Als Heizgrenztemperatur bezeichnet man die Außentemperatur als Tagesmitteltemperatur, ab der die Heizungsanlage anspringt, bzw. vom Sommer- in den Winterbetrieb umschaltet. In Deutschland liegt diese Temperatur in der Regel bei + 15 Grad, kann allerdings auch je nach Region bzw. Dämmstandard des Gebäudes nach unten abweichen.

Wie wird die Heizgrenztemperatur eingestellt?

Die Heizgrenztemperatur wird an der Heizungsanlage direkt eingestellt. Die Sensoren der Anlage messen ständig die Außenluft und ermitteln so die aktuelle Tagesmitteltemperatur. Wird der eingegebene Wert überschritten, schaltet die Anlage in den Sommerbetrieb und arbeitet nur noch, um das Brauchwasser zu erwärmen. Wird der Wert unterschritten, startet der Winterbetrieb und die Anlage erwärmt zusätzlich das Wasser, das für die Heizungsanlage erforderlich ist.

Individuelle Heizgrenztemperaturen nach Gebäudestandard

Ist ein Gebäude schlecht gedämmt, wird es bei niedrigen Außentemperaturen schneller kalt in den Räumen. Andersherum hält ein modernes, gut gedämmtes Haus die Wärme länger. Je nachdem muss die Heizgrenztemperatur entsprechend angepasst werden, um eine angenehme Innenraumtemperatur bei kühlen Temperaturen zu gewährleisten:

• Altbau bis
  
  • 1977                  15 bis 17 Grad
  • 1977 bis 1995    14 bis 16 Grad
  • 1995 bis 2002    13 bis 15 Grad
• Gebäude nach GEG     12 bis 14 Grad
• Niedrigenergiehaus       11 bis 14 Grad
• Passivhaus                     9 bis 11 Grad

Die genannten Werte sind Richtwerte, entscheidend ist jeweils der individuelle und tatsächliche Dämmstandard eines Gebäudes. Wie gut dieser ist, lässt sich zum Beispiel im Energieausweis nachlesen: Je geringer der Endenergiebedarf des Hauses, um so niedriger kann auch die Heizgrenztemperatur gewählt werden.

Heizgrenztemperatur und Heizkurve

Die Heizgrenztemperatur steht auch in Zusammenhang mit der Heizkurve, die wiederum für die Optimierung der Heizungsanlage eine wichtige Rolle spielt. Diese Kurve bestimmt, welche Vorlauftemperatur im Heizkessel erforderlich ist, um die gewünschte Wärme mit möglichst wenig Energie zu erzeugen.

Zu den Heizkosten gehören die laufenden Kosten für die Beheizung eines Hauses, einer Wohnung oder einer sonstigen Immobilie. Außerdem die Betriebskosten der Warmwasserversorgungsanlage bei einer zentralen Heizanlage. Gemäß der Heizkostenverordnung hat der Gesetzgeber festgelegt, welche Kosten zu den umlegbaren Betriebskosten fallen dürfen. Der Vermieter hat sich an diese zu halten, anderweitige Einträge in Mietverträgen haben keine Gültigkeit. Die einzige Ausnahme ist eine Wohnung, die mit einer eigenen Heizungs- und Warmwasseranlage ausgestattet ist.

Im Jahr 2019 lagen die durchschnittlichen Heizkosten bei einer 70 qm großen Vergleichswohnung bei 700 €. Dabei ist zu beachten, dass der Schnitt in einem energetisch gut sanierten Haus nur bei 470 € lag, während es in energetisch schlechteren Häusern statistisch betrachtet auch bis zu 980 € an Heizkosten sein können. Über einen Link zum Mieterbund können Verbraucher mit geringem Aufwand prüfen, wie die eigenen Heizkosten im Vergleich zu ähnlichen Haushalten liegen: www.Heizspiegel.de

Zu den Heizkosten gehört auch der Heizenergieverbrauch, der ebenfalls in der Heizkostenabrechnung aufgeführt ist. Bei jährlich etwa 18 Millionen verschickter Heizkostenabrechnungen sind jedoch nach einer Erhebung der Verbraucherzentrale Bundesverband e. V. mehr als 1/3 eindeutig fehlerhaft. Die häufigsten Fehler liegen dabei in der Berechnung des Brennstoffverbrauchs. Diese werden durch die Heizkostenverteiler an den Heizkörpern oder dem Wärmemengenzähler für Wohnungen abgelesen.

