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Rohrbegleitheizung

Eine Rohrbegleitheizung ist eine Einrichtung, mit der ein Rohr elektrisch beheizt werden kann. Hierfür kann z. B. ein elektrisches Heizband um das Rohr gewickelt oder einfach dem Rohr entlang geführt werden, und zwar meist unter einer Wärmedämmschicht.

Temperaturhaltung von Warmwasserleitungen

In Gebäuden ist eine typische Anwendung von Begleitheizungen das Warmhalten (die Temperaturhaltung) von Warmwasserleitungen. Die Temperatur solcher Leitungen fällt nämlich trotz Wärmedämmung mit der Zeit ab, so dass man beim Aufdrehen eines Warmwasserhahns dann zunächst nur lauwarmes oder kaltes Wasser erhält. Eine Möglichkeit, dies zu verhindern, ist der Betrieb einer elektrischen Rohrbegleitheizung, die eine umso höhere Heizleistung bringt, je weiter die Temperatur des Rohrs absinkt. Dies erreicht man, indem man statt einem einfachen Heizdraht sogenannte Kaltleiter verwendet, so dass sich bei tieferen Temperaturen eine größere Stromstärke ergibt. Diese Lösung (selbstlimitierende oder selbstregulierende oder selbstregelnde Heizbänder) ist simpler als die Verwendung von Thermostaten und gewährleistet auch, dass eine Überhitzung vermieden wird. Übrigens reicht die Heizleistung solcher Heizbänder keineswegs aus, um einen Durchlauferhitzer zu realisieren; sie genügt nur zum Warmhalten.

Frostschutz

Eine andere Anwendung von Rohrheizungen ist der Frostschutz, d. h. die sichere Vermeidung des Einfrierens im Winter. Beispielsweise kann dies nötig sein, wenn Leitungen einer zentralen Heizungsanlage durch nicht frostsichere Räume geführt werden müssen, oder für die Wasserleitungen von einer Luft/Wasser-Wärmepumpe zum Haus. Unter Umständen kommt diese Heizwirkung in der Praxis nur selten zum Einsatz – z. B. nur wenn die Heizungsanlage einmal nicht betrieben wird, obwohl es sehr kalt ist. Der Energieverbrauch einer solchen Begleitheizung ist dann meist auch nicht wesentlich. Voraussetzung hierfür ist freilich, dass das verwendete Heizelement bei den normalerweise vorkommenden Temperaturen des Rohrs tatsächlich fast keine Heizleistung erzeugt (was vor der Verwendung unbedingt geprüft werden sollte). Es muss also ein anderes Heizband verwendet werden, als man es zum Warmhalten einer Warmwasserleitung einsetzen würde. Unter Umständen ist auch eine Lösung mit einem Thermostaten sinnvoll, der ein vollständiges Abschalten der Heizung bei ausreichend hohen Temperaturen garantiert.

Im Prinzip könnte man auch außen verlegte Kaltwasserleitungen mit Heizbändern vor Frost schützen. Hier ist allerdings eine wirksame Wärmedämmung häufig schwer möglich (v. a. in der Nähe von Zapfstellen). Es besteht dann die Gefahr, einen hohen Stromverbrauch zu verursachen. Deswegen ist die konventionelle Lösung, solche Leitungen im Winter zu entleeren, in der Regel vorzuziehen.

Heizkabel werden im gewerblichen Bereich für den Frostschutz nicht nur für Wasser- und Heizungsleitungen, sondern z. B. auch für Leitungen für schweres Heizöl und andere Öle eingesetzt. Es gibt auch Heizkabel für wesentliche höhere Temperaturen für industrielle Anwendungen.

Energieverbrauch von Rohrbegleitheizungen

Im Prinzip kann eine Rohrbegleitheizung mit geringem Energieaufwand arbeiten, wenn das Rohr gut wärmegedämmt ist. Für eine einfache Abschätzung kann man den Wärmeverlust des warmen gedämmten Rohrs berechnen aus Länge und Durchmesser des Rohrs, der Dicke der Wärmedämmung und deren spezifische Wärmeleitfähigkeit (λ-Wert). Die erwartete elektrische Leistung, die die Rohrbegleitheizung braucht, um das Rohr warmzuhalten, entspricht dann dieser Verlustleistung. Die so berechnete Leistung erscheint oft als recht gering – z. B. wenige Dutzend Watt in einem Zweifamilienhaus, und damit in ähnlicher Höhe wie die für eine kontinuierlich laufende Zirkulationspumpe.

