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Die Beheizung einer großen Werkstatt, eines Lagers, eines Gewächshauses oder eines offenen gewerblichen Gebäudes ist vor allem ein Verteilungsproblem. Die Heizung mag über ausreichende Leistung verfügen, doch der Raum kann dennoch ungleichmäßig warm wirken, wenn die erwärmte Luft in der Nähe der Decke bleibt oder nur ein Bereich die meiste Wärme erhält.
Hydronische Heizung funktioniert gut in großen Räumen, weil sie Wärmeerzeugung und Wärmeabgabe voneinander trennt. Eine zentrale Heizung erwärmt das Kühlmittel, das die Wärme über Rohrleitungen zu Heizkörpern, Ventilatorkonvektoren oder Fußbodenheizschleifen transportiert, die im gesamten Gebäude verteilt sind.
Warum hydronische Systeme die Wärme gleichmäßig verteilen
Bei einer Heizung mit Zwangsluft wird die Wärme über einen oder wenige Luftauslässe abgegeben. Die Luft kann mit zunehmender Entfernung an Geschwindigkeit verlieren, schnell zur Decke aufsteigen und Zugluft in der Nähe des Heizgeräts verursachen, während entferntere Bereiche kalt bleiben.
Bei einer hydronischen Heizungsanlage kann warmes Kühlmedium zu mehreren Wärmeabgebern geleitet werden. Diese Abgeber können in der Nähe von Arbeitsbereichen, Türen, Ecken, Wänden oder anderen Stellen platziert werden, an denen Wärme benötigt wird. Dadurch werden Hotspots reduziert und die Komfortzone für die Nutzer verbessert.
Geringere Temperaturschwankungen: Wasser speichert deutlich mehr Wärme als Luft und verleiht dem System daher eine nützliche thermische Masse. Selbst wenn die Brennerleistung reduziert wird oder der Brenner ausgeschaltet ist, geben das Kühlmedium und die Wärmeabgeber noch über einen gewissen Zeitraum Wärme ab.
Besseres Komfortniveau am Boden: Ventilatorkonvektoren, Heizkörper oder Fußbodenheizungsschleifen können tiefer im Raum angeordnet werden, wodurch sich die genutzte Zone erwärmt, anstatt dass die meiste Wärme an die Decke abgegeben wird.
Was bei einem realen Temperaturtest gemessen werden muss
Bei der Installation in großen Räumen sollte die Leistung anhand einfacher Feldmessungen überprüft und nicht allein anhand der Heizleistung beurteilt werden. Die folgenden Messpunkte sind bei der Inbetriebnahme hilfreich:
Temperaturverteilung im Raum: Messen Sie die Temperatur an mehreren Stellen im Gebäude in einer Höhe von ca. 1,2–1,5 m über dem Fußboden. Prüfen Sie dabei die Raummitte, die entfernten Ecken, Bereiche in der Nähe von Türen sowie Stellen mit eingeschränktem Luftstrom.
Temperaturunterschied zwischen Fußboden und Decke: Messen Sie in Bodennähe und in Deckennähe. Ein großer Unterschied deutet darauf hin, dass sich warme Luft schichtet – dies kann zu Energieverschwendung führen und Personen in Arbeitsposition kalt lassen.
Vorlauf- und Rücklauftemperatur des Kühlmittels: Die Differenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur zeigt an, ob die Wärmeübertragung effektiv erfolgt. Eine sehr geringe Differenz kann auf unzureichende Wärmeabfuhr hindeuten; eine sehr große Differenz deutet möglicherweise auf geringen Durchfluss oder eine schlechte hydraulische Abstimmung hin.
Brennerlaufzeit und Schaltzyklen: Ein stabiler Betrieb mit moderatem Ein- und Ausschalten ist in der Regel besser als ein schnelles Ein- und Ausschalten. Kurze Schaltzyklen können den Komfort verringern und die Verschleißrate erhöhen.
