Die wichtigsten Begriffe und Maßeinheiten im Heizungsbau

Kurz erklärt: Die wichtigsten Begriffe und Maßeinheiten im Heizungsbau mit Infografiken zum Thema Heizung

Als Bauherr, der überlegt ein neues Heizungssystem anzuschaffen oder das alte Heizungssystem auszutauschen, wird man mit zahlreichen Begriffen und Maßeinheiten konfrontiert. Hier finden Sie einen kurzen Überblick über die wichtigsten Maßeinheiten und Umrechnungen im Heizungsbau.

Anlagenleistung

Als Anlagenleistung wird in der Regel die Nennwärmeleistung einer Heizungsanlage bezeichnet.

Anlagenverluste

Bei der Durchleitung von Heizwasser durch die Rohrleitungen, Ventile und Heizkörper, entstehen Energieverluste durch Reibung. Diese bezeichnet man als Anlagenverluste.

Ausdehnungsvolumen

Das Wasser in Heizungsanlagen dehnt sich bei seiner Erwärmung aus. Das Ausdehnungsvolumen bezeichnet die Menge, um die sich das Volumen des Wassers in der Heizungsanlage bei Betrieb erhöht. Um Schaden in der Heizungsanlage abzuwenden, schreibt die DIN 4751 T2 deshalb vor, dass Heizkessel durch eine Ausdehnungsleitung mit mindestens einem Ausdehnungsgefäß verbunden sein müssen. Um die Aufnahmemenge des Ausdehnungsgefäß zu berechnen, gilt die Faustformel: 1 Liter Ausdehnungsvolumen pro kW Anlagenleistung.

Betriebsdruck

Der Betriebsdruck einer Heizungsanlage bezeichnet den in ihr herrschenden Wasserdruck. Eine Faustregel besagt, dass der Druck bei Einfamilienhäusern zwischen 1 und 2 bar liegen sollte.

Betriebstemperatur

Die Betriebstemperatur einer Heizungsanlage bezeichnet die in ihr vorherrschende Wassertemperatur. Die Betriebstemperatur unterscheidet sich je nach Heizungssystem. Als Grundlage dient dabei die Vorlauftemperatur sowie die Rücklauftemperatur der Heizungsanlage.

Heizsystem	Vorlauftemperatur / Rücklauftemperatur
Altbau	90 / 70 °C oder 75 / 65 °C
Niedertemperatur	70 / 50 °C oder 70 / 55 °C
Brennwert	60 / 45 °C oder 55 / 45 °C
Fußbodenheizung	45 / 35 °C

Brennwert [H_s] – Kilojoule pro Kilogramm [kJ/kg]

Der Brennwert [H_s] ist das Maß für die chemisch gebundene Energie in einem Brennstoff. Angegeben wird der Brennwert in Kilojoule pro Kilogramm [kJ/kg]. In der Haustechnik wird der Brennwert aber auch in Kilowattstunde [kWh] pro Volumen des eingesetzten Brennstoffs angegeben, für Heizöl also in Kilowattstunde pro Liter [kWh/l] oder für Gas in Kilowattstunde pro Kubikmeter [kWh/m³]. Der Brennwert wird oft mit dem Heizwert eines Brennstoffs verwechselt. Bei jedem Verbrennungsprozess von Erdgas, Erdöl, Kohle oder Holz entsteht Wasserdampf. Die im Wasserdampf und damit im Abgas enthaltene Energie geht bei herkömmlicher Technik über die heißen Abgase durch den Kamin verloren. Das wird bei der Berechnung des Heizwerts eines Brennstoffs berücksichtigt.

Dämmdicke von Rohrleitungen und Armaturen

§71 des Gebäude-Energie-Gesetz legt fest, dass frei zugängliche Heizungsleitungen in unbeheizten Räumen zu dämmen sind. Das gilt auch für bestehende Heizungsanlagen! Es besteht eine Nachrüstpflicht. Diese Anforderung betrifft sowohl Rohre zur Wärmeverteilung der Heizungsanlage als auch zur Warmwasserverteilung. Alle Heizungs- und Warmwasserleitungen sind mit einer Dämmstärke zu ummanteln, die mindestens dem Innendurchmesser der Rohrleitung entspricht. Dies gilt bei Verwendung von Dämmstoffen mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,035 W/(mK). Beim Einsatz von Dämmstoffen mit höherer Wärmeleitfähigkeit können die Dämmstärken angepasst werden.