Allerdings kann der Energieverbrauch in der Praxis sehr viel höher ausfallen, als man nach solch einer Abschätzung erwarten würde:

• Bei einer Rohrdämmung hat man in aller Regel eine Nahtstelle, die bei nicht perfekter Verarbeitung eine Wärmebrücke darstellen kann. Die Dämmung funktioniert dann also wesentlich weniger gut als erwartet.
• Hinzu kommt, dass das Heizelement bei nicht perfektem Wärmekontakt mit dem Rohr wesentlich wärmer wird als dieses, so dass sein Wärmeverlust in die Dämmung hinein wesentlich größer wird.
• Ein weiterer Faktor ist, dass es oft Verzweigungsstellen, Durchführungen oder andere Stellen gibt, wo der Wärmeverlust stark erhöht ist.
• Ein unnötiger Stromverbrauch tritt außerdem auf, wenn ein Heizband trotz ausreichend hoher Temperatur des Rohrs seine Heizleistung nicht vollständig abschaltet. Leider werden solche wichtigen Daten wie die Leistungsaufnahme in Abhängigkeit von der Temperatur von den Anbietern häufig nicht zur Verfügung gestellt. Es ist dann nicht klar, in wie weit die "Selbstregelung" überhaupt funktioniert. Vor allem beim Frostschutz ist dies häufig ein Problem; es wird dann zumindest zusätzlich noch ein Thermostat gebraucht.
• Wichtig ist bei Warmwassersystemen außerdem, dass die Soll-Temperatur (Haltetemperatur) des Heizbands nicht höher ist als die Temperatur des eingespeisten Warmwassers. Sonst ist nach jeder Entnahme von Warmwasser eine elektrische Nacherhitzung des Wasserinhalts der Leitung notwendig.
• Bei dünnen Rohren kann die Erhöhung des Wärmeverlusts schon dadurch entstehen, dass die Heizvorrichtung den Innendurchmesser der Dämmung erhöht. Damit steigt nämlich auch die Fläche, über die Wärme abströmt.

Aus diesen Gründen dürfte es nicht ungewöhnlich sein, dass der Energieverbrauch einer Begleitheizung mehrmals höher ist als nach der oben beschriebenen Abschätzung. Bereits im Einfamilienhaus kann die Leistungsaufnahme durchaus im Bereich von 200 W liegen, entsprechend 4,8 kWh pro Tag, ähnlich dem gesamten sonstigen Stromverbrauch eines kleinen Haushalts.

Bei längeren Abwesenheiten (z. B. wegen Urlaub oder Renovierungsarbeiten) sollte eine Rohrbegleitheizung unbedingt abgeschaltet werden – durch Ausstecken oder im Sicherungskasten. Dagegen wäre ein nächtliche Abschaltung per Zeitschaltuhr wenig sinnvoll, da es lange dauert, die abgekühlten Leitungen damit am Morgen wieder aufzuheizen.

Vergleich mit Warmwasser-Zirkulationssystemen

Eine andere technische Lösung zum Warmhalten der Warmwasserleitungen ist die Verwendung eines Warmwasser-Zirkulationssystems. Im Vergleich dazu bietet eine Rohrbegleitheizung den Vorteil, dass keine Rücklaufleitung benötigt wird, was Kosten spart, und dass die Wärmeverluste einer einfachen Leitung auch entsprechend geringer sind. Andererseits wird für die Beheizung wertvolle elektrische Energie verbraucht. Dagegen bezieht ein Zirkulationssystem die Wärme von der Heizungsanlage, die Wärme oft energieeffizienter erzeugen kann. Im Idealfall stammt die Wärme zumindest im Sommer von einer Solaranlage, so dass die Wärmeverluste des Zirkulationssystems gar nicht mehr ins Gewicht fallen. Falls dagegen ein Elektroboiler verwendet wird, ist die elektrische Rohrbegleitheizung meist die bessere Lösung. Auch bei einer Wärmepumpenheizung kann sie günstiger sein, da die Zirkulation die Temperaturschichtung im Speicher stört.

Siehe auch: Warmwasser-Zirkulationssystem, Warmwasser, Elektrowärme