Effiziente Heizkörperauslegung: Schritt-für-Schritt-Anleitung

Intro

Die richtige Auslegung von Heizkörpern ist unerlässlich, damit das Haus auch im Winter ausreichend beheizt ist. Um dies zu tun, musst du genau wissen, wie groß die Heizfläche ist, bei welchen Temperaturen du dich am wohlsten fühlst und natürlich, wie viele Heizkörper du überhaupt brauchst. Wir erklären dir in diesem Artikel ganz genau, wie du alles selbst berechnen kannst.

Das wichtigste in Kürze 📌

• 📏 Heizkörper müssen optimal dimensioniert sein, um Räume effizient zu heizen
• 🧑‍🔧 Berechnungen berücksichtigen die Raumgröße, die Dämmung, das Material der Bauteile und die gewünschte Temperatur
• ⚡ Überdimensionierte Heizkörper führen zu einem unnötig hohen Energieverbrauch
• 🧑‍⚖️ Die Berechnung der Heizkörperauslegung kann grob als Überschlag berechnet werden und im Detail nach DIN
• ✅ Letztendlich sollte eine Fachkraft eine professionelle Berechnung durchführen.

Was ist Heizkörperauslegung?

Heizkörperauslegung ist der Prozess der Bestimmung der optimalen Größe und Leistung von Heizkörpern, um einen Raum oder ein ganzes Gebäude effizient und gleichmäßig zu heizen.

Die richtige Auslegung von Heizkörpern sorgt dafür, dass Räume angenehm warm werden, ohne dabei unnötig Energie zu verschwenden. Bei der Auslegung werden Faktoren wie Raumgröße, Dämmung, Fensterflächen und gewünschte Raumtemperatur berücksichtigt. In Deutschland gibt es Normen und Regelungen, wie die DIN EN 12831, die genaue Berechnungsmethoden und Standards für die Heizlast und Heizkörperdimensionierung festlegen. Diese Vorschriften helfen, die energetischen Anforderungen und gesetzlichen Vorgaben zu erfüllen, was sowohl den Komfort als auch die Energieeffizienz erhöht. 🔧🏡

Gut zu wissen: Die Heizlast ist die erforderliche Wärmemenge, um einen Raum auf die gewünschte Temperatur zu bringen und zu halten. Die Heizkörperauslegung hingegen bezieht sich auf die Auswahl und Dimensionierung der Heizkörper, um die ermittelte Heizlast effizient abzudecken.

Faktoren, die die Heizkörperauslegung beeinflussen

Die korrekte Auslegung von Heizkörpern hängt von mehreren wichtigen Faktoren ab, die sicherstellen, dass dein Zuhause effizient und komfortabel beheizt wird. Hier sind die Hauptfaktoren:

1. Raumgröße und Raumvolumen 📏

• Die Grundfläche und das Volumen des Raumes bestimmen maßgeblich die erforderliche Heizleistung. Größere Räume benötigen mehr Wärme, um auf die gewünschte Temperatur gebracht zu werden.

2. Dämmung und Baujahr des Gebäudes 🏡

• Die Qualität der Dämmung sowie das Baujahr des Gebäudes beeinflussen die Wärmedämmeigenschaften. Ältere Gebäude mit schlechterer Dämmung benötigen mehr Heizleistung im Vergleich zu modernen, gut isolierten Häusern.

3. Fensterflächen und Anzahl der Außenwände 🪟

• Große Fensterflächen und mehrere Außenwände führen zu höheren Wärmeverlusten. Daher müssen Räume mit vielen Fenstern oder Außenwänden stärker beheizt werden, um eine angenehme Temperatur zu erreichen.

4. Gewünschte Raumtemperatur 🌡️

• Die Zieltemperatur, die du in einem Raum erreichen möchten, beeinflusst die benötigte Heizleistung. Höhere gewünschte Temperaturen erfordern mehr Heizleistung, besonders in Räumen wie Badezimmern, wo es oft wärmer sein soll.

5. Standort und klimatische Bedingungen 🌍

• Der geografische Standort und das lokale Klima spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. In kälteren Regionen oder höheren Lagen wird mehr Heizleistung benötigt, um die Räume warm zu halten.