Druckverlust

Obwohl Heizungsanlagen ein in sich geschlossenes System sind, gelangt Luft in den Kreislauf. Dies führt zu einem geringeren Wasserdruck und dadurch zu einer geminderten Heizleistung. Ein weiterer Druckverlust kann entstehen, wenn die Heizungsanlage beschädigt ist und durch ein Leck Wasser austritt.

Energieträger

Als Energieträger werden in der Heizungstechnik Medien bezeichnet, aus denen man Heizenergie gewinnen kann. Dazu gehören:

• Gas
• Öl
• Kohle
• Holz
• Sonne
• Wasser
• Luft

Endenergiebedarf [Q_e] – Kilowattstunde pro Quadratmeter und Jahr [kWh/m²∙a]

Der Endenergiebedarf bezeichnet den Energiebedarf meiner Heizungsanlage zur Erwärmung meines Hauses oder meiner Wohnung sowie zur Erwärmung meines Brauchwassers. Wer einen Energieausweis für sein Haus besitzt, kann auf Seite 2 unter der Angabe „Endenergiebedarf dieses Gebäudes“ seinen Bedarf nachlesen.

Der Endenergiebedarf (Q_e) in Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr [kWh/(m²·a)] wird aus dem Nutzenergiebedarf (Q_n) und den Anlageverlusten errechnet. Die vereinfachte Formel für die Endenergie lautet:

Endenergie Qe = Nutzenergie Qn + Warmwasserbereitung

Härtegrad des Wassers [mol/l]

Die Wasserhärte entsteht beim Durchtritt von Wasser durch Böden und Gesteine. Die dabei gelösten Erdalkalimetalle (Carbonate, Sulfate, Chloride, Nitrite, Nitrate und Phosphate) werden als Härte bezeichnet. Die Stoffmenge der gelösten Erdalkalimetalle wird pro Liter Wasser [Mol/l] angegeben, wobei aber auch noch die Einheit Grad deutscher Härte (°dH) verwendet wird. Dabei gilt 1°dH = 0,0001783 mol/l.

Härtebereich	Millimol Calciumcarbonat je Liter	°dH
weich	weniger als 1,5	weniger als 8,4 °dH
mittel	1,5 bis 2,5	8,4 bis 14 °dH
hart	mehr als 2,5	mehr als 14 °dH

Selbstverständlich ist die Wasserhärte wegen der Bodenbeschaffenheit von Region zu Region unterschiedlich. Die folgende Liste gibt lediglich einen groben Richtwert wieder, welche Härtegrade in Ihrem Bundesland zu erwarten ist:

Land	Millimol Calciumcarbonat je Liter	°dH
Brandenburg	3,0311	17
Berlin	3,2094	18
Baden-Württemberg	2,6745	15
Bayern	3,0311	17
Bremen	1,4264	8
Hessen	2,8528	16
Hamburg	2,8528	16
Mecklenburg-Vorpommern	3,566	20
Niedersachsen	2,4962	14
Nordrhein-Westfalen	2,4962	14
Rheinland-Pfalz	2,6745	15
Schleswig-Holstein	2,3179	13
Saarland	1,783	10
Sachsen	1,9613	11
Sachsen-Anhalt	3,9226	22
Thüringen	2,6745	15

Heizenergie

Als Heizenergie wird diejenige Energie bezeichnet, die dem Heizkreis zugeführt wird. Sie wird auch als Endenergiebedarf des Hauses oder der Wohnung bezeichnet.

Heizkreis

Als Heizkreis oder Heizungskreislauf bezeichnet man in der Heiztechnik das Rohrleitungssystem zur Verteilung des in einer Warmwasserheizung erwärmten Wassers.

