Der Heizungskreislauf: So kommt die Wärme an den richtigen Ort
Eine Heizungsanlage in einem Haus hat die Aufgabe, Wärme zu erzeugen, im Haus zu verteilen und in den einzelnen Räumen abzugeben.
Als Heizungskreislauf, der auch als Heizkreislauf oder Heizkreis bezeichnet wird, wird der Teil der Heizungsanlage bezeichnet, der für die Verteilung der Wärme zuständig ist.
Integriert in den Heizkreislauf ist natürlich der Heizkessel, der für die Wärmeerzeugung zuständig ist. In klassischen Verbrennungsheizungen werden hier entweder fossile Brennstoffe wie Gas oder Heizöl oder auch nachwachsende Rohstoffe wie Scheitholz oder Holzpellets verbrannt, um die Wärme zu nutzen.
Sinnvoll ist die Kombination oder auch die alleinige Wärmeerzeugung durch Solarthermie oder Wärmepumpen, die die Wärme aus der Umgebungsluft, aus Geothermie oder auch aus dem Grundwasser nutzen. Auch bei diesen Heizungssystemen gibt es einen Heizkreislauf.
Das Wichtigste in Kürze
- Der Heizkreislauf verteilt die Wärme vom Wärmeerzeuger über Vor- und Rücklauf zu den Heizflächen.
- Eine Heizungspumpe ersetzt heute die alte Schwerkraft; Ausdehnungsgefäß und Sicherheitsventil schützen vor Druckschäden.
- Für die Effizienz zählen niedrige Vorlauftemperaturen, der richtige Rohrdurchmesser und ein hydraulischer Abgleich.
Heizung-Konfigurator:
Jetzt Ihre individuelle Heizung konfigurieren und Angebote erhalten!
Der Heizkessel übernimmt bei kombinierten Heizungsanlagen, die als Hybridheizung bezeichnet werden, deshalb häufig nur noch eine unterstützende Funktion. Die Wärme aus Sonne, Erde, Wasser oder Luft wird zunächst über einen Wärmetauscher in einem sogenannten Puffer-Speicher an den Warmwasser- und Heizungskreislauf abgegeben. Entspricht die Wärme des Warmwassers oder Heizungswassers nicht der Vorgabe, heizt der Heizkessel das Wasser auf die gewünschte Temperatur nach.
Um die Wärme dann in die einzelnen Zimmer (oder auch zunächst in die Wohnungen und dann die Zimmer in Mehrfamilienhäusern) zu transportieren, wird das erwärmte Heizungswasser über Rohrleitungen zu den Heizkörpern oder Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen oder Wandheizungen geleitet. Grundsätzlich gilt dabei: Der Weg zwischen Heizkessel und Heizkörper sollte möglichst kurz sein, damit Wärmeverluste vermieden werden.
Heizkreislauf – die Funktion
Um die Wärme vom Heizkessel oder dem Pufferspeicher zu den Heizkörpern zu transportieren, wird ein Wärmeträgermedium (normalerweise Wasser) durch die Heizungsrohre gepumpt.
Bei älteren sogenannten Schwerkraftheizungen zirkulierte das erwärmte Heizungswasser ohne Umwälzpumpe; häufig waren solche Anlagen offen mit einem offenen Ausdehnungsgefäß ausgeführt. Moderne Heizungen verfügen über eine Heizungspumpe, die in dem geschlossenen System das Heizungswasser durch die Rohre zu den Heizkörpern pumpt.
Der Teil der Rohre, der das warme Wasser zu den Heizkörpern (oder den Flächenheizungen) führt, wird als Vorlauf bezeichnet, der Teil mit dem abgekühlten Wärmeträgermedium von den Heizkörpern zurück als Rücklauf. Die jeweiligen Temperaturen werden entsprechend als Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur bezeichnet.
So fließt die Wärme im Heizkreislauf
1. Wärme erzeugen und speichern
Heizkessel, Wärmepumpe oder Solarthermie erwärmen das Heizungswasser – häufig zunächst in einem Pufferspeicher.
2. Über den Vorlauf verteilen
Eine Heizungspumpe drückt das warme Wasser durch die Vorlaufleitungen zu Heizkörpern und Flächenheizungen.
