Heizungsrohre: Materialien, Planung und Verlegung

Materialien für Heizungsrohre im Vergleich

Stahl, Kupfer oder Kunststoff. Für die Installation der Rohrleitung einer Heizung kommen heute verschiedene Werkstoffe zum Einsatz.

Stahlrohre in der Heizungstechnik

Stahlrohre sind in vielen Nennweiten vorhanden und eignen sich für ein breites Einsatzgebiet. Während sich Systeme mit Pressverbindungen einfach verlegen lassen, bieten vor allem geschweißte Stahlrohre eine hohe Stabilität. Je nach Beschaffenheit nutzt man für Heizungsrohre überwiegend Gewinderohre, nahtlose Stahlrohre und geschweißte Stahlrohre. Das Material ist günstig sowie für höheren Druck und Temperaturen von bis zu 120 Grad Celsius geeignet. Ein Nachteil vieler Stahlrohrarten ist das Risiko der Außenkorrosion. Aus diesem Grund eignen sie sich nicht in feuchtigkeitsgefährdeten Bereichen.

Heizungsrohre aus Kupfer

Kupferrohre sind typisch für kleinere Heizungsanlagen. Sie lassen sich zum Beispiel mit Pressverbindungen schnell und einfach montieren, dehnen sich bei Temperaturschwankungen aber stärker aus als Stahlrohre. Heizungsrohre aus Kupfer sind korrosionsbeständig und verursachen einen niedrigen Druckverlust des Heizungswassers. Die Leitungen sind in vielen Größen erhältlich und eignen sich für Temperaturen bis 100 Grad Celsius.

Kunststoffrohre für die Heizung

Sind die Systemtemperaturen im Heizsystem auf etwa 80 Grad Celsius begrenzt, lassen sich auch Kunststoffrohre einsetzen. Diese sind leicht zu verarbeiten, korrosionsbeständig und haben außerdem besonders glatte Oberflächen. So sorgen die Heizungsrohre für geringe Reibungsverluste und einen energiesparenden Transport des Heizungswassers. Nachteile der Kunststoff-Rohre sind die hohe Längenausdehnung sowie die Tatsache, dass sie in gewissem Maße durchlässig für Sauerstoff sind. Abhilfe schaffen hier Verbundrohre. Diese bestehen aus zwei Kunststoff- und einer integrierten Aluminiumschicht. Sie sind in verschiedenen Größen erhältlich und eignen sich zum Beispiel zur Verlegung im Estrich oder in der Sockelleiste.

Verlegearten der Heizungsrohre

Je nachdem, in welcher Art die Rohre in Haus oder Wohnung verlegt werden, unterscheidet man die ringförmige und die sternförmige Anordnung.  

Übrigens: Liegen die Rohre auf der Wand, lassen sie sich mit einer passenden  Heizungsrohrverkleidung  einfach verstecken.

Ringförmige Verlegung der Rohrleitungen

Bei der ringförmigen Verlegung führen die Heizungsrohre ausgehend von einem oder mehrere Steigleitungen nacheinander zu mehreren Heizkörpern eines Raumes oder einer Etage. Die Leitungen werden dabei meist in Wandschlitzen oder in der Sockelleiste platziert. In Einfamilienhäusern wird diese Verlegeart eher selten genutzt.  

Sternförmige Verlegung der Rohrleitungen

Bei der sternförmigen Verlegung sind alle Heizfläche in einer Wohnung oder einer Etage einzeln angebunden. Die Heizungsrohre führen dabei von einem zentralen Verteiler zu den jeweiligen Heizkörpern oder Flächenheizungen. Da hier geringe Dimensionen ausreichen, bietet sich bei einem Neubau auch die versteckte Verlegung im Estrich an.