Laut Mietvertrag sind die Heizkosten in der Regel so zusammengesetzt:

• 50 bis 70 % der Heizkosten entfallen auf den Verbrauch,
• der Rest wird über den Verteilerschlüssel nach Quadratmetern abgerechnet.

Die Energiebezugskosten geben an, wie hoch die durchschnittlichen Energiekosten liegen. Beim Heizen mit Erdgas lagen diese bei 5,9 Cent pro kWh, beim Heizöl bei 6,8 Cent pro kWh, bei der Fernwärme bei 8,9 Cent pro kWh und beim Wärmepumpen-Strom bei 21,3 Cent pro kWh. Neben der Entwicklung der Energiepreise ist aber der Sanierungsbestand eines Hauses der wesentliche Faktor für die Höhe der Heizkosten.

Als Heizkreis bezeichnet man das Rohrleitungssystem, mit dem innerhalb einer Heizungsanlage das Warmwasser verteilt wird. Er besteht aus Vorlauf- und Rücklaufleitungen. Für jede zentrale Heizungsanlage mit mehreren Heizkörpern ist ein eigener Heizkreis nötig.

Aufbau des Heizkreises

Ein Heizkreis besteht genau genommen aus dem Wärmeerzeuger, dem angeschlossenen Heizkörper sowie Vorlauf- und Rücklaufleitungen. In komplexen Heizsystemen wie zum Beispiel bei einer Zentralheizung dient ein Wärmeerzeuger zum Betrieb mehrerer Heizkreise.

Muss die Vorlauftemperatur bei mehr als einem Kreislauf angepasst werden, kommt ein dynamischer Heizkreis zum Einsatz. Dieser reagiert über die Steuerung auf unterschiedlichen Temperaturbedarf der Vorlauftemperatur, Veränderungen der Außentemperatur, Dämmungsverhalten der Zirkulationswege sowie die Zeitsteuerung der Heizkreise.

Fußbodenheizung und Heizkreis

Wird als Raumheizung eine Wand- oder Fußbodenheizung verwendet, werden in der Regel für die einzelnen Räume getrennte Heizkreise installiert. Diese werden über einen Heizkreisverteiler gesteuert, der die Leistung der Flächenheizungen und damit die Raumtemperatur für jeden Raum einzeln regelbar macht. Ebenfalls mit mehreren Heizkreisen arbeitet auch die Fernwärme, die Wärme wird über eine sogenannte Wohnungsstation in hydraulische getrennte Einzelheizkreise eingespeist.

Heizkreis – Mischsysteme

Vor allem in Altbauten kommen auch gemischte Heizsysteme vor, bei denen über einen Wärmeerzeuger Heizkörper und Flächenheizungen, wie zum Beispiel Fußbodenheizungen, betrieben werden. In diesem Fall müssen die Heizkreise nach den Wärmeverbrauchern getrennt werden, da Flächenheizungen mit anderen Vorlauftemperaturen und Anlaufzeiten arbeiten als Heizkörper.

Ebenfalls ein Mischsystem liegt vor, wenn Heiz- und Brauchwasser parallel erwärmt werden. Dies verläuft zwar über den gleichen Wärmeerzeuger, aber über streng voneinander getrennte Kreisläufe. Ein Mischer sorgt über den Pufferspeicher dafür, dass beide Kreisläufe mit ausreichend Warmwasser versorgt werden.

Der Heizkreis als Kreislaufsystem

Eine andere Nutzung des Begriffes Heizkreis beschreibt den Kreislauf, den das Heizungswasser innerhalb der Anlage nimmt. Das im Heizkessel erwärmte Wasser durchläuft die Heizkörper und fließt anschließend in den Wärmeerzeuger zurück, wo es erneut bis zur nötigen Vorlauftemperatur erwärmt wird.

