Ökostrom gewinnt seit Einführung des Stromeinspeisegesetzes im Jahr 1990 an Bedeutung und ist mit der Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) zu einem wichtigen Bestandteil der deutschen Stromerzeugung geworden. Des…

Eine Photovoltaikanlage besteht aus Solarmodulen, die wiederum aus miteinander verbundenen Solarzellen bestehen. Der in der Photovoltaikanlage produzierte Strom wird über Gleichstromleitungen in den Wechselrichter eingespeist. Des…

Sonnenenergie ist die größte Energiequelle. Die Sonnenenergie, die jedes Jahr auf die Erde strahlt, ist mehr als 10.000 Mal so groß wie der weltweite Energiebedarf der Menschheit. Neben den natürlichen Effekten kann Solarenergie ...

Als praktikable Lösungen zur Gewinnung von Erdwärme haben sich in den letzten Jahren Oberflächenkollektoren, Erdwärmesonden und Brunnensysteme etabliert. Die aus dem Erdreich gewonnene Wärme wird dann durch Sole oder ...

Windkraft wird zur Stromerzeugung genutzt und macht einen erheblichen Anteil der Stromerzeugung in Deutschland aus. Windkraftanlagen sind sowohl an Land (onshore) als auch auf dem Wasser (onshore) zu finden. Mit aufsteigender…

Die Nutzung von Biomasse zur Strom- und Wärmeerzeugung ist besonders klimaschonend, da der Atmosphäre zunächst das Treibhausgas CO2 zur Bildung von Biomasse entzogen wird; der Kohlenstoff ist in der Biomasse gebunden. ...

Energie ist eine physikalische Größe. Die Energieeinheit ist Joule mit der Abkürzung J. Energie kann in einem physikalischen System in verschiedenen Formen gefunden werden. Die Energie wird entsprechend auf verschiedene ...

In privaten Haushalten in Deutschland sind Heizung und Auto die größten Energieverbraucher. Es folgen Beleuchtung, Elektrogeräte und Kochen, Bügeln oder Waschen. Neben der Heizung und dem Auto lohnt es sich auch...

Wer Strom sparen möchte, denkt zunächst an die großen Stromverbraucher im Haushalt wie Kühlschrank, Waschmaschine oder Fernseher. Aber auch bei den vielen Kleinverbrauchern kann Strom ...

Heizen verbraucht mit mehr als zwei Dritteln (69 Prozent) die größte Energiemenge. Heizkosten sparen lässt sich einerseits durch eine bewusste Änderung des Heizverhaltens erreichen, andererseits durch einfach zu handhabende technische Maßnahmen ...

Die Energieberatung ist die Basis für energieeffiziente Neu- und Altbauten und hilft, Einsparpotenziale im Haushalt schnell zu erschließen. Mit ihrer Hilfe lassen sich kleinere Energieeinsparpotenziale identifizieren, aber auch ...

Viele Unternehmen planen und steuern ihre Energieerzeugung und ihren Verbrauch. Neudeutsch wird dann als Energiemanagement bezeichnet. Neben Energie- und Kostenkontrolle werden zunehmend Klimaschutzziele verfolgt. ...

Bei einem Neubau kann es leicht zu Streitigkeiten kommen, wenn die Bauarbeiten nicht oder nicht ausreichend ausgeführt werden. Wer Recht hat und wer nicht, bestimmt das Baurecht. Hier geben wir einen ersten Einblick in das private und öffentliche Baurecht. ...

Hier erklären Experten den Baustoffbegriff und geben einen klassifizierten Überblick über die wichtigsten Hoch-, Tief- und Massivbaustoffe.

Hier führen wir Sie durch alle Planungs- und Bauschritte eines energieeffizienten Neubaus und erklären Ihnen anhand des Effizienzhauses KfW 70, worauf Sie beim Neubau unbedingt achten sollten. ...

