Dimensionierung von Rohrleitungen

In Abhängigkeit von der Heizlast

Bei einer Pumpenwarmwasserheizung werden die Rohrdurchmesser der Heizungswasser-Leitungen so dimensioniert, dass die zu transportierende Heizwärme möglichst effizient im Gebäude verteilt wird. In diesem Zusammenhang sind geringe Rohrquerschnitte sinnvoll, da sie Materialkosten und den Platzbedarf minimieren, allerdings steigen dafür die Stromkosten für die Umwälzpumpen. Außerdem ist zu beachten, dass bei zu kleinen Rohrquerschnitten aufgrund zu hoher Strömungsgeschwindigkeiten des Heizungswassers unangenehme Strömungsgeräusche entstehen. Hohe Fließgeschwindigkeiten führen zudem zu einem höheren Energieverbrauch (im Wohnbereich etwa gilt ein Grenzwert von etwa 0,2 bis 0,5 Metern pro Sekunde). Die maximal zulässigen Strömungsgeschwindigkeiten richten sich nach der Nutzung des Gebäudes: In Wohngebäuden etwa sind sie niedriger anzusetzen als in Gewerbegebäuden.

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Die Berechnung der Rohrdurchmesser erfolgt üblicherweise durch den Heizungsplaner bzw. Installateur nach einem festgelegten Ablauf, bei dem der Bedarf rückwärts von der baulichen Voraussetzung zum Wärmeerzeuger betrachtet wird: Im ersten Schritt wird die Heizlast bzw. die benötigte Heizleistung auf Basis der Wärmeverluste in den Räumen durch die Wände ermittelt. Dies bietet die Grundlage zur Bestimmung der Leistung der Heizkörper oder Flächenheizung. Danach werden die Systemtemperaturen festgelegt, ausgehend von den Vor- und Rücklauftemperaturen und der Spreizung, also der Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur. Abhängig von der benötigten Wärmemenge und der Spreizung ergibt sich der Heizwasserstrom (Menge, die durch die Leitung strömen muss). Daraus folgt schließlich die Dimension der Leitungen.

Einen großen Einfluss auf die Heizleistung, die mit einem Heizungsrohr transportiert werden kann, hat also die Wahl der Temperaturspreizung zwischen der Vorlauf- und Rücklauftemperatur, angegeben für die maximale Heizleistung. Bei einem 70/55 °C-Heizkreis bspw. beträgt die Spreizung 15 °C. Je höher diese Temperaturdifferenz ist, umso mehr Wärmenergie wird über die Heizkörper abgegeben.

Ging man früher (bis 1980) von einer durchschnittlichen Heizlast von ca. 100 W/m2 aus, so wird diese heute bei sanierten oder neuen Gebäuden mit lediglich etwa 10 bis 30 W/m2 angesetzt. Daraus müssten sich theoretisch sehr viel geringere Rohrdurchmesser ergeben. Die Praxis zeigt allerdings, dass die Rohrdurchmesser von Bestands- und Neuanlagen sich nicht merklich unterscheiden. Die damit einhergehenden Druckverluste sind jedoch in vielen Fällen vernachlässigbar.

Mit diesen groben Anhaltswerten kann anhand der beheizbaren Wohnfläche die voraussichtliche Heizlast bestimmt werden. In Einfamilienhäusern sollten Haupt- und Steigleitungen bspw. einen Durchmesser von 26 mm haben. Heizungsrohre, die an Heizkörper bis sieben Kilowatt Heizleistung angeschlossen werden, brauchen nur einen Durchmesser von 20 mm, bei Heizungen bis 3,5 Kilowatt sogar nur 16 mm.

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