6. Nutzung des Raumes 🛋️

• Die Nutzung des Raumes bestimmt ebenfalls die erforderliche Heizleistung. Wohnräume und Schlafzimmer haben unterschiedliche Heizanforderungen. Ein Arbeitszimmer oder ein Badezimmer könnte eine höhere Heizleistung benötigen als ein Schlafzimmer.

Durch die Berücksichtigung all dieser Faktoren bei der Heizkörperauslegung kannst du sicherstellen, dass dein Heizsystem effizient arbeitet, dir stets ein angenehmes Raumklima bietet und keine Energie verschwendet wird. 💪

Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Berechnung der Heizkörperauslegung

Für die Berechnung der Heizkörperauslegung gibt es eine vereinfachte Methode und eine detaillierte nach dem Gebäudeenergiegesetz.

Einfache Berechnung der Heizkörperauslegung

1. Raumtemperatur bestimmen

Zur richtigen Auslegung der Heizkörper solltest du dir im ersten Schritt einen Grundriss zur Hand nehmen. Dort notierst du für jeden Raum die gewünschte Raumtemperatur. Normwerte sehen normalerweise so aus:

• 🛋️Wohnzimmer: +20 - 21 °C
• 🛏️Schlafzimmer: +19 - 20 °C
• 🛁Badezimmer: +24 - 25 °C
• 🚽WC-Räume: +20 - 21 °C
• 🚶Beheizte Nebenräume: +15 - 17 °C(Flure, Treppenhäuser)
• 📦Unbeheizte Nebenräume: +10 - 12 °C(Keller, Abstellräume, etc.)

2. Wärmebedarf berechnen

Die Heizlast kann überschlägig berechnet werden, indem man folgende Werte annimmt:

• Unsanierter Altbau: 120 W/m²
• Sanierter Altbau (Wärmedämmung): 80 - 100 W/m²
• Baujahr nach 1995: 50 - 80 W/m²
• Baujahr nach 2002: 40 W/m²
• Neubau nach aktuellen Standards: 30 W/m²
• Badezimmer Zuschlag: +10%
• Nebenraum Abschlag: -10%
• Dachschrägen Abschlag: -20%

Beispiel:

Ein 35m² großes Wohnzimmer in einem Haus mit dem Baujahr 2000 soll eine Normtemperatur von 20°C erhalten. Du rechnest also:

35m² x 50 W = 1.750 Watt

Die Heizlast beträgt für das Wohnzimmer 1.750 W. Dieser Wert wird auf die Anzahl der Heizkörper verteilt. Bei 2 Heizkörpern läge die Heizlast deshalb bei 875 Watt. Soll das Wohnzimmer nun auf 22°C erwärmt werden, kannst du auch einfach einen Zuschlag von +10% draufrechnen. Dies gilt für alle Räume, in denen es 2 Grad wärmer sein soll:

1.750 W x 1,1 = 1.925 Watt

Diese Werte gelten bei einer Vorlauftemperatur von 75°C. Werden Heizkörper mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur gewählt, zum Beispiel 55°C, muss die Heizkörperleistung mit 1,94 multipliziert werden.

1.750 W x 1,94 = 3.395 Watt

Wichtig: Die Berechnung der Heizleistung laut Gebäudeenergiegesetz (GEG) gemäß der Norm DIN EN 12831 inklusive Beiblatt 1 durchgeführt werden. Diese vereinfachte Rechnung ist in der Praxis nicht zulässig, sondern dient nur zur einfachen Überschlagung.

3. Heizkörper auswählen

Es gibt verschiedene Heizkörpertypen, die je nach Raum und Heizanforderungen eingesetzt werden können:

• Flachheizkörper: Diese Heizkörper sind die am häufigsten verwendeten und bestehen aus einer oder mehreren flachen Platten, durch die das Heizwasser fließt. Sie sind platzsparend und bieten eine gute Wärmeabgabe.
• Röhrenheizkörper: Diese bestehen aus vertikalen oder horizontalen Röhren und bieten eine effiziente Wärmeverteilung. Besonders beliebt sind sie in Badezimmern als Handtuchwärmer.
• Konvektoren: Diese Heizkörper nutzen die Konvektion, um Wärme zu verteilen. Sie bestehen aus einem Gehäuse mit Innenlamellen, durch die die Luft strömt und erwärmt wird. Konvektoren sind besonders effizient in Räumen mit großen Fensterflächen.

