Seit einigen Jahren erfahren Wärmegewinnung und Wärmeverteilung nachhaltige Veränderungen. Ursächlich dafür sind zum einen technische Neuerungen, beispielsweise in der Nutzung regenerativer Energien. Mindestens ebenso großen Einfluss haben aber architektonische Strömungen, neue gesetzliche Rahmenbedingungen sowie die gestiegenen Komfortansprüche der Nutzer eines Gebäudes. Für Architekten, Fachplaner und planendes Fachhandwerk ist das Aufgabenfeld damit wesentlich komplexer und anspruchsvoller geworden.
Während in der Vergangenheit der Bedarf an Heizleistung für ein Objekt überschlägig ermittelt wurde, muss die Berechnung heute wesentlich differenzierter angestellt werden:
- Mit Einführung der Energieeinsparverordnung (EnEV) im Januar 2002 fließen unter anderem externe Wärmegewinne (zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung) und durch den Baukörper bedingte Wärmeverluste (zum Beispiel über Fensterrahmen) in die Bilanzierung ein.
- Die im August 2003 eingeführte Norm-Heizlastberechnung DIN EN 12831 vollzieht nicht nur sprachlich den Wandel vom 'Wärmebedarf' zur 'Heizlast', sondern führt im Vergleich zur bisherigen DIN 4701 auch weitergehende Rechenwege ein.
- Immer dichter ausgeführte Gebäudehüllen verschieben die Akzentuierung von der originären Wärmeverteilung hin zu kontrollierter Wohnraumlüftung bzw. Klimatisierung.
Als Qualitätsmaßstab gilt künftig also die 'thermische Behaglichkeit' eines Gebäudes. Das bedeutet zugleich für die Planung und Auslegung: ein Gebäude muss in seiner Gesamtheit ganzheitlich betrachtet werden. Wie vielschichtig die dabei zu berücksichtigenden Wechselbeziehungen sein können, wird auf den folgenden Seiten beschrieben. Anhand von Praxisbeispielen gibt es darüber hinaus Tipps und Anregungen, wie kritische Punkte schon in der Planung vermieden oder bei später eventuell auftretenden Schwierigkeiten gelöst werden können.
"Thermische Behaglichkeit" als solche ist, jeder weiß es aus dem täglichen Leben, ein sehr subjektives Empfinden. Ein bestimmtes Temperaturniveau, die Geschwindigkeit des Luftaustausches oder die Art der Wärmeabstrahlung werden individuell sehr unterschiedlich empfunden.
- Lufttemperaturverlauf im Raum in einer Höhe von rund 60 Zentimetern,
- Strahlungsasymmetrie,
- Zugluftrisiko und
- Oberflächentemperatur, z.B. der Fußbodenheizung.
Beispiel 1:
das 3-Liter-Haus Um den Heizenergiebedarf eines Gebäudes auf drei Liter Heizöl bzw. 3 m3 Gas pro Quadratmeter und Jahr zu reduzieren, wird mit einer überdurchschnittlich dichten Außenhülle und einem reduzierten Anteil an Fensterflächen gearbeitet. Die Temperaturverteilung in den Räumen ist daher sehr gleichmäßig. Eine Erdwärmepumpe oder eine thermische Solaranlage decken im Wesentlichen die Heizlast, Bedarfsspitzen fängt eine Gas-Brennwertheizung ab. Die Wärmeverteilung erfolgt mit niedriger Vorlauftemperatur über eine Flächenheizung.
Beispiel 2:
Standardbauweise mit thermisch integriertem Wintergarten Die, deutlich höhere, Heizlast wird im Regelfall über Gas-Brennwerttechnik und eine unterstützende Solaranlage abgedeckt. Der Wintergarten sorgt im Sommer als "Sonnenfalle" zwar einerseits für zusätzlichen kostenlosen Wärmeeintrag, ist im Winter aufgrund schlechterer U-Werte aber auch eine Kältebrücke. Dies führt zu einem beträchtlichen, zudem noch in kürzester Zeit variierenden Temperaturgefälle im Raum. Für die "planmäßige" Wärmeverteilung ist daher eine Flächenheizung zu träge; mit höherer Vorlauftemperatur gefahrene Konvektoren wiederum können bei falscher Platzierung zu einem Kamineffekt mit unangenehm empfundener Luftgeschwindigkeit führen.
Beispiel 3:
die Renovierung im Bestand Für die Haustechnik-Planung unter Komfort-Aspekten die wohl größte Herausforderung: In die Architektur kann kaum eingegriffen werden, die Wärmeverteilung mit häufig sehr knapp bemessenen Radiatorflächen reduziert aufgrund der dann notwendigen Vorlauftemperatur die Auswahl an Wärmeerzeugern erheblich. Um hier eine thermisch komfortable Aufenthaltszone zu schaffen, müssen abgestimmt alle Register aus Wärmeverteilung (beispielsweise mit ergänzender Wandheizung in kritischen Raumbereichen), Lüftung und gegebenenfalls auch Kühlung gezogen werden.
