Heizungsarten und -systeme
Einzel-, Sammel- und Fernheizungen, Arten der Warmwasserheizung
Zur Beheizung eines Raumes, eines Gebäudes oder einer Stadt stehen unterschiedliche Heizungsarten und -systeme zur Verfügung. Diese lassen sich nach verschiedenen Gesichtspunkten klassifizieren, z.B. nach Art des Wärmeträgers, dem technischen Prinzip, der Leitungsführung oder dem Ort der Wärmeerzeugung. Grundsätzlich unterscheidet man zunächst zwischen Einzel-, Sammel- und Fernheizungen.
Gallerie
Einzelheizung
Einzelheizungen dienen der Beheizung des Raumes, in dem sie
aufgestellt sind. Sie werden an den Schornstein angeschlossen und
mit Holz, Kohle, elektrischem Strom, Heizöl oder Gas beheizt. Zu
ihnen gehören Kamine, Kachelöfen, Elektroheizgeräte, eiserne Öfen,
Ölöfen, Dauerbrandöfen und Gasheizer. Im Neubau spielen
Einzelfeuerstätten zur ausschließlichen Beheizung eines Gebäudes
keine Rolle mehr. Häufig werden offene Kamine und Kachelöfen als
zusätzliche Heizung von Wohn- und Aufenthaltsräumen
installiert.
Sammelheizung
Sammelheizungen wie z.B. Etagen-, Zentral- oder Blockheizungen
erzeugen Wärme an zentraler Stelle und leiten sie über ein Medium
wie Wasser, Dampf oder Luft durch ein Rohrsystem zu den
angeschlossenen Heizflächen. Die Verteilung der Wärme erfolgt in
Decken, Wänden und Fußböden. Etagenheizungen liefern die Wärme
entweder für ein Geschoss oder für eine Wohnung; der kleine
Heizkessel kann in Bad, Küche oder Flur angeordnet werden. Im
Gegensatz dazu wird die Wärme einer Zentralheizung meistens in
einem Heizraum erzeugt. Von hier gelangt sie über Steig- und
Verteilungsleitungen zu den Wohnungen der einzelnen Geschosse.
Blockheizungen versorgen eine ganze Gebäudegruppe mit Wärme und
meistens auch mit Warmwasser.
Warmwasserheizung
Die häufigste Form der Zentralheizung in Deutschland ist die
Warmwasserheizung. Sie besteht aus einem Wärmeerzeuger, der das
Wärmeübertragermedium Wasser erwärmt und mithilfe einer Pumpe durch
Rohrleitungen (Vorlauf) zu den Heizflächen liefert, die die Wärme
an den zu beheizenden Raum abgeben. Anschließend fließt das
abgekühlte Wasser über die Rücklaufleitungen zurück zum
Wärmeerzeuger. Je nach Wassertemperatur, technischem Prinzip und
Leitungsführung werden folgende Arten unterschieden.
Warmwasserheizung (WWH)
Bei Warmwasserheizungen wird die Warmwassertemperatur auf 120°C
begrenzt. Konventionelle Warmwasserheizungen werden für eine
Vorlauftemperatur von 90°C und eine Rücklauftemperatur von 70°C bei
maximaler Leistung ausgelegt.
Heißwasserheizung (WWH)
Heißwasserheizungen werden mit Vorlauftemperaturen höher als 110°C
betrieben. Sie kommen insbesondere für Fernheizungen mit
weitläufigen Rohrnetzen infrage.
Niedertemperaturheizung
Niedertemperatur-Warmwasserheizungen besitzen eine
Kesselwasserregelung, die über einen äußeren Temperaturfühler
gesteuert wird. So erwärmt sich das Kesselwasser passend zur
Jahreszeit und bleibt auf dem gleichen Temperaturniveau wie das
Heizungswasser im System. Die gleitenden Vorlauftemperaturen
betragen zwischen 40°C in der Übergangsjahreszeit und maximal 75°C
an kalten Wintertagen. Wegen der geringeren Vorlauftemperaturen
benötigen sie wesentlich größere Heizkörper
oder Flächenheizungen.
Schwerkraft- oder Pumpenwarmwasserheizung
Die
Schwerkraftheizung ist die einfachste Art der Warmwasserheizung.
Bei ihr erfolgt die Wasserzirkulation allein durch den
Dichteunterschied des Wassers in den Steigesträngen. Da sie keine
Umwälzpumpe benötigt, arbeitet sie völlig geräuschlos, hat aber
zahlreiche Nachteile. So muss u.a. der Heizkessel am tiefsten Punkt
des Heiznetzes angeordnet werden, die Leitungen erfordern große
Nennweiten und damit einhergehend ein großes Wasservolumen. Zudem
kommt die Zirkulation bei geringen Wassertemperaturen zum
Stillstand und auch die Bereitstellung von Heizwasser mit einer
definierten Temperatur ist nicht möglich. Aus diesen Gründen wird
die Schwerkraftheizung heute nicht mehr eingesetzt. Stattdessen
kommen Pumpenwarmwasserheizungen zum Einsatz. Bei ihnen erfolgt die
Wasserzirkulation zwangsweise über eine elektrisch betriebene
Umwälzpumpe, die im Vor- oder Rücklauf eingebaut werden kann. Ihre
Nachteile bestehen in den nicht völlig zu vermeidenden
Pumpengeräuschen und dem zum Betrieb der Pumpe notwendigen
Stromverbrauch.
