Die exakte Berechnung der Heizleistung eines Gebäudes stellt eine zentrale Voraussetzung für die effiziente und sparsame Beheizung der Räumlichkeiten dar. Es ist absolut erforderlich, dass die Heizanlage in der Lage ist, Wärmeverluste durch die Gebäudehülle selbst an kältesten Tagen vollständig zu kompensieren. Dies garantiert nicht nur angenehme Raumtemperaturen, sondern auch die wirtschaftliche Nutzung einer Heizungsanlage.
Eine fachgerechte Berechnung der Heizleistung ist nicht nur bei Neubauvorhaben, sondern auch bei der Erneuerung bestehender Heizsysteme essenziell. Häufig sind ältere Anlagen überdimensioniert, insbesondere wenn im Laufe der Jahre energetische Sanierungsmaßnahmen durchgeführt wurden. Diese Überdimensionierung führt zu einem ineffizienten Betrieb, da die Heizanlage regelmäßig ein- und ausschaltet, was als "Takten" bezeichnet wird. Dies belastet sowohl die technischen Komponenten als auch den Energieverbrauch und resultiert in erhöhten Betriebskosten.
Architektur vs. Heizlastberechnung
Tatsächlich wurden in der Vergangenheit oftmals eher pragmatische als präzise Methoden für die Heizlastberechnung angewendet. Es ist durchaus bemerkenswert, wenn die Heizkörper exakt in die dafür vorgesehenen Nischen passen. Das legt den Verdacht nahe, dass die Dimensionierung mehr nach verfügbarem Raum als nach tatsächlichem Wärmebedarf erfolgt ist.
Die Wahrscheinlichkeit, dass die Architektur und die Heizlastberechnung zufällig so genau zusammenpassen, ist eher gering. In der Regel sollten Heizsysteme basierend auf einer detaillierten Analyse des Wärmebedarfs ausgelegt werden und nicht nach den architektonischen Gegebenheiten. Diese alten Methoden können zu ineffizienten Systemen führen, die entweder über- oder unterdimensioniert sind, was wiederum Energieverschwendung und erhöhte Betriebskosten zur Folge hat.
Eine gründliche Heizlastberechnung ermöglicht eine passgenaue Auslegung der Heizanlage, was sowohl die Energieeffizienz als auch die Langlebigkeit des Systems verbessert.
Berechnung
Die Berechnung der Heizleistung ist ein komplexer Prozess, der mehrere Faktoren in Betracht zieht, um eine energieeffiziente und komfortable Beheizung eines Gebäudes sicherzustellen. Dabei folgt man in Deutschland der DIN EN 12831 – eine Norm, die Verfahren und Bemessungswerte zur Ermittlung der Norm-Heizlast vorschreibt. Es handelt sich dabei nicht einfach um eine "Einheitsformel", sondern um ein strukturiertes Vorgehen, das lokal relevante Aspekte berücksichtigt.
Im Kern zerlegt sich die Berechnung in 3 Hauptbereiche:
Transmissionswärmeverluste
Hier werden die energetischen Qualitäten der Gebäudehülle betrachtet. Wie viel Wärme geht durch die Wände, Fenster oder das Dach verloren? Hier spielt auch das Verhältnis der Hüllfläche zur beheizten Fläche eine Rolle. Viele Erker und Vorsprünge ergeben eine höhere Heizlast, was erklärt, warum neue Häuser eher einfach in der Kubatur sind.
Lüftungswärmeverluste
Die Lüftung ist notwendig für ein gesundes Raumklima, aber sie kann auch ein erheblicher Energieverlust sein, besonders, wenn das Gebäude nicht gut abgedichtet ist. Die Luftwechselrate und die Dichtheit des Gebäudes sind hier die Schlüsselfaktoren. Die Luftwechselrate gibt an, wie oft die gesamte Raumluft in einer Stunde komplett ausgetauscht wird. Sie wird in der Einheit "1/h" oder "Stunden-1" angegeben. Eine Luftwechselrate von 1 bedeutet also, dass die gesamte Raumluft innerhalb einer Stunde einmal ausgetauscht wird. Die Rate ist ein wichtiger Faktor bei der Berechnung der Heizleistung, denn sie hat direkten Einfluss auf die Lüftungswärmeverluste eines Gebäudes. In gut abgedichteten, modernen Gebäuden kann die Luftwechselrate niedriger sein, was den Energieverbrauch für die Beheizung minimiert. In älteren oder schlecht abgedichteten Gebäuden ist die Rate oft höher, was zu erhöhten Heizkosten führt. Deshalb ist es wichtig, die Luftwechselrate bei der Planung oder Modernisierung einer Heizanlage genau zu berücksichtigen. Die Luftwechselrate hat übrigens nichts mit einer Lüftungsanlage zu tun. Den Luftaustausch kann man sowohl mit einem kontrollierten Lüftungssystem, zentral oder dezentral, als auch per Hand/Fensterlüftung durchführen.
Aufheizreserven
Je nach den Wärmespeicherfähigkeiten der Bauwerksmaterialien und der Raumgeometrie kann zusätzliche Heizleistung erforderlich sein, um die gewünschte Raumtemperatur schnell zu erreichen. Aufheizreserven beziehen sich auf die zusätzliche Heizleistung, die erforderlich ist, um ein Gebäude oder einen Raum innerhalb einer angemessenen Zeitspanne auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Dies ist besonders relevant, wenn das Gebäude oder der Raum für eine gewisse Zeit nicht beheizt wurden und schnell auf eine komfortable Temperatur gebracht werden müssen. Die Aufheizreserve ist also im Grunde ein Puffer, der in die Berechnung der gesamten erforderlichen Heizleistung einfließt. Diese Reserve ist wichtig, um in speziellen Situationen, etwa nach längerer Abwesenheit oder bei plötzlichem Kälteei...