Wärmeverteilung, Wie verteilt man behagliche Wärme im Niedrigenergiehaus?

Für die Wärmeverteilung≡Wärmeverteilung≡
Benötigte Raumwärme muss nicht nur erzeugt, sondern auch bedarfsgerecht verteilt werden. Am Einfachsten lässt sich diese Aufgabe mittels Plattenheizkörper erfüllen. Man kann ebenso Flächenheizungen, wie eine Fußbodenheizung, eine Wandheizung oder eine Deckenheizung einsetzen oder auch die Randheizleiste nutzen. Je nach System wird für die Wärmeverteilung Heizungswasser als Wärmeträger unterschiedlicher Temperatur benötigt. Niedrigtemperierte Verteilungsysteme haben Vorteile bei der Nutzung von Wärmeerzeugern, die bei tiefen Temperaturen höchste Nutzungsgrade erzielen (Wärmepumpe, Solar, Brennwerttechnik) im Niedrigenergiehaus≡Niedrigenergiehaus≡
Ein Niedrigenergiehaus ist ein Gebäude mit einem vergleichsweise niedrigen Energiebedarf (kleiner 100 kWh/m²) für Raumwärme und Warmwasserbereitung gegenüber dem Durchschnitt (etwa 200 kWh/m²) der Hausbestandes bei gleicher Nutzung. Dies wird vor allem duch eine besonders gut geplante und sorgfältig ausgeführte Wärmedämmung aller Bauteile erreicht. Ein Niedrigenergiehaus ist an keine bestimmte Bauweise gebunden, wohl aber an die Berücksichtigung verschiedener Planungsprinzipien. Auch Altbauten konventioneller Bauweise eigen sich bei entsprechender Planung zur Umgestaltung in ein Niedrigenergiehaus. Bei Neubauten ist das Erreichen des Niedrienergiehausstandards Pflicht, jedoch ist durch geringe Mehraufwendungen auch ein Verbrauch von weniger als 50 kWh/m² schon möglich. bietet sich Wasser oder Luft als Wärmeträger≡Wärmeträger≡
Der Wärmeträger ist ein flüssiges oder gasförmiges Medium (z. B. Luft, Wasser), mit dem Wärme transportiert wird. Der Wärmeträger in Solarwärmeanlagen ist Wasser, versetzt mit einem Frostschutzmittel. Der Wärmträger in Heizungsanlagen ist in der Regel normales Wasser. In einer Wärmepumpenanlage kann der Wärmeträger auch ein Arbeitsmittel sein (Direktverdampfer). an. Ein Sonderfall sind elektrische Speicherheizungen. Vor- und Nachteile der verschiedenen Systeme hat heiz-tipp.de in folgender Tabelle dargestellt:

