Die Schwerkraftbremse für Heizungsanlagen

Aufbau und Funktionsweise einer Schwerkraftbremse  

Eine Schwerkraftbremse (auch Rückschlagklappe) soll verhindern, dass Wasser ungewollt in Heizungs- oder Solaranlagen zirkuliert. Denn das hätte erhöhte Wärmeverluste und somit auch steigende Heizkosten zur Folge. Grund für die sogenannte Schwerkraftzirkulation sind Temperatur- und Dichteunterschiede in der Anlage. Während das abgekühlte Heizungswasser durch eine höhere Dichte nach unten absinkt, steigt das warme Wasser mit geringerer Dichte auf. Der Heizkreislauf setzt sich allmählich in Gang und transportiert Wärme aus dem Kessel oder einem Pufferspeicher. Je größer der Temperaturunterschied im System ist, umso stärker zirkuliert das Heizungswasser. Während der sogenannte  Thermosiphon-Effekt bei einer  Schwerkraftheizung  erwünscht ist, gilt es bei modernen Heizungsanlagen diesen zu unterbinden.

Schwerkraftbremse verhindert die Schwerkraftzirkulation

Möglich ist das mit einer sogenannten Schwerkraftbremse (auch Rückschlagklappe). Das Bauteil besteht aus einer metallischen Klappe, die durch ihr Gewicht nach unten fällt. Sie verschließt dabei den freien Querschnitt im Rohr und verhindert die unerwünschte Zirkulation des Mediums. Nimmt eine  Umwälzpumpe  ihren Betrieb auf, drückt sie die Klappe nach oben und das Wärmeträgermedium strömt an der Schwerkraftbremse vorbei. Die Bauteile verursachen dabei einen zusätzlichen Druckverlust, den Planer und Heizungsbauer bei der Auslegung der Pumpen berücksichtigen müssen.

Die Einbaulage der Schwerkraftklappe berücksichtigen  

Schwerkraftbremsen oder -klappen gibt es heute in verschiedensten Bauformen. Einfache Komponenten lassen sich dabei zum Beispiel in die Druck- oder Saugstutzen einer Pumpe einlegen. Während die Einbaurichtung teilweise egal ist, müssen die Klappen unbedingt im senkrechten Abschnitt der Heizungsrohre sitzen. Andernfalls würden sie sich durch die Schwerkraft nicht verschließen und die Schwerkraftzirkulation könnte ungehindert erfolgen. Experten empfehlen außerdem, die Schwerkraftbremsen auf der Saugseite der  Heizungspumpe  zu montieren oder Klappen mit Luftschleuse zu verwenden. Beides soll verhindern, dass sich unter der Klappe ein Luftpolster bildet, das zum Trockenlaufen der Pumpe führt.

Rückschlagklappe und Rückschlagventil: Was ist der Unterschied?

Klappen oder Schwerkraftbremsen verschließen den freien Querschnitt im Rohr allein durch ihr Eigengewicht. Ein Rückschlagventil besitzt hingegen eine Feder, die der Strömungsrichtung des Wärmeträgermediums entgegenwirkt. Geht die Heizungspumpe in Betrieb, überwindet sie den Gegendruck der Feder und öffnet das Ventil. Der Vorteil: Rückschlagventile schließen 100 Prozent dicht und dürfen oft auch in Trinkwasseranlagen zum Einsatz kommen.

Verschiedene Einsatzbereiche der Bauteile  

Die Schwerkraftbremsen kommen zum Beispiel bei Solaranlagen oder wasserführenden Kaminen zum Einsatz. In einer Solarthermieanlage verhindern sie, dass warme  Solarflüssigkeit  aus der Anlage zu den kalten Kollektoren auf dem Dach strömt. Denn dabei würde das Wärmeträgermedium wertvolle Heizwärme an die Umgebung abgeben. Der Speicher würde sich allmählich leeren und die Heizkosten stiegen spürbar an.

Wasserführende Öfen kämpfen häufig mit ähnlichen Problemen. So könnte Heizungswasser aus einem Pufferspeicher bis zur Wassertasche aufsteigen. Hindurchströmende Luftmassen nehmen die aufwendig erzeugte Heizwärme auf und transportieren sie mit sich über den Schornstein nach draußen. Auch hier sind steigende Heizkosten die Folge.

Kosten und Nutzen im Vergleich  

Wer eine Solaranlage ohne Schwerkraftbremse betreibt, kennt das Problem: Während die Dächer der Nachbarhäuser im Winter schneebedeckt sind, ist das eigene frei und trocken. Denn die Schwerkraftzirkulation leitet Solar- und Nachheizwärme kontinuierlich zu den Kollektoren auf dem Dach. Diese fungieren nun als Heizflächen und geben Wärme an die Umwelt ab. Eine Rückschlagklappe stoppt die unerwünschte Zirkulation und behält die Heizwärme im Haus. Und das für Materialkosten von durchschnittlich zehn bis 30 Euro.