Wie viel Heizenergie ein Wohngebäude benötigt, hängt nicht allein von der Heizungsanlage ab. Wärme entweicht über Außenwände, Dach, Fenster und andere Bauteile, während Heizkörper oder Flächenheizungen die erzeugte Wärme in den Räumen verteilen. Auch Vorlauftemperatur, Einstellungen der Anlage und die Verteilung des Heizwassers wirken sich auf den Energieverbrauch aus. Ein hoher Verbrauch kann deshalb verschiedene technische oder bauliche Ursachen haben.
Kurzfassung
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Wärmeverluste beginnen nicht an der Heizungsanlage
Ein beheizter Raum gibt Wärme an seine kühlere Umgebung ab. Je größer der Temperaturunterschied zwischen innen und außen ist, desto stärker ist grundsätzlich der Wärmestrom durch die umschließenden Bauteile. Wie viel Wärme über Außenwände, Dachflächen, Fenster oder die Decke zu einem unbeheizten Keller verloren geht, hängt unter anderem von deren Fläche und Wärmedämmung ab. Weitere Verluste entstehen beim Lüften, weil erwärmte Raumluft gegen kühlere Außenluft ausgetauscht wird. Undichte Stellen an Fenstern, Türen oder anderen Bauteilanschlüssen können ebenfalls einen unkontrollierten Luftaustausch verursachen.
Deshalb können zwei Häuser mit vergleichbarer Wohnfläche einen unterschiedlichen Heizbedarf haben. Baujahr und Gebäudetyp liefern lediglich erste Hinweise. Wurden beispielsweise Dach und Außenwände nachträglich gedämmt oder Fenster erneuert, verändert sich der Wärmebedarf gegenüber dem ursprünglichen Gebäudezustand.
Auch die thermische Bauphysik befasst sich mit Wärmebrücken, Wärmedurchgang und dem winterlichen Wärmeschutz von Gebäuden. Diese Eigenschaften der Gebäudehülle sind getrennt von der eigentlichen Heiztechnik zu betrachten.
Hohe Heizwassertemperaturen sind nicht immer erforderlich
Die Vorlauftemperatur bezeichnet die Temperatur des Heizwassers, das vom Wärmeerzeuger zu den Heizflächen strömt. Große Heizkörper und Fußbodenheizungen besitzen eine größere Fläche zur Wärmeabgabe und können die benötigte Heizleistung daher bereits bei einer geringeren Temperaturdifferenz zwischen Heizfläche und Raumluft erreichen. Kleine Heizkörper benötigen für dieselbe Heizleistung meist eine höhere Oberflächentemperatur und damit wärmeres Heizwasser.
Soll ein Gebäude energieeffizient beheizt werden, gehört die erforderliche Vorlauftemperatur zu den Punkten, die geprüft werden müssen. Eine Absenkung ist jedoch nur dann zweckmäßig, wenn die Räume auch an kalten Tagen ihre benötigte Temperatur erreichen. Maßgeblich sind daher nicht möglichst niedrige Einstellwerte, sondern die tatsächlichen Anforderungen des Gebäudes.
Ungleich verteilte Wärme kann den Anlagenbetrieb verändern
Einzelne Räume können unterschiedlich mit Wärme versorgt werden, wenn die Wassermengen im Heizsystem nicht auf die jeweiligen Heizflächen abgestimmt sind. Heizwasser nimmt bevorzugt den Weg mit dem geringeren Strömungswiderstand. Ohne passende Einstellung kann deshalb durch bestimmte Heizkörper mehr Wasser fließen als benötigt, während andere Heizflächen einen zu geringen Volumenstrom erhalten. Ein Heizkörper wird dann schnell warm, während ein anderer trotz geöffnetem Ventil nicht genügend Wärme abgibt.
Beim hydraulischen Abgleich werden die erforderlichen Wassermengen anhand von Heizlast, Heizkörperleistung und Temperaturverhältnissen berechnet und für die einzelnen Heizflächen eingestellt.
Der Abgleich senkt jedoch nicht zwangsläufig in jedem Gebäude den Energieverbrauch im gleichen Umfang. Sein technischer Zweck besteht zunächst darin, die Wärmeverteilung innerhalb des Heizsystems abzustimmen.
Der Wärmeerzeuger bestimmt die technischen Anforderungen
Wärmepumpe, Gas-Brennwertgerät und Pelletheizung erzeugen nutzbare Heizwärme nach unterschiedlichen Prinzipien. Entsprechend verschieden reagieren die Systeme auf die Bedingungen im Gebäude.