Wärmeträgersystem	Vorteile	Nachteile
Warmwasser- Pumpenheizung	unkomplizierte Erweiterbarkeit/ Veränderung bei An- und Umbauten schnelle Regelfähigkeit (rasche Aufheizvorgänge) Einbindung regenerativer Energien≡Energie≡ Energie ist die Fähigkeit eines Energieträgers eine physikalische Arbeit zu verrichten. Sie kann die Wohnung oder Wasser erwärmen, Licht erzeugen, einen Motor drehen, einen Zug bewegen usw.. Angegeben wird die Energiemenge in kWh oder Joule., Solartechnik, Holzheizung≡Holzheizung≡ Eine Holzheizung kann man nach der Bundesimmissionsschutzverordnung mit trockenem naturbelassenen, stückigen Holz oder mit aus entsprechenden Spänen durch Pressung hergestellten Holzbriketts, Pellets o.ä. betreiben. Für die Pelletsverbrennung werden spezielle Brenner benötigt. einfach möglich geringe Transportquerschnitte (Rohre) einfache und preiswerte Verlegung und Änderung Strahlungswärme≡Strahlungswärme≡ Strahlungswärme ist neben der Konvektionswärme ein Teil der empfundenen Wärme. Fehlt sie, kann trotz normaler oder auch erhöhter Lufttemperatur die Behaglichkeit gestört sein. Strahlungswärme entsteht durch Emission langwelliger elektromagnetischer Wellen von einem warmen Körper. aus der Richtung kälterer Oberflächen Wände/Fenster möglich	Einfriergefahr Bauschäden durch Leckagen möglich Wartungsaufwand auf der hydraulischen Seite
Warmluftheizung	Undichtigkeiten im Verteilungssystem führen nicht zu Bauschäden der Wärmeträger kann nicht einfrieren keine sichtbaren Heizkörper Verbindung mit Be- und Entlüftungsanlage möglich, aber kostenintensiver und funktionell komplizierter als die Kombination eines konventionelles Heizungssystem mit einer einfachen Abluftanlage	Luft ist ein Wärmeträger geringer Kapazität, zur Erwärmung eines Raumes bis zum Erreichen behaglicher Werte wird daher eine recht große Warmluftmenge benötigt, die meist über dem für eine hygienische Luftqualität erforderlichen Maß liegt. Bei einer Luftheizung≡Luftheizung≡ Eine Luftheizung überträgt die Wärme ausschließlich mit Hilfe erwärmter Luft. Um die Heizlast eines Raumes zu decken, muss eine ausreichende Menge erwärmter Zuluft in den Raum transportiert bzw. im Raum selbst erzeugt werden. Notwendig ist dazu bei Zentralheizungen ein entsprechendes Kanalsystem. Eine Kombination mit Systemen zur Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung ist möglich. Luftheizungen sind schwierig regelbar. Ist der Wärmebedarf durchschnittlich (Gebäudebestand) sind vergleichsweise große Luftmengen erforderlich. Im sehr gut gedämmten Niedrigenergiehaus können Luftheizungen interessant sein. ist die Lufttemperatur im einzelnen Raum relativ schlecht regelbar. Die Luftgeschwindigkeit ist häufig recht groß. Die Staubverwirbelung ist vergleichsweise hoch. hohe Baukosten für Luftkanäle Reinigungsproblem Luftkanäle verursachen immer schalltechnische Probleme (Telefonieschall≡Telefonieschall≡ So genannter Telefonieschall entsteht durch die Schallübertragung von einem Raum in einen anderen durch ein Rohrleitungssystem einer Lüftungsanlage. Durch die charakteristische Beschneidung bestimmter Frequenzen klingt es wie aus dem Telefon. In einer sorgfältig geplanten Lüftungsanlage werden Telefonieschalldämpfer eingesetzt.) kein Wärmestrahlungsanteil aus der Ebene Außenwand/Fenster möglich
dezentrale elektrische Einzel- Speicherheizung	preiswerte Installation nur ein Hausanschluss geringe Wartungs≡Wartung≡ Eine Wartung umfasst die Überprüfung und ggf. Wiederherstellung der Betriebbereitschaft und Betriebssicherheit sowie die Einstellung der Regelung und anderen Werten einer technischen Anlage, wie z.B. einer Heizungs-, Lüftungs- oder Solaranlage. Neben allgemeinen Wartungstätigkeiten, wie die Überprüfung von Betriebsdrücken, oder der Funktionsfähigkeit von Sicherheitseinrichtungen gibt es für jede Anlage spezielle Wartungsaufgaben. Die für die Wartung entstehenden Wartungskosten dürfen im Rahmen der Heizkostenabrechnung keine Reparaturkosten, z.B. für das Auswechseln von Teilen oder Baugruppen, enthalten. - und Reparaturkosten≡Reparaturkosten≡ Reparaturkosten sind keine Betriebskosten und dürfen deshalb im Rahmen einer Heizkostenabrechnung nicht umgelegt werden. Versteckte Reparaturkosten befinden sich hin und wieder in Abrechnungen über Wartungskosten, die dort jedoch nichts zu suchen haben. kein Schornstein Regelung der Wärmeabgabe teilweise mit Lüfter möglich	hohe Luftaustrittstemperaturen am Lüfterausgang Lüftergeräusch geringer Strahlungswärmeanteil Staubverschwelung im heißen Steinspeicher Wärmeaufnahme und Abgabe zeitversetzt relativ hoher Platzbedarf
dezentrale elektrische Fußboden- Speicherheizung	nur ein Hausanschluss geringe Wartungs- und Reparaturkosten kein Schornstein	hohe Oberflächentemperatur≡Oberflächentemperatur≡ Die Oberflächentemperatur eines Bauteiles, z. B. eines Wandabschnittes oder einer Verglasung, ist vor allem abhängig von der innenseitigen Raumlufttemperatur, der Außentemperatur und dem Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) des Bauteils. Eine weitere Einflussgröße ist der Wärmeübergangswiderstand beider Oberflächen zum angrenzenden Medium. Die Höhe der Oberflächentemperatur auf der Innenseite des Bauteils ist von erheblicher Bedeutung - einerseits wegen des Einflusses auf die empfundene Behaglichkeit, andererseits wegen einer möglichen Tauwasserausscheidung. Für das Wachstum der Schimmelpilze ist sogar nur die Erhöhung der relativen Raumluftfeuchtigkeit durch das Absenken Lufttemperatur unmittelbar über kühleren Oberflächen maßgebend. Ziel jeder bautechnischen Planung muss das Erreichnen einer hohen, möglichst nahe der Raumlufttemperatur liegenden Oberflächentemperatur sein. Das Ziel wird erreicht durch sehr gute und wärmebrückenfreie Wärmedämmung der Außenbauteile. nach Abschluss der Aufheizung (morgens) keine direkte Regelung der Wärmeabgabe möglich Nachheizung am Nachmittag erforderlich, ggf. Nachheizung mit Tagstrom in den Abendstunden notwendig