Heizleistung [Q] – Watt [W]

Die Heizleistung [Q] bezeichnet die Leistung die eine Heizungsanlage aufbringen muss, um mein Haus oder meine Wohnung auf die gewünschte Wohntemperatur zu bringen. Für die Berechnung spielen sehr viele Faktoren eine Rolle. Experten ziehen zur Berechnung der Heizleistung die DIN EN 12831 zu Rate.

Zur vereinfachten Berechnung (ohne Berücksichtigung von Wärmebrücken, Luftaustausch und Wärmedurchgangswiderstand) gilt die Formel:

Q = Wohnfläche in m² x U-Wert in W/(m²·K) x Temperaturdifferenz in K = Heizleistung in Watt.

Richtwerte nach DIN EN 15378

Baujahr	Heizleistung pro Quadratmeter Wohnfläche
vor 1959	180 W/m²
ab 1959	177 W/m² (nach DIN 4701 – 3. Auflage)
ab 1969	163 W/m²
ab 1978	115 W/m²
ab 1984	99 W/m² (nach DIN 4701 – 4. Auflage)
ab 1995	67 W/m² (Wärmeschutzverordnung 1995)
ab 2002	45 W/m² (EnEV 2002)
ab 2009	38 W/m² (EnEV 2009)
ab 2020	10 W/m² (GEG – Gebäudeenergiegesetz/Passivhausstandard)

Heizkurve

Als Heizkurve wird in der Heizungstechnik die Heizkennlinie einer Heizungsanlage bezeichnet.

Heizkennlinie

Die Heizkennlinie sorgt für die „ideale“ Temperatur einer Heizungsanlage. Sie ist die grafische Darstellung einer mathematischen Formel und beschreibt das Verhältnis zwischen der Außentemperatur und der Vorlauftemperatur.

Y = Y1 + (X – X1) * ((Y2 – Y1) / (X2 – X1))

Die Außentemperatur ist in der Heizkennlinie die Führungsgröße. An ihr orientiert sich die Vorlauftemperatur der Heizungsanlage. Jede Veränderung hat somit Einfluss auf die Vorlauftemperatur. Der Verlauf der Heizkurve ist leicht gekrümmt, da die Wärmeabgabe der Heizflächen bei unterschiedlichen Temperaturen nicht linear verläuft.

Heizlast

Unter Heizlast versteht man die zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Raumtemperatur notwendige Wärmezufuhr. Sie wird in Watt angegeben. Die Ermittlung der Heizlast ist in der Norm EN 12831 vorgegeben. Sie wird unter anderem nach der Lage des Gebäudes, der Bauweise der wärmeübertragenden Gebäudeumfassungsflächen und dem Bestimmungszweck der einzelnen Räume ermittelt.

Heizlastberechnung

Für Bauherren von Neubauten ist die Heizlastberechnung ein Muss! Sie ist seitens der Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C (VOB/C) unbedingt erforderlich. Auch das Gebäude-Energie-Gesetz (GEG) verlangt in ihrem Paragrafen 16 indirekt eine Heizlastberechnung. Die Heizlast wird gemäß der europäischen Norm EN 12831 berechnet.

Die Normheizlast setzt sich aus den Norm-Transmissionswärmeverlusten, den Norm-Lüftungswärmeverlusten und der zusätzlichen Aufheizleistung zusammen.

Heizungssystem

Als Heizungssystem werden der eingesetzte Energieträger sowie die eingesetzte Technik bei einer Heizungsanlage bezeichnet. Als Heizungssysteme werden deshalb bezeichnet:

• Gasheizung
• Ölheizung
• Holzheizung
• Pelletheizung
• Elektroheizung
• Wärmepumpe
• Solarheizung/Solarthermie
• Hybridheizung
• Blockheizkraftwerk
• Brennstoffzellenheizung

aber auch bei fossilen Energieträgern:

• Brennwerttechnik
• Niedertemperaturtechnik

Heizwert [H_i] – Kilojoule pro Kilogramm [kJ/kg]

Der Heizwert [H_i] ist die bei einer Verbrennung maximal nutzbare Wärmemenge, bei der es nicht zu einer Kondensation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfes kommt, bezogen auf die Menge des eingesetzten Brennstoffs. Angegeben wird der Heizwert in Kilojoule pro Kilogramm [kJ/kg] angegeben. In der Haustechnik wird der Heizwert aber auch in Kilowattstunde [kWh] pro Volumen des eingesetzten Energieträgers angegeben, für Heizöl also in Kilowattstunde pro Liter [kWh/l] oder für Gas in Kilowattstunde pro Kubikmeter [kWh/m³].