Einrohr- und Zweirohrheizung
Die Einrohrheizung wird heute nur noch selten ausgeführt, da sie im
Vergleich zur Zweirohrheizung einen größeren Aufwand für Auslegung,
Berechnung und hydraulischen Abgleich erfordert. Bei der
Zweirohrheizung wird jeder Heizkörper an eine Vor- und eine
Rücklaufleitung angeschlossen und erhält damit eine annähernd
gleiche Vorlauftemperatur. Die Leistung der Heizkörper wird – wie
auch bei der Einrohrheizung – mit Thermostatventilen geregelt.
Offene und geschlossene Systeme
Zur Aufnahme der wärmebedingten Ausdehnung des Wassers in einer
Warmwasserheizung gibt es zwei Möglichkeiten: In offenen
Heizungsanlagen geschieht dies über ein offenes Ausdehnungsgefäß, das oberhalb des höchsten
Punktes im Rohrnetz angeordnet, im kalten Zustand der Anlage einen
niedrigen und im warmen Zustand einen hohen Füllstand aufweist. Der
Kontakt des Wassers mit der Atmosphäre begünstigt allerdings
Korrosion im System. Ein weiterer Nachteil ist der Platzbedarf im
obersten Geschoss. Aus diesen Gründen werden Warmwasserheizungen
heute nahezu ausschließlich als geschlossene Systeme ausgeführt.
Die wärmebedingte Ausdehnung des Wassers übernimmt ein
geschlossenes Ausdehnungsgefäß, das für den Druckausgleich sorgt.
Das Gefäß, das an beliebiger Stelle angeordnet werden kann, wird
meistens im Rücklauf nahe des Heizkessels angebracht.
Dampfheizungen
Bei ihnen wird Wasser im Heizkessel auf über 100°C erhitzt und in
Dampf umgewandelt. Dieser gelangt durch Vorlaufleitungen unter
Verdrängung der in der Anlage befindlichen Luft in die Heizkörper.
Dort kondensiert der Dampf unter Wärmeabgabe und das Kondensat
fließt zum Heizkessel zurück. Heute werden Dampfheizungen fast nur
noch für die Beheizung von Industriebetrieben verwendet, die
Prozessdampf erzeugen.
Fernheizungen
Fernheizungen erzeugen die Wärme für den Bedarf mehrerer
Gebäude zentral in einem Heizwerk oder in einem Heizkraftwerk. Der
Wärmetransport erfolgt über ein Fernwärmenetz, die Weitergabe an
das jeweilige Heizsystem indirekt über eine Übergabestation. Für
den Verbraucher bieten Fernheizungen den Vorteil, dass ein
Wärmeerzeuger und die damit verbundenen baulichen Komponenten im
Gebäude entfallen. Dem stehen die in der Regel größeren
Wärmeverluste aufgrund des verzweigten Leitungsnetzes sowie die
größere Abhängigkeit vom Wärmeversorger gegenüber. Fernheizungen
werden hinsichtlich ihres Leitungsnetzes unterschieden in Fern- und
Nahwärmenetze.
Fernwärmenetz
Mit Fernwärme werden ganze Städte oder Stadtteile versorgt. Sie
wird meistens in Form von Heißwasser mit Vorlauftemperaturen von
über 110°C, seltener als Dampf über ein Rohrleitungssystem zu den
einzelnen Verbrauchern transportiert. Das Bindeglied zwischen
Fernwärmenetz und Heizungsanlage bildet die
Wärmeübergabestation.
Nahwärmenetz
Im Unterschied zur Fernwärme wird die Nahwärme für
einzelne Gebäude, Gebäudeteile oder kleine Wohnsiedlungen vor Ort
oder in unmittelbarer Nähe der zu beheizenden Gebäude erzeugt. Dazu
kommen unterschiedliche Brennstoffe und Technologien infrage. Neben
fossilen Energieträgern werden vor allem regenerative Energien aus
Biomasse, Geo- und Solarthermie eingesetzt. Als Technologien für die
Wärmeerzeugung kommen vorrangig die Kraft-Wärme-Kopplung, Wärmepumpenprozesse oder
Brennstoffzellen zur Anwendung.
Weitere Informationen zu den verschiedenen Heizungssystemen und
Wärmeerzeugern haben wir im Baunetz Wissen Heizung zusammengestellt
(siehe Surftipps).
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