Im Zuge einer Altbausanierung wird die Bausubstanz an den wichtigsten Bauteilen (Dach, Fassade, Keller etc.) grundlegend erneuert. Ziel der Altbausanierung ist die Beseitigung von Baumängeln (Statik, Schadstoffe ...

Gebäude sind für mindestens 40 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs und rund ein Drittel der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Wärmedämmung von Gebäuden ist daher eine der wichtigsten baulichen Energiesparmaßnahmen und ...

Moderne Fenster sind heute komplexe Systeme aus wärmedämmenden Fensterrahmen und hochdämmenden Fenstergläsern. Aufgrund des Preisvorteils werden häufig Kunststofffenster verwendet. Holz- und Aluminiumkonstruktionen sind ...

Hier besprechen unsere Experten alle Fakten zum Thema Türen. Der große Türberater hilft Ihnen bei der Auswahl der richtigen Tür für Ihr Haus.

Ein Dach ist die Krönung des Gebäudes. Es bildet den baulichen Abschluss der darunter liegenden Räume und schützt diese vor Sonne, Wind und Wetter. Das Dach ist wie die Außenwände des Gebäudes (Fassade) die Grenze zwischen ...

Sie interessieren sich für eine neue Gasheizung? Dann erfahren Sie hier mehr über Heiztechnologien und deren Besonderheiten im Neu- und Altbau.

Öl ist nach wie vor einer der wichtigsten Brennstoffe zum Heizen in Deutschland: 2014 gab es in Deutschland 5,8 Millionen Ölkessel, davon 0,6 Millionen Öl-Brennwertkessel. Nach der Gasheizung ist die Ölheizung ...

Die Holzheizung umfasst eine Vielzahl von Geräten und unterschiedlichen Beleuchtungstechniken. Zu den beliebtesten Holzheizungen zählen Kamine und Öfen als Einzelraumheizungen sowie Pellet- und Scheitholzheizungen als ...

Suchen Sie einen Kamin? Wir zeigen Ihnen die Technik, die besten Modelle und wie Sie den besten Kaminpreis finden!

Ein Holzofen wird auch als Kamin oder Schwedenofen bezeichnet. Letzterer Name kommt daher, dass die ersten Holzöfen aus Skandinavien nach Deutschland kamen. Die original Schwedenöfen waren im Grunde "nur" ...

Hier erklären Experten die Unterschiede zwischen verschiedenen Ofentypen und Ofentechnologien und zeigen, welche Kriterien ein moderner Ofen erfüllen muss.

Moderne Pellet-Zentralheizungen erreichen einen Wirkungsgrad von über 90 % und haben niedrige Emissionswerte. In Betrieb und Wartung sind sie mit Öl- und Gasheizungen vergleichbar. Es gibt zwei ...

Bei der Solarthermie wird die Sonnenenergie direkt in Wärme umgewandelt und vor Ort genutzt. So kann Solarthermie zur Heizungsunterstützung oder zur Unterstützung der Warmwasserbereitung genutzt werden. In eigens konzipierten Neubauten ...

Wärmepumpen nutzen Erdwärme, Luftwärme oder die Wärme aus dem Grundwasser, um Wärme zum Heizen bereitzustellen. Trotz der relativ niedrigen Temperaturen dieser Umweltquellen im Vergleich zu Heizung oder Warmwasser, ...

Ein Blockheizkraftwerk (BHKW) ist ein modulares System zur Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme, das vorzugsweise am Ort des Wärmeverbrauchs betrieben wird. Nutzwärme kann auch in ein Nahwärmenetz eingespeist werden. ...

Brennstoffzellen wandeln die chemische Energie eines Brennstoffs direkt in Strom um. Diese Umwandlung ist sehr effizient, da keine thermomechanischen Zwischenschritte wie bei der konventionellen Energiegewinnung erforderlich sind. ...

Elektrische Wärme entsteht, indem Strom direkt in Wärme umgewandelt wird. Da die Erzeugung von elektrischer Wärme nur geringen technischen Aufwand erfordert und jederzeit flexibel und bedarfsgerecht im gewünschten Umfang und ...