Energieträger	Heizwert in kJ	Heizwert in kWh
Heizöl	41.000 kJ/kg	9,918 kWh/l
Erdgas	37.000 kJ/kg	10,28 kWh/m3
Holz (20% Wassergehalt)	14.400 kJ/kg	4,0 kWh/kg
Holz-Pellets	18.000 kJ/kg	5,00 kWh/kg
Strom	3.600 kJ	1,00 kWh
Steinkohle	29.000 kJ/kg	8,06 kWh/kg
Braunkohle	15.000 kJ/kg	4,17 kWh/kg
Koks	29.000 kJ/kg	8,06 kWh/kg

Heizzeit

Als Heizzeit bezeichnet man die Periode zwischen Beginn und Ende einer Heizperiode. Sie ist von Klima, geographischer und Höhenlage und anderen Faktoren abhängig und an jedem Ort verschieden. Als Heizperiode gilt die Zeitspanne vom 1. Oktober bis 30. April.

Korrosion

Korrosion in der Heiztechnik bedeutet, dass sich das verwendete Rohrmaterial durch die chemische Reaktion mit Wasser und Luft verändert. Dies kann zu einer Beeinträchtigung der Funktion des Heizungssystems oder eines Bauteils führen.

Mehrschichtverbundrohr

Mehrschichtverbundrohre sind Rohre, die sich aus verschiedenen Materialien zusammensetzen. Weit verbreitet sind Mehrschichtverbundrohre, die im Kern aus Aluminium oder Kupfer bestehen. Der Kern ist mittels einer Haftschicht beidseitig beispielsweise durch vernetztes Polyethylen (PE-XE) umgeben.

Nenndruck (Rohrleitungen)

Der Nenndruck ist eine Referenzgröße für Heizungsrohrleitungen und Heizungsarmaturen. Bei Heizungsrohren richtet sie sich an der Wandstärke von Rohren aus sowie an der Ausführung und Abmessung von Verbindungen und Anschlüssen. Durch die Angaben von Nenndruckstufen und Nennweite ist die Austauschbarkeit von Rohrleitungskomponenten wie Fittings, Flanschen und Armaturen gewährleistet.

Nenndruckstufen [PN]

Die Nenndruckstufe [PN] (Pressure Nominal) bezeichnet für eine Rohrleitung mit Innendruck den höchstzulässigen Druck mit der das Heizungswasser die Rohrleitung belasten darf. Der Nenndruck ist gemeinsam mit der Rohr- Nennweite eine Kenngröße für zueinander passende Rohrleitungsbauteile. Der Nenndruck von Rohrleitungen erfolgt nach DIN, EN, ISO durch Nenndruckstufen mit der Bezeichnung PN gefolgt von einer dimensionslosen ganzen Zahl, die den Auslegungsdruck in bar bei einer Raumtemperatur von 20 °C angibt.

Nenndruck (Umwälzpumpe)

Die Umwälzpumpe in einer Heizungsanlage fördert das erwärmte Heizungswasser zu den Heizkörpern und gleichzeitig von dort das abgekühlte Wasser wieder zurück, um es in der Heizung erneut zu erwärmen. Der Nenndruck bezeichnet den Druck, den eine Pumpe aufbringen muss, um den Volumenstrom in den Heizkreis einzubringen.

Nennwärmeleistung [kW]

Die Nennwärmeleistung einer Heizungsanlage besagt, wieviel Wärmeabgabe die Heizungsanlage maximal im Dauerbetrieb erreicht. Sie gibt die tatsächliche Leistung an, in dem Energieverluste berücksichtigt sind. Die Maßeinheit ist Kilowatt [kW].

