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Vorlauftemperatur

Die Vorlauftemperatur in einem Zentralheizungssystem ist die Temperatur des Heizwassers, welches z. B. den Heizkörpern oder einer Fußbodenheizung zugeführt wird. Gemessen wird diese Temperatur üblicherweise nach dem Austritt aus dem Heizgerät; die an den Heizkörpern auftretende Temperatur kann wegen Wärmeverlust im Leitungssystem etwas niedriger sein.

Entsprechend ist die Rücklauftemperatur die Temperatur des abgekühlten Wassers, welches zur Heizanlage zurückströmt. Die Differenz zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur wird auch als Temperaturspreizung bezeichnet. In Kombination mit dem Volumenstrom des Heizungswassers lässt sich damit in einem Wärmemengenzähler die transportierte Wärmeleistung und Wärmemenge ermitteln.

Eine Zentralheizungsanlage benötigt unter gegebenen Bedingungen (Außentemperatur, Sonneneinstrahlung etc.) eine gewisse Mindest-Vorlauftemperatur, um eine genügend hohe Heizleistung an das Gebäude abgeben zu können. Die benötigte Vorlauftemperatur hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• Ein Gebäude, welches aufgrund guter Wärmedämmung einen niedrigen Bedarf an Heizleistung hat, kann bei gegebenem Heizkörpersystem mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur auskommen.
• Das verwendete Heizkörpersystem spielt ebenfalls eine wichtige Rolle. Tendenziell brauchen Radiatoren und Konvektoren die höchsten Betriebstemperaturen, da ihre Flächen nicht allzu groß sind und die Abgabe von ausreichend viel Wärmestrahlung und die Erzeugung von Luftkonvektion erst bei höheren Temperaturen ausreichend stark sind. Dagegen kann eine Flächenheizung (Fußbodenheizung, Deckenheizung oder Wandheizung) meist mit wesentlich niedrigeren Temperaturen betrieben werden. In jedem Fall sind die benötigten Vorlauftemperaturen umso tiefer, je großzügiger die Heizflächen ausgelegt werden.

Bei gut wärmegedämmten Häusern können Vorlauftemperaturen von z. B. maximal 50 °C für großzügig ausgelegte Radiatoren oder Konvektoren auch bei −10 °C Außentemperatur genügen. Dagegen werden deutlich mehr als 60 °C nötig bei schlecht wärmegedämmten Häusern mit knapp bemessenen Konvektoren. Fußbodenheizungen kommen meist mit maximal 35 °C oder sogar weniger aus. (Eine Ausnahme sind bestimmte "trocken" verlegte Systeme mit schlechtem Wärmeübergang vom Heizwasser auf den Fußboden.)

Vorlauftemperatur und Energieeffizienz

Je nach Heizanlage kann die Vorlauftemperatur einen großen oder kleinen Einfluss auf die erreichte Energieeffizienz haben:

• Bei Wärmepumpenheizungen sind niedrige Vorlauf- und vor allem Rücklauftemperaturen sowie eine angemessene Temperaturspreizung sehr wichtig, um eine hohe Leistungszahl und Jahresarbeitszahl zu erreichen.
• Bei Anlagen mit Heizkesseln dagegen ist die Vorlauftemperatur meist weniger wichtig; sie hat keinen allzu starken Einfluss auf die Abgastemperatur. Bei Brennwertkesseln kann allerdings eine niedrige Rücklauftemperatur vorteilhaft sein, welche unter Umständen mit einer etwas höheren Vorlauftemperatur sogar einfacher zu erreichen ist, da dann die umgewälzte Wassermenge reduziert werden kann und die Temperaturspreizung stärker wird.
• Für eine Solarheizung (auch die solare Heizungsunterstützung) ist eine niedrige Vorlauf- und Rücklauftemperatur besonders wichtig, weil dann die Energieausbeute der Sonnenkollektoren durch ihre niedrigere Betriebstemperatur höher ist und die nutzbare Kapazität des Wärmespeichers ebenfalls erhöht wird.

Tendenziell erhöht eine hohe Vorlauftemperatur die Leitungsverluste. Dieser Effekt hängt jedoch stark davon ab, ob lange Leitungen in unbeheizten Räumen verlaufen und wie gut die Leitungen wärmegedämmt sind.

