Heizkörper auslegen: Für Zweck, Behaglichkeit und Heizlast

Verbraucher empfinden Räume als warm, aber trotzdem unbehaglich? Das muss nicht sein. Die VDI 6030 "Planung und Bemessung von Raumheiz- und Kühlflächen" nennt Faktoren für die Auslegung von Heizkörpern, die ein Stück weit über die Normheizlast an sich hinausgehen. Gerade in der Modernisierung ist sie beim Heizkörpertausch ein gutes Mittel, die Auslegung der Heizkörper an die veränderte Gebäudestruktur anzupassen.

Die ErP-Richtlinie hat im Bereich der Heizung das Thema Energieeffizienz in den Vordergrund gerückt. Das Augenmerk liegt auf der Wärmeerzeugung. Kostenoptimiert, verbrauchsarm und möglichst umweltverträglich sollen Heizungsanlagen sein. ErP-Label für Wärmeerzeuger und den Anlagenverbund entscheiden ab September über die Klassifizierung. Bei aller notwendigen Bewertung darf aber ein bedeutender Faktor nicht außer Acht bleiben. Nämlich aus der Sicht der Verbraucher formuliert: Eine Heizung soll es behaglich warm machen. Maßgeblichen Einfluss darauf üben Wahl und Beschaffenheit der Wärmeübertragung aus.

Gerade im weiten Feld der Gebäudemodernisierung nehmen freie Heizflächen eine zentrale Rolle ein. Also der Austausch oder Ersatz von Guss- oder Stahlradiatoren gegen neuere Varianten in Form von Röhrenradiatoren oder Flachheizkörpern. "Delta Laserline" von Purmo zum Beispiel ist ein zeitgemäßer Ersatz für alte Guss- oder Stahlradiatoren. Er ist laut ­Anbieter auch ideal für Gebäude mit Heizkörpernischen und aufgrund seiner Lichtdurchlässigkeit auch für den Einsatz vor bodentiefen Fenstern geeignet.

Ein Röhrenradiator vor einem bodentiefen Fenster.
Quelle: Purmo
Röhrenradiatoren zeitgemäß eingesetzt: "Delta Laserline" von Purmo eignet sich dank der durch den großen Gliedabstand gewonnenen Lichtdurchlässigkeit auch für den Einsatz vor bodentiefen Fenstern.

Der Heizkörper wird mit seiner modernen Optik auf Maß gefertigt – passt also exakt in die Nische und auf die vorhandenen Anschlüsse. Er sorgt mit seinen D-Profilrohren und Befestigungen für Sicherheit (im Gegensatz zu den scharfkantigen alten DIN-Radiatoren). Sein raumgerichtetes D-Profil sorgt für einen besonders hohen Anteil angenehmer Strahlungswärme, und dank des großen Gliedabstandes ist der Röhrenradiator leichter zu reinigen.

Dem Begriff der Behaglichkeit wurden erst in der jüngeren Zeit ent­sprechende technische Richtwerte zugeordnet. Auf einen Raum bezogen beschreiben ihn im Wesentlichen vier Faktoren:

  1. die Raumtemperatur,
  2. die Oberflächentemperatur der Rauminnenflächen, also Wände, Fenster, Decke und Boden,
  3. die Luftfeuchte und
  4. die Luftbewegung.

In die Betrachtung mit einbezogen wird zudem immer häufiger die Aktivität der Personen, die sich im Raum aufhalten. Allerdings handelt es sich bei der Behaglichkeit letztlich um ein subjektives Empfinden. Deshalb gibt es für die genannten Punkte auch keine Fixpunkte, sondern Wertebereiche. Raum- und Oberflächentemperatur zum Beispiel können in einem Diagramm zusammen­gelegt werden.


Diagramm der Raum- und Oberflächentemperatur.
Quelle: Purmo

Legende:

tO = Oberflächentemperatur

tR = Raumtemperatur

tAW = Temperatur Außenwand

tF = Temperatur Fenster

tA = Außentemperatur

tHKm = Mittlere Heizkörpertemperatur

An dieser sogenannten thermischen ­Behaglichkeitszone lässt sich ablesen, unter welchen Temperaturbedingungen ein Mensch den Raum als behaglich warm empfindet.

Der Mittelwert zwischen Raum- und Oberflächentemperatur steht dabei für die Empfindungstemperatur. Sie sollte in der Regel zwischen 18 und 20 °C liegen. Die Oberflächentemperatur der Innenwände übt einen großen Einfluss aus und sollte nicht > 3 K unter der Raumtemperatur liegen. Ein Beispiel: Ein Wohnraum mit einer Raumtemperatur von 20 °C und einer Oberflächentemperatur der Außenwand von 14 °C (ungedämmter Altbau) wird trotzdem als unbehaglich empfunden.

Hohe thermische Behaglichkeit erzielen

Die Einflussfaktoren gilt es bei der Auslegung von Heizkörpern entsprechend einzuplanen. Eine gute Ausgangsbasis dazu ist die VDI 6030. Im Gegensatz zur Aus­lege-Heizleistung nach DIN EN 12831 berücksichtigt die VDI auch die weniger deutlichen Kriterien. Sie sichert also nicht nur das Erreichen der physikalisch gewollten Raumtemperatur zu, sondern zugleich eine möglichst hohe thermische Behaglichkeit. Ziel ist es, die Raumheizflächen so auszulegen, dass Behaglichkeitsdefizite nicht entstehen, wie zum Beispiel Fallluftströmung an Fensterflächen.

Im Zuge der energetischen Sanierung ist der Heizkörpertausch eine notwendige Voraussetzung, die veränderten Bedingungen und Vorschriften zu berücksichtigen. Für die Heizkörperauswahl und deren Größe nach VDI 6030 ist nicht nur die Spreizung zwischen Vor- und Rücklauftemperatur ausschlaggebend, sondern ebenso die Abstimmung der Heizkörper auf vorhandene Fensterbreiten und Brüstungshöhen, um gegebenenfalls eine Strahlungskompensation der Fensteroberflächen zu erreichen.

Mittwoch, 12.04.2017

Von Heiko Hanke
Produktmanager Rettig Germany GmbH
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