Nennweite [NW]

Als Nennweite [NW] bezeichnet man den inneren Durchmesser eines Heizungsrohrs oder die Größe beziehungsweise das Anschlussmaß einer Armatur (Ventil, Absperrschieber). Zusammen mit der Nenndruckstufe werden durch die Angabe der Nennweite sämtliche Abmessungen einer Rohrleitung festgelegt.

Die Größen in Zoll und mm bei Mehrschichtverbundrohr

Rohr-Typ	Rohr	Wandstärke	Nennweite	Nennweite	Inhalt
	außen		DN	Zoll	l/m
16 x 2	16 mm	2 mm	12	3/8″	0,113 l
20 x 2	20 mm	2 mm	16	1/2″	0,201 l
26 x 3	26 mm	3 mm	20	3/4″	0,314 l
32 x 3	32 mm	3 mm	25	1″	0,531 l
40 x 3,5	40 mm	3,5 mm	32	1 1/4″	0,855 l

Zollangaben von Innen- und Außengewinde im Heizung- Sanitärbereich

Außengewinde	Durchmesser	Innengewinde	Durchmesser
Zoll	außen (AG)	Zoll	innen (IG)
R 1/4″	13,16 mm	R 1/4″	11,45 mm
R 3/8″	16,67 mm	R 3/8″	14,95 mm
R 1/2″	20,99 mm	R 1/2″	18,63 mm
R 3/4″	26,44 mm	R 3/4″	24,12 mm
R 1″	33,25 mm	R 1″	30,29 mm
R 1 1/4″	41,91 mm	R 1 1/4″	38,95 mm
R 1 1/2″	47,80 mm	R 1 1/2″	44,85 mm
R 2″	59,61 mm	R 2″	56,66 mm
R 2 1/2″	75,18 mm	R 2 1/2″	72,23 mm

Nutzenergiebedarf [Qn] – Kilowattstunde pro Jahr [kWh/a]

Der Nutzenergiebedarf bezeichnet die Heizleistung einer Heizungsanlage in der Heizzeit. Die Formel zur Berechnung des Nutzenergiebedarfs lautet:

Nutzenergie = Heizleistung in Kilowatt [kW] × Heizzeit in Stunden pro Jahr [h/a]

Primärenergiebedarf (Q_P) – Kilowattstunde pro Quadratmeter und Jahr [kWh/(m²∙a)]

Der Primärenergiebedarf [Q_P] bezeichnet die notwendige Energiemenge mit einem bestimmten Energieträger um die Endenergie zu erzeugen. Der Primärenergiebedarf in Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr [kWh/(m²·a)] ergibt sich aus der Multiplikation des Endenergiebedarfs (Q_e) in Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr [kWh/(m²·a)] den Primärenergiefaktor (f_P) von Strom, Öl, Gas oder Holz. Die Formel lautet:

Q_p = Q_e ∙ f_P

Laut Gebäude-Energie-Gesetz (GEG) sind folgende Primärenergiefaktoren festgelegt:

• Holz: 0,2
• Luft, Wasser, Erde: 0,0
• Heizöl: 1,1
• Erdgas und Flüssiggas: 1,1
• Steinkohle und Braunkohle: 1,1
• Strom: 1,8

Rohrmaterial

• Kupfer
• Stahl
• Edelstahl
• Kunststoff

Rücklauftemperatur

Von Rücklauftemperatur spricht man bei der Temperatur des Heizungswassers, wenn es von den Heizkörpern zum Heizkessel, also im Rücklauf (RL) aus dem Heizkreis fließt, um im Heizkessel erneut erwärmt zu werden, und über den Vorlauf wieder dem Heizkreis zugeführt wird.

Temperaturspreizung

Die Temperaturspreizung bezeichnet die Differenz von Vorlauftemperatur zur Rücklauftemperatur. Mit ihr sowie dem Volumenstrom des Heizungswassers lässt sich die an die Räume abgegebene Wärmemenge berechnen.