Hier erklären wir die wichtigsten Begriffe der Heiztechnik und erläutern die technischen Zusammenhänge zwischen Wärmeerzeugung und Leistung.

In unserem Ratgeber geben wir Ihnen Tipps, wann Sie Ihre Heizung austauschen sollten, welche Förderungen Ihnen zustehen und mit welchen Kosten Sie beim Heizungskauf rechnen müssen. Mit unserem Online-Planer können Sie direkt ...

In sogenannten Smart Homes werden speziell ausgestattete „intelligente“ Geräte über einen Computer vernetzt und können von den Bewohnern auch von unterwegs über das Internet gesteuert werden. Die Beleuchtung kann automatisch oder über ein Smart ...

Fachberater: Wie erfolgt die Elektroinstallation im Haus? Alle Normen sowie Einbau- und Verlegerichtlinien finden Sie hier.

Hier zeigen Experten alle Methoden und Techniken der Wohnraumlüftung und erklären, wann sich dezentrale, zentrale oder kontrollierte Lüftungssysteme lohnen.

Die Sommer werden wärmer und wärmer. Viele möchten daher eine Klimaanlage installieren. Hier erklären wir Ihnen die unterschiedlichen Technologien, welches Klimasystem für welche Anwendung passt und zu welchen Preisen und Betriebskosten ...

Eine moderne Heizungsanlage ist ein komplexes System aus mehreren Einzelkomponenten. Das System erzeugt Wärme, verteilt sie und gibt sie an der gewünschten Stelle wieder ab. In heutigen Heizungsanlagen verlaufen oft unzählige Meter Rohr zwischen Kessel und Heizkörpern, die jeden Raum im Gebäude mit Wärme versorgen. In diesem Artikel erklären wir, wie ein solcher Heizkreis funktioniert und aus welchen wesentlichen Komponenten er besteht.

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Die Aufgabe einer Heizungsanlage bzw. einer Heizungsanlage lässt sich in drei Teilaufgaben unterteilen: 

Das verbindende Element zwischen diesen Aufgaben ist der Wärmeträger, der sich im Kreis zwischen den Komponenten der Heizungsanlage bewegt – und somit den Heizkreislauf einer wasserführenden Zentralheizung darstellt.

Einerseits wird Wärme auf herkömmliche Weise durch die Verbrennung von Brennstoff erzeugt. Dies geschieht in Kesseln. Sie befinden sich im Keller oder (bei Fernwärme) in der Heizzentrale des Wärmelieferanten. Man verwendet als Brennstoff 

In bi- und multivalenten Heizsystemen werden die verschiedenen vorgenannten Heiztechnologien häufig miteinander kombiniert. Eine die Hauptheizung unterstützende Funktion übernimmt z. B. häufig eine Solarthermieanlage oder eine wasserführende Feuerstelle. Diese zusätzliche Wärme wird dann zunächst mit der Wärme der Hauptheizung in einem Speicher gesammelt.

Anschließend wird die erzeugte Wärme auf ein Wärmeträgermedium wie Wasser oder Luft übertragen. Dazu kommt ein sogenannter Wärmetauscher zum Einsatz, der die Wärme an den Warmwasser- und Heizkreislauf abgibt.

Bei der Wärmeverteilung werden die erwärmten Wärmeträger genutzt, um die Wärme vom Heizkessel, Solaranlage oder Wärmepumpe zu den Heizkörpern im Haus zu transportieren.

Die Übertragung des Wärmeträgermediums erfolgt über ein Rohrleitungssystem. Am häufigsten wird Wasser verwendet, um die Wärme in diesen Rohren zu transportieren. Deutlich seltener wird warme Luft über Luftkanäle im Haus in die einzelnen Räume gesaugt.