Für die Steuerung von Flächenheizungen wie Fußbodenheizung, Wandheizung oder Deckenheizung ist ein Heizkreisverteiler erforderlich. Dort werden die vorhandenen Heizkreise zusammengeführt und zentral gesteuert. Über den Verteiler kann jeder einzelne Heizkreis separat geregelt werden, so lässt sich in jedem Raum eine individuelle Temperatur einstellen.

Aufbau und Funktionsweise

Der Heizkreisverteiler besteht aus einem Gehäuse, dem Verteilerschrank, in dessen Inneren sich die Heizungsrohre treffen. Pro Verteiler können bis zu 12 Heizkreise miteinander verbunden werden, wobei jeder einzelne Kreis jeweils mit Vorlauf und Rücklauf angeschlossen ist. Für eine optimale Wärmeverteilung werden die Vor- und Rücklaufrohre parallel und mit annähernd gleichen Leitungswegen verlegt. Als Material für den Verteiler kommen Messing oder Edelstahl zum Einsatz, um Korrosionsschäden zu begrenzen, das Gehäuse selbst ist meist aus verzinktem und pulverbeschichteten Stahlblech gefertigt.

Ein weiteres Bauteil des Heizkreisverteilers ist der sogenannte Stellantrieb. Dies ist ein kleiner Motor, der die Ventile bedient, die den Warmwasserdurchfluss innerhalb der Heizkreise regulieren. Der Stellantrieb ist weiterhin erforderlich, um für die Flächenheizung eine Einzelraumregelung zu ermöglichen. Der im Heizkreisverteiler integrierte Temperaturfühler misst die Ist-Temperatur im System. Die Thermostate in den Räumen regulieren die Wärmezufuhr, dazu übermitteln sie entsprechende Signale an den Stellantrieb.

Heizkreisverteiler und hydraulischer Abgleich

Heizkreisverteiler arbeiten hydraulisch. Um die verschiedenen Strömungswiderstände in den Bauteilen der Flächenheizung aufeinander abzustimmen und so eine reibungslose und energieeffiziente Versorgung mit Heizwärme zu gewährleisten, empfiehlt sich ein hydraulischer Abgleich. Dabei erfolgt anhand des Ist-Zustandes der Heizungsanlage und der Ermittlung verschiedener Basiswerte eine optimale Einstellung des Heizkessels sowie der Thermostatventile. Diese Einstellmöglichkeit ist im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) förderfähig, wenn Sie von einem Fachbetrieb durchgeführt wird.

Heizkreisverteiler bei elektrischen Fußbodenheizungen

Auch elektrisch betriebene Fußbodenheizungen besitzen einen Heizkreisverteiler. Dieser arbeitet analog und ist neben den Steuereinrichtungen und Schaltstützen zusätzlich mit einem eigenen FI-Schutzschalter ausgerüstet.

Unter dem Begriff Heizleistung oder auch Heizlast versteht man die Energie, die eine Heizung liefern muss, um auch an sehr kalten Tagen das Haus oder die Wohnung auf die gewünschte Temperatur aufzuheizen. Ermittelt wird die nötige Heizleistung nach den Vorgaben der DIN EN 12831.

Wie viel Heizleistung ist nötig?

Um die für ein Wohngebäude benötigte Heizleistung zu ermitteln, müssen eine Vielzahl von Faktoren berücksichtigt werden, damit es im Zuhause mit Sicherheit und bei allen Bedingungen ausreichend warm wird. Dabei handelt es sich um:

• Gebäudegröße, bzw. die Wohnfläche
• U-Werte der Gebäudehülle
• Norm-Außentemperatur
• Wärmeverluste durch die Hülle und Lüftungswärmeverluste
• Zusatz-Aufheizleistung (Energie, die zum Wiederaufheizen nach einer Heizpause erforderlich ist)

Ein wichtiger Faktor für die benötigte Heizleistung ist auch die Warmwasserbereitung. Erfolgt diese über die Heizungsanlage, muss deren Leistung entsprechend höher sein.

