Dreiwegeventil – Mischventil zur Regelung von Volumenströmen in Heizungen

Wie funktioniert ein Dreiwegeventil?

Ein Dreiwegeventil hat, wie der Name bereits verrät, drei Zugänge. Der erste Zulauf ist für das einströmende Heizwasser reserviert. Die zweite Öffnung mündet in den Rücklauf der Heizung. Dort fließt das bereits abgekühlte Heizwasser durch, das schon die Heizkörper des Systems passiert hat. Der Ventilausgang führt zum Heizungsvorlauf, der mit der ersten Heizquelle verbunden ist. Das kann ein Heizkörper oder der Heizkreis in einer Fußbodenheizung sein.

Im Dreiwegeventil ist ein Motor verbaut, welcher die verschiedenen Volumenströme durch Öffnen und Schließen der einzelnen Öffnungen steuert. Die beiden Extreme sind: Es fließt nur Heizungswasser vom Heizkessel durch oder es fließt nur Wasser über den Rücklauf in den Heizungsvorlauf.

Somit hat das Dreiwegeventil zwei zentrale Aufgaben:

1. Es mischt das kühlere Heizungswasser aus dem Rücklauf mit dem wärmeren Wasser aus dem Vorlauf und kann dessen Temperatur so nach Bedarf senken.
2. Der Rücklauf wird verringert, sodass sich die Vorlauftemperatur stärker erhöhen kann. Das wiederum sorgt dafür, dass auch der Rücklauf sich wieder stärker erwärmt. Diese Funktion ist wichtig für Heizsysteme, für die eine bestimmtes Temperaturminimum erforderlich ist.

Je nach Einsatzzweck kann das Dreiwegeventil auch verwendet werden, um im Heizsystem zwischen Warmwasserbereitung und Heizen zu wechseln. In der einen Einstellung fließt das Heizungswasser durch die Heizungsrohre zu den Heizkörpern. In der anderen Einstellung erwärmt das Heizungswasser das Brauchwasser über einen Wärmetauscher. Manche Dreiwegeventile erlauben eine Zwischenstellung und können sowohl die Heizkörper mit warmem Heizungswasser versorgen als auch Brauchwasser erwärmen.

Einsatzmöglichkeiten für Dreiwegeventile

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, um ein Dreiwegeventil, auch 3-Wege-Mischer genannt, in einem Heizsystem zu verwenden. Ziel des Mischers ist es vor allem, die Temperaturen zwischen Vor- und Rücklauf durch die Zu- und Abflusssteuerung so zu regulieren, dass die benötigte Heizenergie optimal genutzt werden kann.

• Betrieb von Fußbodenheizung und Heizkörpern: Wenn ein Heizkessel bzw. Wärmepumpen oder Solarthermie ein Heizsystem mit Heizkörpern und einer Flächenheizung mit Wärme versorgen, ist eine präzise Aussteuerung der Volumenströme im Leitungssystem der gesamten Anlage erforderlich, um eine hohe Energieeffizienz zu gewährleisten. Das Dreiwegeventil mischt Wasser aus dem Rücklauf bei, wenn das Heizungswasser für die notwendige Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung zu warm ist. Das kann erforderlich sein, wenn Fußbodenheizung und Heizkörper im selben Heizkreis betrieben werden. Durch das Absenken der Vorlauftemperatur können beide Heizsysteme parallel betrieben werden.
• Weit von Heizkörpern entfernt installierter Heizkessel: Gerade in größeren Häusern kann es vorkommen, dass der Heizkessel weit von den Heizkörpern entfernt installiert wurde. In diesem Fall wird ein Dreiwegeventil im Rücklauf in der Nähe des Verbrauchers installiert. Sobald der Verbraucher kein warmes Heizungswasser benötigt, schließt das Ventil und das warme Wasser aus dem Vorlauf fließt zurück zum Heizkessel. So schaltet sich der Kessel wieder aus oder leitet das erwärmte Heizungswasser über eine Pumpe zu einem anderen Verbraucher, wo es benötigt wird.
• Warmwasser und Heizungsbetrieb im Wechsel oder parallel: Über den Dreiwegemischer kann ein Heizsystem Wärme oder Warmwasser bereitstellen, oder es kann im Parallelbetrieb sowohl warmes Heizungswasser als auch Brauchwasser bereitstellen. Das Dreiwegeventil reguliert durch das Öffnen der jeweiligen Ventilklappen, wie das warme Heizungswasser genutzt wird.

Wie funktioniert ein Dreiwegeventil elektrisch?

Ein Dreiwegeventil besteht in der Regel aus einem Metallgehäuse mit drei Eingängen. Diese werden „Summentor“, „Bypass“ und „Regeltor“ genannt. Zwischen den Eingängen befindet sich ein Schieber bzw. ein Ventilteller, über welche die Volumenströme von Vor- und Rücklauf gesteuert werden. Ältere 3-Wege-Mischer arbeiten mit Stellbetrieb und einer Relaissteuerung, die jeweils das Ventil auf „Zu“ oder „Auf“ stellen kann.

Moderne elektrische Dreiwegeventile sind mit einem Servomotor ausgestattet, der mit einem Temperaturfühler verbunden ist. Der Sensor misst die Außentemperatur und gleicht diese mit der Heizkurve ab. Mit sinkender Außentemperatur öffnet der Servomotor immer wieder das Ventil, um eine höhere Vorlauftemperatur zu erreichen. Die Ventile können Stellungen zwischen 0 (geschlossen) und 10 (voll geöffnet) einnehmen.

Der Vorteil der elektrisch gesteuerten Dreiwegeventile besteht in der sehr feinen Austarierung der Volumenströme, welche die Effizienz der Heizungsanlage deutlich erhöht. Der Heizungsbetrieb passt sich dadurch optimal an die Witterungsverhältnisse an.

Welcher 3-Wege-Mischer ist der richtige?

Um die Volumenströme im Heizkreislauf zu steuern, ist die richtige Dimensionierung des Dreiwegeventils notwendig. Hierfür sind verschiedene Berechnungen erforderlich, die Sie am besten einem Fachbetrieb überlassen. So ist sichergestellt, dass das Einbinden des Ventils das gewünschte Ergebnis erzielt.

Was kann ein Dreiwegeventil kosten?

Abhängig von der Ausführung kosten Dreiwegeventile zwischen 90 und 200 Euro. Hinzu kommen die Kosten für den Einbau. Dreiwegeventile mit elektrischer Servosteuerung sind teurer als einfache Stellventile, die mit Relaiskontakten funktionieren.

Kleines Bauteil mit großer Wirkung

Ein Dreiwegeventil kann sich positiv auf die Energieeffizienz und somit auf die Energiekosten auswirken. Allerdings muss das Ventil gut geplant und fachgerecht eingebaut werden. Nur so ist sichergestellt, dass eine Flächenheizung zusammen mit Heizkörpern effizient betrieben werden kann.

Unabhängig von der Optimierung der Regeltechnik mit einem Dreiwegeventil sollten Sie zusätzlich an einen hydraulischen Abgleich denken. Durch die Messung und korrekte Ausrichtung der Volumenströme in Ihrem Heizsystem können Sie viel Energie sparen und effizienter heizen. Das Gute daran: Ein hydraulischer Abgleich inklusive Einstellung der Heizkurve ist förderfähig.