Denn Wasser hat eine hohe Wärmekapazität – etwa das Vierfache von Luft – und ist vergleichsweise günstig zu haben. Durch die vierfache Wärmekapazität gegenüber Luft ergibt sich bei einem Heizkreislauf mit Wasser der Vorteil, dass für das gleiche Ergebnis nur ein Viertel des Wärmeträgers umgewälzt werden muss.

Grundsätzlich sollte der Weg zwischen Wärmeerzeuger und Wärmelieferant, also zwischen Heizkessel und Heizkörper, möglichst kurz sein. Außerdem kommt es auf das geeignete Material der Rohre im Heizkreislauf an: Während die traditionell verwendeten Stahl- und Kupferrohre früher meist miteinander verschweißt oder verlötet wurden, werden sie heute mit Hilfe von Druck (Pressen) zusammengefügt. Darüber hinaus sind seit gut zwanzig Jahren geschraubte, chemisch geschweißte oder geklebte Kunststoffrohre im Einsatz. Solche Kunststoffrohre werden häufig für Flächenheizungen wie Fußbodenheizungen oder Wandheizungen eingesetzt, wo sie nicht nur Wärmeverteiler, sondern auch Wärmespender sind.

Auch innerhalb des Heizkreises spielen die Heizungsrohre eine besondere energetische Rolle: Eine Heizung heizt nur dann effizient, wenn auch die Rohre dem neuesten Stand der Technik entsprechen. Auf dem Weg vom Kessel zu den Heizkörpern geht sonst unkontrolliert viel Wärme verloren – sie wird dann nicht mehr zum gezielten Heizen genutzt. Die Rohre sind entsprechend gegen ungewollten Wärmeverlust isoliert. Dies ist umso wichtiger, je länger die Heizungsrohre sind, da pro Strecke mehr Energie verloren gehen kann.

Die Umwälzung im Heizkreis erfolgt durch die Umwälzpumpe bzw. Umwälzpumpe. Mit ihrer Hilfe wird das heiße Heizungswasser vom Kessel in die Rohre geleitet und zu den Heizkörpern geleitet. Solche Pumpen können in unterschiedlichen Ausführungen eingesetzt werden, immer häufiger kommen sogenannte Hocheffizienzpumpen zum Einsatz, die eine flexible Leistung bieten und damit helfen, Betriebskosten zu sparen – schließlich werden die Pumpen mit Strom betrieben, was sich als ein Posten auf der Betriebskostenabrechnung.

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Um Warmwasser aus der Zapfstelle zu beziehen, wird die Wärme des Boilers oder des Pufferspeichers genutzt, um das Brauchwasser zu erwärmen und über spezielle Brauchwasserleitungen zum Verbrauchsort zu transportieren. Dieser Prozesswasserkreislauf ist technisch nahezu identisch mit dem Heizkreislauf.

Eine Besonderheit des Brauchwasserkreislaufs ist die Zirkulationsleitung, mit der warmes Brauchwasser in zentralen Wassersystemen permanent umgewälzt wird, sodass es jederzeit ohne Wartezeit zur Verfügung steht. In älteren Zirkulationsleitungen zirkuliert das Warmwasser nach dem Schwerkraftprinzip ohne elektrische Pumpe. Das funktioniert nur, weil sich das heiße Wasser im Kreislauf ständig deutlich abkühlt. In neueren Systemen werden gut isolierte Leitungen verwendet, jedoch müssen elektrische Pumpen den Kreislauf antreiben.

Da der Aufwand für die sogenannte Zirkulation nicht gesondert erfasst wird, unterschätzen ihn viele Verbraucher. Mit der Warmwasserzirkulation nach dem Schwerkraftprinzip lassen sich in einem Einfamilienhaus problemlos zwei bis dreihundert Euro pro Jahr abrechnen. Ein permanenter Warmwasserkreislauf mit Umwälzpumpe kostet rund 30 Euro Strom pro Jahr, spart aber mehr Wärme.

