Heizkreislauf: Funktion einer modernen Heizung

Der Heizkreislauf im Haus: Bestandteile und Funktion   

Eine moderne Heizungsanlage hat die Aufgabe, alle Räume in einem Haus mit wohliger Wärme zu versorgen. Damit das funktioniert, besteht sie aus einem komplexen Heizkreislauf. Dieser setzt sich einfach beschrieben aus dem Wärmeerzeuger, der Sicherheitstechnik, der Fördertechnik, den Rohrleitungen und den Wärmeübertragern zusammen. Zusätzlich sorgt eine spezielle Heizungsregelung dafür, dass der gesamte Heizkreislauf bedarfsgerecht funktioniert und nicht mehr Energie als nötig verbraucht. Im Folgenden geben wir einen Überblick über die einzelnen Komponenten einer Heizungsanlage und beschreiben deren Rolle im Gesamtsystem.

Der Wärmeerzeuger liefert Wärme für den Heizkreislauf   

Wärmeerzeuger bringen thermische Energie in den Heizkreislauf ein. Neben den typischen Vertretern wie der Öl-, der Gas- oder der Holzheizung, gibt es dabei auch innovativere Heizgeräte. Zu nennen sind hier die Wärmepumpe oder auch die Brennstoffzellenheizung. Während Erstere Energie aus der Umwelt zum Heizen nutzbar macht, erzeugt die Brennstoffzelle Strom und Wärme zugleich. Und das bei einer chemischen Reaktion ganz ohne herkömmliche Verbrennung.

Wer es besonders effizient mag, kann auch auf eine  Hybridheizung  setzen. Unter diesem Oberbegriff verbirgt sich die Kombination verschiedener Heiztechnologien in einem Heizkreislauf. Damit das richtig funktioniert, ist meist auch ein Pufferspeicher nötig. Dieser nimmt die Energie unterschiedlicher Wärmequellen auf, bevor er diese bedarfsgerecht im Haus verteilt.

Heizungsrohre: Vor- und Rücklauf im Heizkreislauf

Wärmeerzeuger übertragen thermische Energie zunächst auf das  Heizungswasser, das dann über  Heizungsrohre  zu allen Heizflächen im Haus strömt. An diesen angekommen, gibt es Wärme an die jeweiligen Räume ab, bevor es mit geringeren Temperaturen zum Kessel zurückfließt. Den Abschnitt vom Wärmeerzeuger zu den Heizflächen bezeichnen Experten dabei als Vorlauf. Der Teil des Heizkreislaufs, der von den Heizflächen zurück zum Kessel führt, ist der Rücklauf.

Übrigens: Über die Menge des Heizungswassers, die in einer bestimmten Zeit durch die Anlage strömt, und das Verhältnis von Vor- und Rücklauftemperatur (der Spreizung) lässt sich die transportierte Wärmemenge ermitteln.

Pumpen, Sicherungstechnik und weitere Armaturen   

Damit das Wasser tatsächlich vom Kessel zu den Heizflächen im Haus strömt, sind zusätzliche Bauteile nötig. Wichtig ist hier unter anderem eine  Heizungspumpe. Diese sitzt meist in der Nähe des Kessels oder zentral im Heizkreis, um das Wasser durch die gesamte Anlage zu drücken. Sind mehrere Heizkreise vorhanden, gibt es in der Regel auch mehrere Pumpen.

Wichtig zu wissen ist außerdem, dass sich das Volumen des Heizungswassers abhängig von seiner Temperatur verändern kann. So steigt es mit der Wassertemperatur an. Ausdehnungsgefäße nehmen den damit verbundenen Druckanstieg auf und sorgen so für gleichbleibende Druckverhältnisse im System. Sollte der Wasserdruck doch einmal bedrohlich ansteigen, öffnet sich ein  Sicherheitsventil, um Wasser abfließen zu lassen und den Heizkreislauf zu entspannen.

Darüber hinaus sorgen Ventile, Mischer und andere Armaturen für eine bedarfsgerechte Verteilung der Wärme im Heizkreislauf.

Heizkörper, Flächenheizung und Thermostate   

In den einzelnen Räumen eines Hauses ermöglichen verschiedenste Heizflächen die Wärmeübertragung vom Heizkreislauf auf die jeweiligen Zimmer. Zur Auswahl stehen dabei unter anderem Heizkörper und Flächenheizungen. Während Heizkörper als kompakte Bauteile an der Wand sitzen, befindet sich die  Flächenheizung  versteckt in Böden, Wänden oder Decken. Sie nutzt größere Flächen zur Übertragung der Heizwärme und kommt daher mit geringeren Vorlauftemperaturen aus. Das kommt wiederum den Wärmeerzeugern zugute, die bei geringeren Systemtemperaturen oft effizienter arbeiten.

Übrigens: Wie viel Wärme Heizflächen an den Raum abgeben, hängt auch vom Heizwasserdurchsatz ab. Heizungsthermostate machen sich diesen Umstand zunutze, um die Temperatur im Haus raumweise einstellen und regeln zu können.

Die Heizungsregelung für moderne Heizkreisläufe   

Ob die Kessel viel oder wenig Wärme in das System einspeisen, erfahren sie über die  Heizungsregelung. Denn diese überwacht je nach Funktionsweise die Außen- und/oder die Raumtemperaturen, um die Betriebsweise der Wärmeerzeuger möglichst bedarfsgerecht zu regulieren. Weit verbreitet ist hier zum Beispiel die witterungsgeführte Regelung, bei der die Vorlauftemperatur im Heizkreislauf steigt, wenn es draußen kälter wird. Auf diese Weise kann die Regelung die zunehmenden Wärmeverluste ausgleichen. Moderne Anlagen setzen heute immer öfter auch auf eine digitale Regelung, die neben den Außentemperaturen auch Raumzustände, Nutzerverhalten und Gebäudeeigenschaften berücksichtigt.  

Verschiedene Heizkreise parallel mit Wärme versorgen   

Grundsätzlich kann ein Heizkreislauf aus einem Heizkreis oder mehreren parallel angeordneten Heizkreisen bestehen. Letzteres ist meist dann der Fall, wenn sich Hausbesitzer für Heizkörper und eine Flächenheizung entscheiden. Denn dann stellen beide Heizkreise unterschiedliche Anforderungen an die Vorlauftemperatur. Während die Heizung das Heizwasser dabei auf die höhere Temperatur erwärmt, mischen spezielle Armaturen die Heizwassertemperatur nach dem  Heizkreisverteiler  bei Bedarf herunter. Möglich ist das zum Beispiel, in dem  Heizungsmischer  kühleres Rücklaufwasser in den zu heißen Vorlauf einleiten.

Den Heizkreislauf hydraulisch abgleichen und optimieren  

Eine Heizungsanlage funktioniert nur dann zuverlässig und effizient, wenn alle Fließwege im Heizkreislauf den gleichen Druckverlust überwinden müssen. Wäre das nicht der Fall, würden einige Räume zu viel Wärme abbekommen, während andere kalt bleiben könnten. Ein hydraulischer Abgleich sorgt dafür, dass das nicht passiert. Denn dabei nimmt ein Heizungsbauer den gesamten Heizkreislauf einmal genau unter die Lupe und stellt jeden Fließweg (Abschnitt vom Kessel zu einer Heizfläche) optimal ein. Neben einer gleichmäßigen Wärmeverteilung sorgt das für geringere Energiekosten. Auch störende Strömungsgeräusche in zu stark durchströmten Heizflächen bleiben somit aus.