Die Größe eines Heizkörpers hängt stark von der Vorlauftemperatur des Heizsystems ab. Bei niedrigeren Vorlauftemperaturen, wie sie in modernen, energieeffizienten Heizsystemen verwendet werden, müssen Heizkörper größer sein, um die gleiche Menge an Wärme abzugeben wie bei höheren Vorlauftemperaturen. Schau hier auf die jeweiligen Herstellerangaben.

Heizkörperauslegung nach DIN EN 12831

Um die Heizkörperauslegung gemäß der DIN EN 12831 durchzuführen, haben wir ein etwas vereinfachtes Beispiel erstellt. In diesem folgen wir den standardisierten Schritten zur Berechnung der Heizlast und der Auswahl eines geeigneten Heizkörpers.

1. Flächen ermitteln

Beispielraum Wohnzimmer:

• Raumgröße: 20 m² (5 m x 4 m)
• Deckenhöhe: 2,5 m
• Raumvolumen: 50m³
• Fensterflächen: 4 m²
• Innentürfläche: 1,7 m²
• Außenwandfläche: 18,5 m²
• Innenwandfläche: 23,3 m²
• Deckenfläche: 20 m²
• Bodenfläche: 20 m²
• Standort: Berlin (mittlere Außentemperatur im Winter: -10°C)
• Gewünschte Raumtemperatur: 20°C

2. U-Werte ermitteln

Für diese Flächen müssen nun die U-Werte erfasst werden. Der U-Wert (Wärmedurchgangskoeffizient) gibt an, wie gut ein Bauteil (Wand, Fenster, Dach) Wärme leitet. Er wird in Watt pro Quadratmeter und Kelvin (W/m²K) gemessen. Ein niedriger U-Wert bedeutet, dass das Bauteil gut isoliert ist und wenig Wärme durchlässt, was zu besseren Energieeffizienz und geringeren Heizkosten führt.

Die Berechnung jedes einzelnen U-Werts ist sehr umständlich, da der Wärmedurchgangswiderstand jeder einzelnen Schicht eines Bauteils berechnet werden muss, was den Rahmen dieses Artikels sprengen würde. Wir legen deshalb in unserem Beispiel folgende U-Werte fest:

Außenwände: 0,3 W/m²K

Fenster: 1,3 W/m²K

Innenwände: 1,5 W/m²K

Decke: 0,2 W/m²K

Boden: 0,35 W/m²K

Innentür: 2,0 W/m²K

3. Temperaturdifferenzen berechnen

Im nächsten Schritt musst du die Temperaturdifferenz vom Innenraum nach Außen, beziehungsweise zum anliegenden Raum berechnen, Bei einer Außenwand sähe die Rechnung so aus:

20°C Raumtemperatur - (-10)°C Außentemperatur = 30°C Differenz (30 Kelvin)

Für eine Innenwand wird die Temperaturdifferenz zum Nebenraum berechnet:

20°C Raumtemperatur - 20°C Raumtemperatur = 0°C Differenz

4. Heizlastberechnung

Mit diesen Werten kannst du dann anfangen, die Heizlast zu berechnen. Diese setzt sich aus den Transmissionswärmeverlusten und den Lüftungsverlusten zusammen. Wir beginnen mit den Transmissionswärmeverlusten Für die Außenwände würde die Rechnung wie folgt aussehen:

Außenwand Heizlast = 18,5m² x 0,3 W/m²K x 30 K = 166,5 Watt

Wärmeverlust aller Bauteilflächen:

Die Transmissionswärmeverluste fürs Wohnzimmer betragen 470,85 Watt.

Für die Lüftungsverluste muss unterschieden werden, ob eine manuelle Lüftung über die Fenster stattfindet oder eine Lüftungsanlage verwendet wird, wie sie z.B. häufig im Badezimmer eingesetzt wird. Wir gehen in unserem Beispiel Wohnzimmer von einer manuellen Lüftung aus.

