RP-Energie-Lexikon
fachlich fundiert, unabhängig von Lobby-Interessen
www.energie-lexikon.info

Heizlast

Definition: zugeführte oder benötigte Wärmeleistung, beispielsweise bei einem Heizkörper oder einem Wohnraum

Alternative terms: Heizleistung, Heizleistungsbedarf

Englisch: heating load

Kategorien: Haustechnik, Wärme und Kälte

Autor:

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Erstellung: 27.12.2019

Wenn bei niedrigen Außentemperaturen die Wärmeverluste beispielsweise eines Wohnraums größer sind als die inneren Wärmegewinne, muss Heizwärme zugeführt werden, um die gewünschte Raumtemperatur zu halten. Die Heizleistung, also die Menge von Heizwärme pro Zeiteinheit, wird häufig als Heizlast bezeichnet. Der Begriff kann sich entweder auf die benötigte Heizleistung (unter bestimmten Voraussetzungen) oder auf eine tatsächlich zugeführte Heizleistung beziehen. Häufig geht es um quantitative Angaben, und hierfür werden wie auch sonst für Leistungen üblich Einheiten von Watt verwendet. Beispielsweise ist ein Heizkörper üblicher Größe für eine Heizlast von etlichen hundert Watt geeignet, bei einem größeren Modell auch für mehrere Kilowatt (kW).

Bei Heizlasten geht es meistens nicht um eine durchschnittliche Situation in der Heizperiode, sondern um einen Auslegungsfall mit recht ungünstigen Bedingungen, der annähernd als “worst case” betrachtet werden kann. Beispielsweise nimmt man häufig eine Außentemperatur von −15 °C bei gleichzeitig fehlender Sonneneinstrahlung an; an typischen Standorten etwa in Deutschland dürfte es selten schlimmer kommen.

Der jährliche Heizwärmebedarf des Gebäudes wird natürlich umso höher ausfallen, je höher die maximale Heizlast ist. Jedoch gibt es hier eine Mittelung über viele Tage mit unterschiedlichen Wetterbedingungen. Für gegebene klimatische Verhältnisse dürfte das Verhältnis zwischen jährlichem Heizwärmebedarf und maximaler Heizlast für die meisten Gebäude recht ähnlich liegen. Häufig wird dieses Verhältnis in der Größenordnung von 2000 Stunden liegen: z. B. 14 000 kWh Wärmebedarf pro Jahr dividiert durch 7 kW maximale Heizleistung. Daraus lässt sich ablesen, dass eine Heizungsanlage pro Jahr 2000 Stunden lang die volle Leistung liefern muss, bzw. bei modulierendem Betrieb eine niedrigere Leistung für entsprechend längere Zeit.

Berechnung von Heizlasten

Die Berechnung von Heizlasten in einem Gebäude ist vor allem im Rahmen der Bauplanung nötig, um die folgenden Werte zu bestimmen:

Für die Ermittlung einer Norm-Heizlast gibt es standardisierte Berechnungsverfahren wie die EN 12831. Danach berechnet man die Summe der Transmissionswärmeverluste und Lüftungsverluste des Gebäudes oder eines Teils davon (etwa eine Stockwerks oder eines einzelnen Raums) unter festgelegten Bedingungen (einen Auslegungsfall z. B. mit 20 °C Raumtemperatur, −15 °C Außentemperatur ohne Sonneneinstrahlung). Zusätzlich gibt es einen Zuschlag als Wiederaufheizleistung; hiermit wird berücksichtigt, dass man nach einer Zeit ohne Beheizung (oder Nachtabsenkung) die gewünschte Raumtemperatur in vernünftiger Zeit wieder erreichen möchte.

Die Transmissionsverluste können für einen geplanten Neubau relativ genau berechnet werden auf der Basis der Planungsdaten für die Konstruktion von Außenwänden, Dachhülle, Kellerdämmung etc. Die meist deutlich geringeren Lüftungsverluste ermittelt man mit der Annahme einer gewissen Luftwechselrate. Wenn eine Lüftungsanlage vorgesehen ist, ist der Luftwechsel relativ gut vorhersehbar (etwa unter der Annahme, dass die Anlage ständig auf mittlerer Leistungsstufe betrieben wird). Wenn dagegen nur die Fensterlüftung vorgesehen ist, sind die Unsicherheiten viel größer, da das Verhalten der Bewohner entscheidend ist und in der Praxis stark variiert.

Innere Wärmegewinne etwa durch Sonneneinstrahlung oder die Wärmeabgabe von Geräten werden gemäß EN 12831 nicht berücksichtigt, ebenfalls nicht die oft hilfreiche Rolle von Speichermassen. Bei Altbauten mit schlechter oder fehlender Wärmedämmung sind die Wärmeverluste so hoch, dass die Vernachlässigung der inneren Wärmegewinne das Ergebnis relativ gesehen nicht stark ändert. Bei gut wärmegedämmten Gebäuden führt die Vernachlässigung der inneren Wärmegewinne jedoch zu einer erheblichen Überschätzung der nötigen Heizlast. Im Extremfall eines Passivhauses würde man immer noch eine gewisse Heizlast berechnen, obwohl das Haus in den meisten Fällen ohne aktive Beheizung auskommt. In diesem Zusammenhang ist auch die Wärmespeicherfähigkeit des Gebäudes von wichtiger Bedeutung; dadurch kühlt ein Passivhaus beispielsweise nachts nicht stark ab, obwohl die fehlenden Wärmegewinne durch Sonneneinstrahlung nachts ein deutliches Defizit in der Energiebilanz bedeuten. Nur unter relativ seltenen, besonders ungünstigen Umständen mag eine gewisse Heizlast verbleiben, die dann beispielsweise mit einem mobilen Flüssiggas-Ofen gedeckt werden kann.