Über Heizkörper wird die Wärme dann bedarfsgerecht abgegeben. Dazu zählen klassische Rippen- oder Flachheizkörper ebenso wie Fußboden- und Wandheizungen. Allen gemeinsam ist, dass sie die Wärmeenergie des Heizungswassers an die Umgebung abgeben.

Während die klassischen Heizkörper aufgrund ihrer Größe eine höhere Vorlauftemperatur benötigen, um einen Raum zu erwärmen, kommen Flächenheizungen aufgrund ihres größeren Austrittsbereichs mit einer deutlich niedrigeren Vorlauftemperatur aus, um die gleiche Heizwirkung zu erzielen. Das spart natürlich Heizenergie. Die Heizleistung selbst kann dann durch Regulierung des Durchflusses fein abgestimmt und reguliert werden. Dazu kommen Thermostatventile an Heizkörpern oder spezielle Steuerungen an Fußboden- und Wandheizungen zum Einsatz.

Konstruktiv gesehen stellt jedes dieser Ventile eine Öffnung in den Leitungen des geschlossenen Heizkreises dar. Gesteuert durch die vom Wärmeverbraucher gewünschte Temperatur, die er durch Drehen des Ventils einstellt oder per Hand oder über eine App programmiert, ist die Ventilöffnung mal größer, mal kleiner. Bei klassischen Raumthermostatventilen befindet sich im Ventilkopf ein temperaturempfindliches Medium, das sich erwärmt und ausdehnt, wodurch eine Kraft auf einen kleinen Stift übertragen wird, der wiederum den Querschnitt der Rohrleitung beeinflusst. Je kleiner der Querschnitt, desto weniger heißes Wasser gelangt in den regelbaren Heizkörper – und desto weniger Wärme gibt er ab.

Das „Ankommen“ des Warmwassers bzw. der Abstand zwischen Wärmeerzeuger und Wärmespender wird als Vorlauf bezeichnet, die zugehörige Temperatur entspricht der Vorlauftemperatur. Bei der Wärmeabgabe über den Heizkörper kühlt das Heizungswasser ab. Anschließend wird es dem Kessel wieder zugeführt, wo sich der Heizkreis schließt. Die „Rückfahrt“ des Heizungswassers bzw. die Rückfahrt wird als Rückfahrt bezeichnet, analog zur An-/Abfahrt die nun niedrigere Temperatur entsprechend der Rücklauftemperatur.

Da Wasser ein nahezu inkompressibles Medium ist, führt jede Temperaturänderung zu Druckänderungen im Heizkreislauf. Also z. B. das Volumen des Heizungswassers bei Erwärmung von 10 auf 90 °C um knapp 4 %. Um eine störungsfreie und sichere Zirkulation zu gewährleisten, müssen Sicherheitseinrichtungen installiert werden, die diesen Wasseranstieg ausgleichen oder ableiten. Aus diesem Grund werden zur Aufrechterhaltung des Heizkreislaufs Ausdehnungsgefäße benötigt, die eine Volumenausdehnung des Wassers unter definierten Druckverhältnissen ermöglichen. Außerdem verhindern Sicherheitsventile einen Druckanstieg über den zulässigen Systemdruck.

In diesem geschlossenen Heizwasserkreislauf gibt es noch anlagenbedingte Wasserverluste. Diese Verluste sind z. B. verursacht durch Wasserdampfdiffusion, kleinere Undichtigkeiten, Lüftungsvorgänge oder Reparaturen und Veränderungen an der Heizungsanlage. Zum einen können diese Wasserverluste durch die Wassersperre im Ausdehnungsgefäß ausgeglichen werden. Reicht diese Notreserve nicht aus, kommt es zu Luftproblemen, gurgelnden oder knisternden Kühlern, kavitierenden Pumpen, Leistungsverlust und korrodierenden Bauteilen. Eine manuelle oder vollautomatische Heizwassernachspeisung ist immer notwendig, um den Heizkreis störungsfrei zu halten.

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