Eine Wärmepumpe entzieht Luft, Erdreich oder Grundwasser Wärme und hebt deren Temperaturniveau mithilfe elektrischer Energie an. Je größer der notwendige Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle und Heizwasser ausfällt, desto mehr elektrische Arbeit ist für diesen Prozess erforderlich.
Beim Gas-Brennwertgerät entsteht Wärme durch Verbrennung. Zusätzlich kann Wärme aus dem Wasserdampf der Abgase zurückgewonnen werden, wobei die Temperaturen im Heizsystem eine Rolle spielen. Pelletanlagen erzeugen Wärme durch die Verbrennung gepresster Holzpellets. Welches Heizsystem zu einem Gebäude passt, hängt unter anderem von Wärmebedarf, Heizflächen, erforderlichen Temperaturen und räumlichen Voraussetzungen ab.
Einstellungen können den Verbrauch unbemerkt erhöhen
Eine technisch passende Heizungsanlage kann mehr Energie benötigen als erforderlich, wenn ihre Regelung nicht auf den Wärmebedarf des Gebäudes abgestimmt ist. Die Heizkurve legt fest, wie sich die Vorlauftemperatur abhängig von der Außentemperatur verändert. Ist sie zu hoch eingestellt, kann die Anlage beispielsweise 60 °C bereitstellen, obwohl 50 °C zur Beheizung der Räume ausreichen. Der Wärmeerzeuger arbeitet dann mit einer höheren Heizwassertemperatur als erforderlich.
Auch die gewünschte Raumtemperatur wirkt sich auf den Heizbedarf aus. Steigt die Temperatur im Innenraum bei gleichbleibender Außentemperatur, wird der Temperaturunterschied zwischen innen und außen größer. Je größer dieser Unterschied ist, desto mehr Wärme fließt durch Außenwände, Fenster, Dach und andere Bauteile von der wärmeren zur kälteren Seite. Die Heizung muss entsprechend mehr Wärme bereitstellen, um die eingestellte Raumtemperatur zu halten.
Thermostatventile regeln die Wärmeabgabe einzelner Heizkörper. Sie ersetzen jedoch keine auf das Gebäude abgestimmte Einstellung der gesamten Heizungsanlage.
Verbrauchswerte benötigen einen Vergleichsmaßstab
Eine einzelne Jahresabrechnung zeigt, wie viel Energie innerhalb eines bestimmten Zeitraums bezogen wurde. Sie erklärt jedoch nicht automatisch, weshalb der Verbrauch gestiegen oder gesunken ist. Ein kälterer Winter erhöht beispielsweise den Heizbedarf, während ein veränderter Warmwasserverbrauch oder längere Abwesenheitszeiten die Verbrauchswerte ebenfalls verändern können.
Eine einzelne Jahresabrechnung zeigt den Energiebezug eines bestimmten Zeitraums, erklärt aber nicht die Ursache für Veränderungen. Ein kälterer Winter erhöht beispielsweise den Heizbedarf, während Warmwasserverbrauch oder längere Abwesenheitszeiten die Verbrauchswerte ebenfalls verändern können. Bei Vergleichen mehrerer Jahre berücksichtigt die Witterungsbereinigung klimatische Unterschiede. Ein milder Winter kann sonst wie eine technische Verbrauchssenkung erscheinen, obwohl an Gebäude und Heizung nichts verändert wurde.
Technische Prüfung vor dem Austausch
Die Nennleistung einer vorhandenen Heizung entspricht nicht zwangsläufig dem heutigen Wärmebedarf. Ältere Wärmeerzeuger wurden teilweise größer dimensioniert als erforderlich, zudem können nachträgliche Veränderungen an der Gebäudehülle den Bedarf verändert haben.
Eine Heizlastberechnung ermittelt den Wärmebedarf anhand der Gebäudeeigenschaften und der vorgesehenen Raumtemperaturen. Anschließend lassen sich vorhandene Heizflächen und notwendige Systemtemperaturen einordnen. Erst danach kann beurteilt werden, welche Leistung ein neuer Wärmeerzeuger bereitstellen muss.
Fazit
Der Heizenergieverbrauch hängt von Wärmeverlusten, Wärmeerzeugung, Verteilung und Anlageneinstellungen ab. Gebäudehülle, Heizflächen, Systemtemperaturen und Verbrauchsdaten sollten deshalb gemeinsam betrachtet werden. Erst diese Angaben zeigen, wo unnötig Energie eingesetzt wird und welche technischen Veränderungen für das jeweilige Gebäude infrage kommen.