3. Wärme abgeben
Die Heizflächen geben die Wärme an die Räume ab; das Wasser kühlt dabei ab.
4. Über den Rücklauf zurück
Das abgekühlte Wasser fließt über den Rücklauf zurück zum Wärmeerzeuger – der Kreislauf beginnt von vorn. Das Ausdehnungsgefäß gleicht Volumenänderungen aus, das Sicherheitsventil schützt vor unzulässigem Überdruck.
Heizkreislauf – Sicherheit durch das Membranausdehnungsgefäß
Das Membranausdehnungsgefäß ist eine weitere notwendige Komponente, die in den Heizkreislauf integriert ist. Im geschlossenen Heizkreislauf kommt es durch die unterschiedlichen Temperaturen des Heizungswassers zu unterschiedlichem Volumen des Wärmeträgermediums. (Das Volumen nimmt bei höherer Temperatur zu und bei absinkender Temperatur ab). Damit gibt es im Heizkreislauf erhebliche Druckunterschiede, Deshalb übernimmt das Ausdehnungsgefäß die Aufgabe, diese Druckunterschiede auszugleichen und konstant zu halten. Das beugt Schäden am Heizkreis vor.
Eine weitere Sicherheitsmaßnahme ist der Einbau von Sicherheitsventilen. Erhöht sich der Wasserdruck im Heizungskreislauf über den zulässigen Wert, öffnen sich die Ventile und verhindern damit massive Schäden an der Heizungsanlage.
Heizkreislauf – die Rohre
Die Heizungsrohre sind für den Wärmetransport vom Heizkessel zu den Heizkörpern oder Flächenheizungen zuständig.
Die im Heizungskreislauf verwendeten Rohre können aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
Heizungsrohre: Stahl, Kupfer oder Kunststoff?
| Material | Eigenschaften | Besonderheit |
|---|---|---|
| Stahl | sehr stabil und belastbar | korrosionsgefährdet – nicht in feuchten Bereichen einsetzen |
| Kupfer | korrosionsfest, leicht zu verlegen, viele Durchmesser | weit verbreitet, aber teurer |
| Kunststoff | korrosionsfest, leicht zu verlegen, preiswert | besonders bei niedrigen Systemtemperaturen geeignet; Temperaturgrenzen und Herstellerfreigabe beachten |
Neben der Wahl des passenden Materials ist vor allem die Auslegung der Heizungsrohre wesentlich für ein effizientes Heizungssystem.
Hier geht es darum, welchen Durchmesser die Heizungsrohre sinnvollerweise haben. Für die Auslegung, die unbedingt einem Fachmann überlassen werden sollte, müssen Variablen wie Heizlast (wieviel Wärme benötigen die einzelnen Räume), Spreizung (Unterschied zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperaturen) und der Heizwasserstrom (wieviel Wasser muss durch die Leitungen fließen) bekannt sein bzw. berechnet werden.
Effizienter Heizkreislauf: hydraulischer Abgleich und niedrige Temperaturen
Damit jeder Heizkörper die richtige Wassermenge erhält, sollte der Heizkreislauf hydraulisch abgeglichen werden – sonst werden Räume nahe am Wärmeerzeuger zu warm und weiter entfernte zu kalt. Zusammen mit einer möglichst niedrigen, korrekt eingestellten Vorlauftemperatur und einer Hocheffizienzpumpe arbeitet der gesamte Kreislauf spürbar sparsamer. Besonders Wärmepumpen profitieren von niedrigen Vorlauf- und Rücklauftemperaturen.
Fazit
Der Heizkreislauf sorgt für die Verteilung der Wärme zu den Heizkörpern durch die Heizungsrohre. Dies erfolgt in modernen Heizungen mithilfe einer Hocheffizienzpumpe, die bedarfsgerecht das Wärmeträgermedium durch den Heizkreis pumpt. Die Rohre können aus verschiedenen Materialien bestehen. Bei der Kombination von Flächenheizungen mit Heizkörpern werden zwei Heizkreise kombiniert.
Heizungsanlagen – Funktionsweise, Heizkreislauf und Heizungssystem Was ist eine Heizungsanlage? Ist es bereits das ursteinzeitliche Feuer, das uns gewärmt und… weiterlesen