Die Nachteile der Luftheizung, die im Zusammenhang mit dem Wärmeträger (große Luftmenge nötig) stehen, sind jedoch nur für den heutigen Standard beim Gebäudeneubau zu beachten. Im sehr gut gedämmten Niedrigenergiehaus (weit unter der gültigen Norm) wird eine Be- und Entlüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung≡Wärmerückgewinnung≡
Mit Wärmerückgewinnung bezeichnet man einen Vorgang, bei dem Wärme, die ansonsten z.B. mit der Abluft oder dem Abwasser das Haus ungenutzt verlässt, zurückgewonnen wird. Die Wärmerückgewinnung macht energetisch Sinn, sofern die dafür aufgewendete Hilfsenergie (meist Strom für elektrische Antrieb) die zurückgewonnne Wärmemenge nicht erreicht oder gar übersteigt (primärenergetisch). und Nachheizung der Zuluft≡Zuluft≡
Mit Zuluft bezeichnet man in der Lüftungstechnik die einem Raum oder einer Wohnung zuströmende Frischluft. Die gleiche Luftmenge muss zur selben Zeit abströmen (Abluft). Die erforderliche Zuluftmenge und ihre Eigenschaften ergeben sich aus den Anforderungen an eine hygienische Luftqualität. Durch den Luftwechsel entsteht in der kalten Jahreszeit ein Lüftungswärmeverlust. interessant, da sich hier die Luftmengen für Beheizung und Lüftung angleichen. Auch andere Nachteile verschwinden. Im Passivhaus≡Passivhaus≡
Hausbauweise, bei der durch sehr gute Wärmedämmung und die Kombination verschiedener technischer Maßnahmen der Wärmebedarf unter 15 kWh pro m² und Jahr liegt. Zum Vergleich: Im Gebäudebestand (2005) liegt der Durchschnittswert des Wärmebedarfes bei mehr als dem zehnfachen des Bedarfes von Passivhäusern. Bezogen auf die gültige Energieeinsparverordnung (EnEV) liegt der Bedarf des Passivhauses bei weniger als 20 %. Die Bauweise von Passivhäusern wird von entsprechend geübten Architekten und Ausführenden beherrscht und führt lediglich zu Mehrkosten bis zu 15 %. Es gibt keinen sachlichen Grund einen Neubau nicht als Passivhaus auzuführen. wird eine solche Anlage sogar unverzichtbar. Die noch notwendige, wenn auch sehr geringe Wärmezufuhr kann dort im Zuluftweg durch raumweise angeordnete Nachheizregister realisiert werden (siehe auch »› Passivhaus...).