Bei bereits bestehenden Gebäuden kann man die gesamte Heizlast aller Räume auch messen. Hierfür ermittelt man beispielsweise den Brennstoffverbrauch an einzelnen Tagen, Wochen oder Monaten z. B. durch regelmäßiges Ablesen eines Gaszählers. Nach Abzug der geschätzten Energieverluste des Heizungssystems und ggf. der Verluste der Wärmeverteilung erhält man damit einen Mittelwert der Heizlast für das gewählte Zeitintervall. Wenn zusätzlich die jeweiligen Außentemperaturen ermittelt werden, kann man daraus auch die Heizlast im Auslegungsfall abschätzen. Der Vorteil eines solchen Verfahrens ist, dass die thermische Qualität beispielsweise der Außenwände und der Dachhülle dafür nicht ermittelt werden müssen, was bei Altbauten meist auch schwierig wäre und kaum genaue Werte erbringen könnte. Zudem ist eine solche Berechnung natürlich viel einfacher und weniger zeitaufwendig als eine detaillierte Berechnung von Wärmeverlusten. Andererseits erfährt man so nicht, wie sich die Heizlasten auf die verschiedenen Räume verteilen.

Eine grobe Abschätzung, die für etliche Zwecke genügt, ist auch möglich auf der Basis des jährlichen Brennstoffverbrauchs. Bei bekannten klimatischen Verhältnissen ist der Zusammenhang zwischen jährlichem Verbrauch und der maximalen Heizlast relativ gut bekannt.

Eine mögliche Anwendung berechneter Heizlasten auf der Basis gemessener Werte beim Altbau sind Prognosen bei der Planung einer energetischen Sanierung.

Nachteile einer ungenauen Ermittlung von Heizlasten

Sollten die Heizlasten in einem neuen Gebäude deutlich unterschätzt werden, so könnten die Bewohner später unter unzureichenden Raumtemperaturen leiden. In der Praxis ist es aber viel häufiger, dass nötige Heizlasten deutlich überschätzt werden – oft sogar um mehr als einen Faktor 2. Dies kann mehrere nachteilige Auswirkungen haben:

Heizlast für Heizkörper; Einfluss der Vorlauftemperatur

Der Hersteller eines Heizkörpers kann üblicherweise die mit dem Heizkörper abdeckbare Heizlast für eine gegebene Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur und für eine Raumtemperatur von üblicherweise 20 °C präzise angeben.

Wenn zumindest Daten für eine einzige Vor- und Rücklauftemperatur (z. B. 70/55 °C) bekannt sind, kann mithilfe eines ebenfalls angegebenen oder aufgrund des Heizkörpertyps abgeschätzten Heizkörperexponenten die Wärmeabgabe auch bei anderen Temperaturen gerechnet werden. (Man beachte, dass die Heizleistung stärker als linear von der Temperaturdifferenz zwischen Heizkörper und Raumluft abhängt; dies wird quantitativ durch den Heizkörperexponenten bestimmt.)

Auf diese Weise lässt sich auch gut abschätzen, wie stark die Vorlauftemperatur des Heizungssystems reduziert werden kann, wenn die Heizlasten durch eine energetische Sanierung des Gebäudes um einen bestimmten Faktor reduziert werden. Dies kann z. B. wichtig sein für die Beurteilung, ob eine Umstellung auf eine Wärmepumpenheizung nach der Sanierung möglich bzw. sinnvoll wäre.

Eine sinnvolle und zuverlässige Verteilung der gesamten Heizlast auf die einzelnen Heizkörper in einem Zentralheizungssystem erfordert einen sorgfältigen hydraulischen Abgleich. Fehler in diesem Gebiet können zusätzliche Energieverluste sowie Einschränkungen beim Komfort zur Folge haben.

Siehe auch: Heizwärmebedarf, Wärme, Leistung, Transmissionswärmeverlust, Lüftungsverluste, Heizkörperexponent, hydraulischer Abgleich von Zentralheizungsanlagen
sowie andere Artikel in den Kategorien Haustechnik, Wärme und Kälte

preview

Wenn Ihnen dieser Artikel gefällt, teilen Sie das doch auch Ihren Freunden und Kollegen mit – z. B. über Social Media:

Kommentare von Lesern

Hier können Sie einen Kommentar zur Veröffentlichung vorschlagen. Über die Annahme wird der Autor des RP-Energie-Lexikons nach gewissen Kriterien entscheiden. Im Kern geht es darum, dass der Kommentar für andere Leser potenziell nützlich ist.

Datenschutz: Bitte geben Sie hier keine personenbezogenen Daten ein. Wir würden solche allerdings ohnehin nicht veröffentlichen und bei uns bald löschen. Siehe auch unsere Datenschutzerklärung.

Wenn Sie nur dem Autor eine Rückmeldung zukommen lassen möchten, verwenden Sie bitte den Kasten "Wie gefällt Ihnen dieser Artikel" weiter unten. Wenn Sie eine Rückmeldung vom Autor wünschen, schreiben Sie ihm bitte per E-Mail.

Ihr Kommentar:

Ihr Hintergrund:

Spam-Prüfung:

  (Bitte die Summe von fünf und zwölf hier als Ziffern eintragen!)

Bem.: Mit dem Abschicken geben Sie Ihre Einwilligung, Ihren Kommentar hier zu veröffentlichen. (Sie können diese später auch widerrufen.) Da Kommentare zunächst vom Autor durchgesehen werden, erscheinen sie verzögert, evtl. erst nach mehreren Tagen.