Die Luftwechselrate, also wie oft die Luft in einem Raum ausgetauscht werden muss, wird pro Stunde angegeben und schreibt sich 1/h oder h-1. Eine Lüftung von 2 mal die Stunde ist also 2 1/h. Die Mindestluftwechselraten für öffentliche und gewerbliche Gebäude sind in der DIN EN 12831 angegeben. Als Faustformel gelten folgende Werte:

Die Rechnung für die Lüftungsverluste sieht dann so aus:

50m³ x 2,5 1/h = 125m³/h

Diese Wert wird mit dem Wert der Wärmekapazität von Luft (0,34 Wh/m³K) und der Temperaturdifferenz (30K) multipliziert:

125m³/h x 0,34 Wh/m³K x 30K = 1.275 W Heizlast durch Lüftungswärmeverluste.

Lüftungswärmeverluste + Transmissionswärmeverluste = Heizlast1.275 W +470,85 W = 1.745,85 Watt.

Diese Berechnung musst du nun für jeden Raum vornehmen, um die jeweilige Heizlast zu erhalten. Dann kannst du passende Heizkörper, wie bereits oben erklärt, für die einzelnen Räume planen. Natürlich kannst du auch andere Heizsysteme wie eine Wärmepumpe in Kombination mit einer Fußbodenheizung planen. Die Heizlast bleibt gleich.

Fazit

Die korrekte Heizkörperauslegung ist entscheidend für eine effiziente und komfortable Beheizung deines Zuhauses. Indem du die Raumgröße, Dämmung, Fensterflächen, Raumtemperatur und klimatischen Bedingungen berücksichtigst, kannst du die Heizlast präzise bestimmen und die passenden Heizkörper auswählen. Die einfache Methode liefert schnelle Schätzungen, während die detaillierte Berechnung nach DIN EN 12831 eine genaue und gesetzeskonforme Planung ermöglicht.

Denke daran, dass eine professionelle Berechnung durch eine Fachkraft sicherstellt, dass dein Heizsystem optimal auf deine Bedürfnisse abgestimmt ist. Dies reduziert nicht nur den Energieverbrauch, sondern erhöht auch den Wohnkomfort und spart langfristig Kosten.

FAQs

Welchen Heizkörper brauche ich für 25 qm?

Für einen Raum von 25 m² benötigst du abhängig vom Gebäudezustand und der gewünschten Raumtemperatur eine Heizleistung von etwa 2.000 bis 3.000 Watt. Ein Flachheizkörper oder ein Rippenheizkörper sind hier geeignet. Die genaue Auswahl hängt von der Vorlauftemperatur deines Heizsystems ab.

Welche Heizung für 30 qm?

Für einen 30 m² großen Raum benötigst du eine Heizleistung zwischen 2.400 und 3.600 Watt, je nach Dämmung und gewünschter Raumtemperatur. In vielen Fällen könnte ein Flachheizkörper, ein größerer Rippenheizkörper oder eine Fußbodenheizung mit entsprechend hoher Leistung eine gute Wahl sein.

Kann man einen Heizkörper stilllegen?

Ja, einen Heizkörper kann man stilllegen, indem man ihn vom Heizkreislauf abklemmt. Dafür müssen die Zu- und Rücklaufventile geschlossen werden. Es ist jedoch ratsam, dies von einem Fachmann durchführen zu lassen, um Schäden am Heizsystem zu vermeiden.

Kann man einen Heizkörper selber austauschen?

Ja, du kannst einen Heizkörper selbst austauschen, wenn du über handwerkliches Geschick und die richtigen Werkzeuge verfügst. Es ist jedoch wichtig, das Heizsystem vorher zu entleeren und fachgerecht wieder zu befüllen.

Was ist besser Rippenheizkörper oder Flachheizkörper?

Rippenheizkörper bieten eine hohe Wärmeabgabe und eignen sich besonders für größere Räume oder Altbauten. Flachheizkörper sind platzsparender und moderner im Design, ideal für gut isolierte Räume. Die Wahl hängt von deinen ästhetischen Vorlieben und den spezifischen Heizanforderungen ab.