U-Wert

Der U-Wert gibt die „Energetische Qualität der Gebäudehülle“ an und ist in der Regel im Wärmepass eines Hauses verzeichnet. Wer den Wert nicht zur Hand hat oder keinen Wärmepass besitzt, kann auf folgende grobe Durchschnittswerte zurückgreifen:

• U = 0,10 Passivhaus
• U = 0,15 Niedrigenergiehaus
• U = 0,35 Gebäude mit Außenhülle nach EnEV 2016
• U = 0,7 Altbau ab 1984
• U = 0,8 Altbau ab 1979
• U = 1,3 Altbau ab 1969
• U = 1,45 Altbau ab 1949
• U = 1,55 Altbau vor 1948 (Ziegelvollmauerwerk)

TIPP

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Volumenstrom

Der Volumenstrom oder Durchfluss einer Heizungsanlage definiert die Menge Wasser die von der Heizungsanlage bewegt werden muss. Dabei wird berücksichtigt, wie viel Wasser innerhalb einer bestimmten Zeitspanne durch den Querschnitt der Heizungsrohre transportiert wird.

Vorlauftemperatur [T_VL] – Grad Celsius [°C]

Mit dem Begriff Vorlauftemperatur wird innerhalb eines Heizkreises die Temperatur bezeichnet, die die Heizungsanlage dem Heizkreislauf zugeführt.

Wärmedehnfaktor

Der Wärmedehnfaktor ist ein Kennwert, der das Verhalten eines Stoffes bezüglich Veränderungen seiner Abmessungen bei Temperaturveränderungen beschreibt. Im Heizungsbau betrifft dies das Rohrleitungsmaterial und das erhitze Heizungswasser. Um den Betriebsdruck der Heizungsanlage zu gewährleisten, wird für das Heizungswasser ein entsprechendes Ausdehnungsgefäß im Heizungskreis vorgesehen. Auch bei der Bemessung von Rohrleitungen in Heizungsanlagen muss der Wärmedehnfaktor des Rohrmaterials berücksichtigt werden.

Wärmeleitfähigkeit [λ] – Watt pro Meten Kelvin [W/mK]

Die Wärmeleitfähigkeit, auch Wärmeleitkoeffizient genannt, ist die Eigenschaft den Wärmestrom durch ein Material zu leiten oder zu isolieren. Je niedriger der Wert der Wärmeleitfähigkeit [λ], desto besser ist die Wärmedämmung. Die Wärmeleitfähigkeit der meisten Materialien steigt mit steigender Temperatur leicht an.

Im Heizungsbau wird dieser Koeffizient bei der Wärmedämmung wichtig. Denn §69 des Gebäude-Energie-Gesetz legt fest, dass frei zugängliche Heizungsleitungen in unbeheizten Räumen zu dämmen sind. Das gilt auch für bestehende Heizungsanlagen! Es besteht eine Nachrüstpflicht. Diese Anforderung betrifft sowohl Rohre zur Wärmeverteilung der Heizungsanlage als auch zur Warmwasserverteilung. Alle Heizungs- und Warmwasserleitungen sind mit einer Dämmstärke zu ummanteln, die mindestens dem Innendurchmesser der Rohrleitung entspricht. Dies gilt bei Verwendung von Dämmstoffen mit einer Wärmeleitfähigkeit von λ = 0,035 W/(mK). Beim Einsatz von Dämmstoffen mit höherer Wärmeleitfähigkeit können die Dämmstärken angepasst werden.

Wasserdruck [bar]

In jeder Heizungsanlage herrscht ein bestimmter Druck, um das im Heizkreis zirkulierende Wasser umzuwälzen. Über diesen Kreislauf gibt das durch den Heizkessel erwärmte Heizwasser seine Wärmeenergie an die Räume ab. Dieser Druck wird durch die Heizungspumpe erzeugt und wird in der Einheit bar [bar] gemessen. Den notwendigen Wasserdruck für die Heizungsanlage ermittelt in der Regel der Heizungsfachmann. Als Richtwert kann man sich jedoch für den Mindestdruck merken: Beträgt der Höhenunterschied zwischen Heizkessel und Heizkörper 10 Meter, ist ein Wasserdruck von 1,0 bar notwendig. Auf diesen Minimalwert, werden noch rund 0,3 bar hinzugegeben, um einen eventuell auftretenden Druckverlust auszugleichen.

Heiztechnik

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