Bei Berücksichtigung aller Vor- und Nachteile ist eine Pumpenwarmwasserheizung im Niedrigenergiehaus sicherlich erste Wahl. Bleibt noch die Frage, wie die Wärmeabgabe in den einzelnen Räumen erfolgt.

Normale Plattenheizkörper eignen sich sehr gut für die Wärmeverteilung im Niedrigenergiehaus.

Heizkörper sind preiswert und sehr flexibel in der Anwendung. Spätere Korrekturen in der Anordnung oder notwendige Verlegungen durch Änderungen des Raumzuschnittes sind einfach möglich.
Plattenheizkörper haben eine vergleichsweise geringe Wärmespeichermasse. Dadurch ist eine flinke Regelung möglich; man erreicht rasch eine Temperaturerhöhung und rasch eine Absenkung.
Wegen der geringen Heizlast im Niedrigenergiehaus kommt man auch bei einer niedrigen Heizwasser-Vorlauftemperatur mit akzeptablen Heizkörpergrößen aus, was den Einsatz von Brennwerttechnik begünstigt. Die Forderung nach niedrigen Oberflächentemperaturen (Behaglichkeit) wird ebenfalls erfüllt.
günstig ist es Plattenheizkörper mit vergleichsweise großer Ansichtsfläche, d. h. einlagige Heizkörper, auszuwählen
ausführlich in »› Radiatoren/Heizkörper...

Die Fußbodenheizung erscheint auf den ersten Blick wegen der regeltechnischen Trägheit für das Niedrigenergiehaus als nicht geeignet. Doch wegen der kleinen Heizlasten kann mit geringen Oberflächentemperaturen geheizt werden, womit die Gefahr einer Überhitzung infolge der Fremdenergieeinflüsse zumindest stark reduziert ist. Die Kosten für die Installation sind allerdings etwa doppelt so hoch wie bei einer Heizkörperheizung. Wenn überhaupt Fußbodenheizung, so ist sie für das Niedrigenergiehaus noch am ehesten geeignet; ausführlich in »› Fußbodenheizung...

Mit der trägheitsärmeren Wandheizung hat man die bessere Flächenheizung für das Niedrigenergiehaus ausgewählt. Wegen der aus der Vertikalen strahlenden Fläche wird eine rasche Anfangsbehaglichkeit erreicht. Infolge sich rasch erwärmender Wände kommt es bei noch niedriger Lufttemperatur bereits bei kurzen Nutzungszeiten zur Verringerung des Strahlungswärmeaustausches mit dem Körper. Somit stellt sich recht schnell ein Wärmeempfinden ein. Eine sehr gute Wärmedämmung ist Voraussetzung für den Einsatz von Wandheizungen; ausführlich in »› Wandheizung...

Für das Niedrigenergiehaus eignet sich auch die Randheizleiste, die im Grunde eine sehr trägheitsarme Wandheizung darstellen. Nachteilig kann die relativ hohe Vorlauftemperatur sein, die benötigt wird, um die Konvektion in Gang zu setzen. Die hohen Kosten für die Installation sind vor allem auf den geringen Marktanteil und den recht umfangreichen Montageaufwand zurückzuführen; ausführlich in »› Randheizleisten- bzw. Fußleistenheizungen...