Beispielhafte Feldbewertung für eine große Werkstatt
Als Beispiel betrachten wir eine 500 m² große Werkstatt mit Metallgerüst und mehreren Lüftungs-Konvektoren, die entlang des Umfangs angeordnet sind. Nachdem das System ausreichend lange gelaufen ist, um sich zu stabilisieren, werden Temperaturmessungen an mehreren Stellen in der Belegungszone vorgenommen.
Ein gut abgestimmtes hydronisches Layout sollte nur geringe Temperaturunterschiede zwischen der Mitte der Werkstatt, den entfernten Ecken und den Bereichen in der Nähe von Arbeitsplätzen aufweisen. Bleibt eine Ecke deutlich kälter, lässt sich dies häufig durch eine Durchflussabstimmung, eine Anpassung der Luftströmungsrichtung der Konvektoren, den Einbau eines weiteren Wärmeemitters oder eine Verbesserung der Dämmung an Türen und Wänden beheben.
Diese Art von Feldprüfung ist aussagekräftiger als die Angabe einer einzelnen Heizleistung. Das Endergebnis hängt von der Heizleistung, dem Pumpendurchfluss, der Rohrverlegung, der Dämmung, der Luftundichtigkeit, der Platzierung der Wärmeemitter sowie den Einstellungen der Regelungstechnik ab.
So vergleicht sich die hydronische Heizung mit anderen Verfahren
Im Vergleich zu Warmluft-Heizungen: Warmluft-Heizungen können einen Raum schnell erwärmen, verursachen jedoch möglicherweise Zugluft, Geräusche und eine Wärmestauung in Deckenhöhe bei hohen Gebäuden. Hydronische Systeme können Wärme an mehrere Stellen liefern und sind dabei weniger von einem starken Luftstrom abhängig.
Im Vergleich zu Infrarot-Strahlungsheizungen: Infrarot-Heizungen eignen sich gut für gezielte Zonen, ihre Wirkung hängt jedoch von der Sichtverbindung ab. Hydronische Wärmeaustauscher können an mehreren Stellen angebracht werden, um eine allgemeinere Wärmeverteilung zu gewährleisten.
Im Vergleich zu tragbaren elektrischen oder Propangas-Heizgeräten: Tragbare Heizgeräte sind für temporäre oder lokale Beheizung nützlich, lösen jedoch in der Regel nicht das Problem der Temperaturgleichmäßigkeit im gesamten Gebäude. Hydronische Systeme eignen sich besser für geplante, langfristige Beheizung größerer Räume.
Vorteile bei langen Rohrleitungen und mehreren Zonen
Große Räume erfordern oft die Wärmeabgabe über lange Strecken. Gedämmte Kühlmittelleitungen können Wärme mit relativ geringen Verlusten zu entfernten Wärmeabgebern transportieren – insbesondere dann, wenn die Leitungsführung sorgfältig geplant wird – im Vergleich zu großen Luftkanälen.
Flexible Routenführung: Leitungen können Hindernisse umgehen und durch kleinere Öffnungen geführt werden als Luftkanäle. Dies ist besonders nützlich in Werkstätten, Gewächshäusern und Gebäuden, in denen der Einbau großer Lüftungskanäle schwierig ist.
Mehrzonenerregung: Verteiler und Ausgleichsventile ermöglichen es, unterschiedlichen Bereichen jeweils unterschiedliche Wärmemengen zuzuführen. Büros, Werkstattbereiche, Lagerflächen und Anbauzonen können so präziser gesteuert werden.
Verbesserte Wartbarkeit: Wenn das System Manometer, Ventile, Entlüftungspunkte und leicht zugängliche Fan-Coils enthält, können Techniker das System anpassen und warten, ohne aufwendige Umbauten vornehmen zu müssen.
Hydronische Heizungen sind für große Räume effektiv, da sie Wärme über einen gesteuerten Flüssigkeitskreislauf und nicht über eine einzelne Warmluftauslassöffnung liefern. Bei korrekter Platzierung der Heizflächen, Durchflussabstimmung, Dämmung und vor Ort durchgeführten Temperaturmessungen können sie ein gleichmäßigeres Raumklima in großen und schwierigen Räumen gewährleisten.