Rohrisolierung schützt vor unnötigen Wärmeverlusten

Führen die Heizungsrohre durch unbeheizte Räume, wirken sie oft selbst als Heizflächen. Dabei geben sie teuer erzeugte Wärme unnütz an Keller- oder Abstellräume ab. Damit das nicht passiert, sind die Rohre zu dämmen. Wie das funktioniert und worauf es dabei ankommt, erklären wir im Beitrag  Heizungsrohre isolieren. Bei längerer Abwesenheit kann es auch zu Frostschäden kommen. Wie Sie sich davor schützen können, erfahren Sie im Beitrag  Heizungsrohre vor dem Einfrieren schützen – Wie geht das?

Den passenden Durchmesser für Heizungsrohre finden

Der Durchmesser der Rohrleitungen richtet sich danach, wie viel Heizungswasser in Betrieb durch sie hindurchfließt. Die Auslegung erfolgt dabei nach einem festgelegten Ablauf und wird von einem Installateur durchgeführt.

Heizlastberechnung und Auslegung der Heizflächen

Im ersten Schritt erfolgt die Heizlastberechnung. Dabei werden alle Wärmeverluste eines Raumes ermittelt und addiert. Das liefert die Wärmeenergie, die nötig ist, um ein Zimmer auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen mollig warm zu heizen. Der Wert bietet daraufhin die Grundlage zur Dimensionierung von Heizkörpern oder der Flächenheizung.

Systemtemperaturen und Spreizung ermitteln

Steht das Heizsystem fest, sind im nächsten Schritt die Systemtemperaturen zu bestimmen. Dabei geht es um die Frage, wie hoch die Vor- und Rücklauftemperaturen der Heizungsanlage sein müssen, damit es im Haus ausreichend warm wird. Während diese bei Heizkörpern zum Beispiel 55 Grad Celsius im Vor- und 45 Grad Celsius im Rücklauf betragen, liegen sie bei Flächenheizsystemen niedriger. Wichtig für die Auslegung der Heizungsrohre ist hier die sogenannte Spreizung. Also die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur.

Bestimmung des Heizwasserstroms

Wie groß die Heizungsrohre sein müssen, richtet sich nach der Menge des Heizwasserstroms. Dabei gilt: Je mehr Wasser durch die Leitung strömt, desto größer muss ihr Durchmesser sein. Wie viel tatsächlich fließt, hängt von der benötigten Wärmemenge und der Spreizung ab. Der Wert lässt sich mit folgender Gleichung bestimmen:

• Massenstrom = Heizleistung / (Wärmespeicherfähigkeit von Wasser * Spreizung)

Ein Beispiel: Soll ein Raum bei einer Spreizung von zehn Grad Celsius mit einer Leistung von einem Kilowatt versorgt werden, ergibt sich ein Heizwasserstrom von rund 85 Kilogramm in der Stunde (85 kg/h = 1 kW * 3600 s/h / [4,19 kJ / (kg * K) * 10 K]; 3.600 s/h als Umrechnungsfaktor).

Auswahl der passenden Heizungsrohre

Steht der Heizwasserstrom fest, lässt sich nun der benötigte Rohrdurchmesser berechnen. Wichtig dabei ist, dass das Wasser nicht zu schnell fließt. Denn das hätte einen höheren Energieverbrauch und störende Strömungsgeräusche zur Folge. Für Heizungsrohre im Wohnbereich gilt dabei ein Grenzwert von etwa 0,2 bis 0,5 Metern pro Sekunde. Das heißt, das Heizwasser sollte langsam durch die Leitungen strömen. Neben verschiedenen Auslegungstabellen lässt sich der nötige Durchmesser auch über folgende Gleichung bestimmen:

• Durchmesser = Wurzel aus [ (Volumenstrom Wasser * 4) / (Pi * Geschwindigkeit) ]

Zurück zum Beispiel: Soll das Wasser mit 0,2 Metern je Sekunde durch die Rohrleitungen strömen, ergibt sich überschlägig ein Durchmesser von zwölf Millimetern (Wurzel [(0,085 m³/h * 4) / (3,14 * 0,2 m/s * 3.600 s/h)]; 3.600 s/h als Umrechnungsfaktor)

Ein hydraulischer Abgleich sorgt im Anschluss dafür, dass das Wasser bedarfsgerecht und energiesparend im gesamten Haus zirkuliert.