Wie wird die Heizleistung berechnet?

Die einfachste Art, die Heizleistung zu berechnen, ist die Verwendung der dafür vorgesehenen Formel. Diese berücksichtigt die Wohnfläche, den U-Wert der Gebäudehülle und die Temperaturdifferenz zwischen Innen- und Außenbereich. Für diesen Wert wird die gewünschte Raumtemperatur von der Norm-Temperatur in der jeweiligen Region abgezogen. Mit Hilfe der Formel erhält man allerdings nur einen sehr groben Wert, denn der konkrete Zustand des Hauses, bzw. seine genaue energetische Qualität bleibt dabei unberücksichtigt. Laut Vorgaben des Gebäudeenergiegesetzes (GEG) muss die nötige Heizleistung für ein Gebäude von einem Fachmann nach DIN EN 12831 „Energetische Bewertung von Gebäuden – Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast“, inklusive Beiblatt 1 ermittelt werden, der auch individuelle Gegebenheiten miteinbezieht und die Berechnung dokumentiert. Angegeben wird die Heizleistung in Kilowatt (kW), in privaten Wohnhäusern liegt der Bedarf meist zwischen 8 und 15 kW.

Folgen einer falschen Heizleistungsberechnung

Wird die Heizlast nur überschlägig berechnet, kann die Heizungsanlage am Ende entweder zu groß oder zu gering dimensioniert sein. In beiden Fällen kommt es zu negativen Auswirkungen, wie zum Beispiel eine unzureichende Aufheizung der Räume bei kalten Temperaturen bei zu kleinen Anlagen oder zu hohen Heizkosten, wenn die Heizungsanlage zu groß dimensioniert ist.

Ein Heizungsmischer, ob manuell oder mit Motor, vermischt kaltes und warmes Wasser innerhalb einer Heizungsanlage. Das ist immer dann notwendig, wenn:

• zwei Heizkreise vorhanden sind, die aus einer Zentralheizung und einer Niedertemperaturheizung (Fußbodenheizung) bestehen oder
• ältere Konstanttemperaturkessel im Heizungssystem vorhanden sind.

Bei zwei Heizkreisen regelt der Heizungsmischer genauso die Temperatur auf die richtige Gradzahl herunter, wie beim Konstanttemperaturkessel.

Fußbodenheizungen benötigen als Niedertemperaturheizung deutlich kühleres Wasser für den effizienten Betrieb als eine Zentralheizung. Der Konstanttemperaturkesseln hält die Temperatur des Wasser im Kessel konstant auf einem voreingestellten Wert. Jedoch kann diese Temperatur abgesenkt werden, wenn die Außentemperaturen steigen. Durch das Anpassen der Wassertemperatur wird das Aufheizen von Räumen verhindert. Wichtiger sind aber hier die Aspekte der Kosteneinsparung und der Ressourcenschonung.

Neben den beiden oben geschilderten Situationen kann auch die nachträgliche Installation eines Kamins mit Wassertasche und seine Integration in ein bestehendes Heizsystem den Einsatz eines Heizungsmischer notwendig machen. Gleiches gilt, wenn die Trinkwasserversorung separat von der Warmwasserbereitstellung erfolgt.

Moderne Heizkessel kommen immer häufiger ohne Heizungsmischer aus, da sie als Niedertemperaturkessel ausgelegt sind. Die gängigste Bauform bei Heizungsmischern ist derzeit der Drei-Wege-Heizmischer. Er findet sich vor allem bei Ölheizungen mit angeschlossenen Niedertemperatur-Heizkörpern. Dieser Heizmischer verfügt über drei Anschlüsse, und zwar an die Wärmequelle, die Pumpe und den Rücklauf. Mit ihm sind die Funktionen “auf” und “zu” möglich. Zwischenpositionen sind je nach Hersteller vorgesehen. Ein Stellmotor erlaubt die elektrische Steuerung von Hand.

