal (Pa) bzw. bar
- ρ: Wasserdichte (≈ 1000 kg/m³)
- c: Druckwellenausbreitungsgeschwindigkeit in der Rohrleitung (≈ 1200–1400 m/s)