Mit dem Begriff der Heizungsunterstützung begeben wir uns in die Solarthermie. Diese Technik nutzt die kostenlose Energie der Sonne und wärmt das Haus umweltfreundlich auf. Solaranlagen lassen sich hervorragend als Heizungsunterstützung installieren und nutzen, denn sie können einen Pufferspeicher mit Wärme versorgen, der mit dieser Wärme anschließend Wasser erhitzt. Das erhitzte Wasser kann dann in ein Heizsystem geleitet werden und über eine Rücklaufanhebung im Heizkreis leicht integriert werden. Werden Solarthermie Anlagen als Heizungsunterstützung eingesetzt, dann können Sie in der Regel 25 bis 30 % der herkömmlichen Heizenergie einsparen, was die Kosten senkt und die Umwelt schont.

Vor allem in den Übergängen zwischen den Jahreszeiten kann die Solarthermie als Heizungsunterstützung gute Dienste leisten. Wenn sich Bauherren für diese Art der Heizanlage interessieren, müssen Sie bei der Planung festlegen, ob die Unterstützung nur für die Trinkwassererwärmung oder zur Unterstützung der Raumheizung ausgelegt werden soll. Die Variante als Unterstützung der bestehenden Heizung erfordert eine größere Dimensionierung der Solaranlage auf dem Dach. Pro Person geht man dann von einer 2-3 Quadratmeter großen Kollektorenfläche pro Person aus. Bei der Trinkwassererwärmung reichen 50 % der angegebenen Kollektorenflächen in der Regel aus.

Die typische Speichergröße für einen Pufferspeicher liegt bei ca. 700 Liter für ein Einfamilienhaus. Dieser Speicher ist eine der Hauptkomponenten der Solarthermie Anlage und sollte gut ausgewählt werden. Das in ihm gespeicherte Warmwasser gleicht an Schlechtwettertagen die fehlende Wärme aus der Sonnenenergie aus. Für die Unterstützung der Heizung bedarf es eines bivalenten Speichers mit zwei getrennten Wärmetauschern. Die thermische Isolierung ist maßgeblich verantwortlich für die Effizienz des Systems.

Siehe auch: hausbauberater.de/heiztechnik/gasbrennwertheizung

Als Heizwärmeübergabe bezeichnet man die Art und Weise, wie die in der Heizungsanlage erzeugte Wärmeenergie an die Raumluft abgegeben wird. Klassiker in diesem Bereich sind nach wie vor Heizkörper und Fußbodenheizungen.

Heizwärmeabgabe bei verschiedenen Heizkörpern

• Bei konventionellen Heizkörpern geben die Heizkörper im Betrieb die vom Heizmedium Wasser bereitgestellte Wärmeenergie an die Raumluft ab und heizen diese auf. Durch das Eingangsventil am Vorlauf strömt Heizwasser ein und gelangt über den Rücklauf zurück zum Wärmeerzeuger.
• Flächenheizungen im Fußboden oder in den Wänden enthalten Wasserschläuche durch die warmes Wasser gepumpt wird. Die Niedertemperaturen arbeiten mit niedrigen Vorlauftemperaturen und sind deshalb energiesparend. Je nach Technologie können Flächenheizungen im Sommer zur Raumkühlung verwendet werden.

Neben diesen Hauptsystemen gibt es noch weitere Technologien wie Fuß- oder Sockelleistenheizungen oder Warmluftheizungen mit unterschiedlicher Heizwärmeübergabe.

Regelung der Heizwärmeübergabe

Die Regelung der Heizübergabe erfolgt systemabhängig. Bei klassischen Heizkörpern wird die Wärmemenge über ein Thermostat gesteuert, moderne Systeme arbeiten im Zuge der Hausautomation auch automatisch je nach der getroffenen Einstellung.

Verluste bei der Heizwärmeübergabe

Durch schlechte Temperaturregelung, ungünstig positionierte Heizkörper, intermittierende (zeitweise unterbrochene) Betriebsweise oder ungleiche Temperaturverteilung kann es zu bei der Heizwärmeübergabe zu Wärmeverlusten kommen. Durch entsprechende Optimierung bereits bei der Planung der Heizungsanlage können diese Verluste möglichst gering gehalten werden. Zu vernachlässigen ist in den meisten Fällen der Hilfswärmebedarf, außer es sind Gebläse oder Ventilatoren mit Strombedarf vorhanden. Dies ist zum Beispiel bei Warmluftheizungen, Elektroheizungen, Niedertemperaturheizungen oder VRF-Systeme (Klimasysteme mit separatem Leistungsnetz zur Wärmeverteilung) eingesetzt werden.

Die Heizzahl, auch Leistungszahl LZ, beschreibt die Wärmeleistung einer Kompressions-Wärmepumpe. Technisch gesprochen bedeutet sie das Verhältnis von gewonnener Heizwärme zur eingesetzten Primärenergie mittels Erdgas und gilt nur bei einer Wärmepumpe mit Verbrennungsmotorantrieb.  Umgangssprachlich wird die Energieeffizienz einer Wärmepumpe mit der Angabe der Heizzahl angegeben. Liegt beispielsweise die Heizzahl bei 1,6, dann kann die Wärmepumpe aus 100 kWh Brennstoff 160 kWh Heizwärme erzeugen. Im Vergleich dazu liegt ein Heizkessel bei weniger als 100 kWh Heizwärme. Wichtig zu beachten ist aber, dass sich die Heizzahl immer auf ganz bestimmte Betriebsbedingungen bezieht und in der Regel auf den Betrieb unter Vollast.

Zu den Messbedingungen gehören unter anderem:

• Temperatur der Wärmequelle
• Vorlauftemperatur
• Rücklauftemperatur

Hersteller geben die Bedingungen für die Ermittlung der Heizzahl in ihren Betriebsanleitungen an und kürzen diese meist mit W für Wasser, B für Sole und A für Luft ab. Um die Wirtschaftlichkeit ihrer Produkte besser zu kennzeichnen und für den Verbraucher neutral beurteilbar zu machen, sind diese Angaben der Messungen transparent darzustellen.

Die englische Abkürzung für die Heizzahl lautet Coefficient of Performance (COP) oder Energy Efficiency Ratio (EER) und sie wird in der Regel umso geringer, desto größer der Temperaturunterschied zwischen Nutzwärme und dem kalten Reservoir ist. Wichtig zu beachten ist die Tatsache, dass die Heizzahl einer Absorptionswärmepumpe nicht direkt vergleichbar ist, da hier unterschiedliche Energieformen die Grundlage bilden.

Es gibt physikalische Grenzen für die Leistungszahl, von denen wir aber heutzutage technisch bei den Wärmepumpen noch weit entfernt liegen. Alternativ wird auch der Begriff der Leistungsziffer verwendet.

Die Abkürzung HEPA steht für High Efficient Particulate Air, ins Deutsche übersetzt mit hocheffiziente Partikelfilter. Dabei handelt es sich technisch gesprochen um sogenannte Sachwebstofffilter, wie beispielsweise in Luftreinigern oder Staubsaugern und Klimaanlagen eingesetzt. Die Hepa Filterklasse ist genormt und die Filter finden überall dort Anwendung, wo die Raumluft von kleinsten Teilchen und Partikeln gesäubert werden soll. Das ist vor allem bei Allergikern hilfreich, aber die Technologie kann auch bei Dieselabgasen den Feinstaub filtern und dadurch gesundheitliche Risiken mindern. In Operationssälen und sogenannten Reinräumen finden sich weitere Anwendungsgebiete für die Hepa Filter.

Nur Filter, die Partikel mit einer Größe von 0,1 bis 0,3 Mikrometer aus der Raumluft mit einem Abscheidegrad von mindestens 99,95 % filtern können, erhalten die Klassifizierung und die Hepa-Kennzeichnung. Ein Mikrometer entspricht 1/1000 mm.