Heizungssysteme, die immer mit einer niedrigen Vorlauftemperatur (z. B. unter 35 °C) arbeiten, werden als Niedertemperaturheizung bezeichnet.

Reduktion der nötigen Vorlauftemperatur

Da wie oben ausgeführt eine tiefere Vorlauftemperatur häufig eine höhere Energieeffizienz des Heizungssystems ermöglicht oder sogar Voraussetzung für den sinnvollen Einsatz z. B. einer Wärmepumpenheizung ist, wird oft auch nachträglich angestrebt, die nötige Vorlauftemperatur für die Beheizung eines Gebäudes abzusenken.

Eine Möglichkeit hierfür ist es, ein altes System mit Heizkörpern in eine Niedertemperaturheizung umzubauen, indem man es mit zusätzlichen Flächenheizungen ergänzt oder die Heizkörper ganz damit ersetzt. Beispielsweise können alle oder manche Räume mit einer Fußbodenheizung oder Deckenheizung ausgestattet werden. In manchen Fällen genügt es, nur diejenigen Räume so zu behandeln, in denen die Wärmeversorgung sonst am ehesten knapp würde.

In einem Badezimmer, welches bei abgesenkter Vorlauftemperatur nicht mehr genügend warm wird, kann ein elektrischer Infrarotheizkörper z. B. an der Decke sinnvoll sein. Mit diesem kann gezielt während der (meist kurzen) Benutzungszeiten zusätzliche Wärmestrahlung erzeugt werden, die die Grundbeheizung ergänzt. Der Energiebedarf für den Betrieb eines solchen Heizkörpers z. B. für jeweils 20 Minuten morgens und abends ist gering im Vergleich zur möglichen Einsparung durch die niedrigere Vorlauftemperatur z. B. bei einer Wärmepumpenheizung. In einem Wohnzimmer, wo eine solche Zusatzheizung oft stundenlang am Abend benötigt würde, wäre ein von der Zentralheizung versorgte Deckenstrahlplatte besser.

Die energetische Sanierung von Gebäuden senkt den Wärmebedarf oft so stark, dass auch für die alten Heizkörper eine wesentlich niedrigere Vorlauftemperatur (z. B. maximal 40 °C statt 60 °C) ausreicht. Man spart dann also doppelt: durch den niedrigeren Wärmebedarf und durch die effizientere Wärmeerzeugung. Von daher dürfte es oft sinnvoller sein, Geld in eine neue Wärmedämmung anstatt in die komplette Ausstattung mit einer Fußbodenheizung zu investieren.

Bei einer geplanten Umrüstung eines Heizsystems auf eine Wärmepumpenheizung stellt sich oft die Frage, ob das bestehende Heizsystem auch mit niedrigerer Vorlauftemperatur betrieben werden kann. Das probiert man am besten bereits mit der alten Öl- oder Gasheizung aus. Man stellt diese also z. B. auf eine 5 Grad tiefere Vorlauftemperatur ein und testet, ob die Räume immer noch genügend warm werden. Wenn nicht, sieht man das meist auch an einer ansteigenden Rücklauftemperatur (wegen voll geöffneter Thermostatventile). Wenn es nur in einem Raum nicht reicht, kann man zusätzliche Maßnahmen prüfen, etwa den Einbau eines zusätzlichen oder einen größeren Heizkörpers, evtl. auch eines Hochleistungsheizkörpers. Es ist nämlich schade, wenn man nur wegen eines Raums die Vorlauftemperatur für das gesamte Haus höher wählen muss.

Regelung der Vorlauftemperatur

Bei den allermeisten Zentralheizungsanlagen wird die Vorlauftemperatur automatisch in Abhängigkeit von der Außentemperatur gesteuert: Je niedriger die Außentemperatur, dessen höher die Vorlauftemperatur, weil dann der Bedarf an Heizleistung höher ist. Der genaue Zusammenhang wird häufig mit einer Heizkurve visualisiert. Die korrekte Auswahl der Heizkurve erfolgt am besten im Anschluss an den hydraulischen Abgleich des Heizungssystems und wird später ggf. noch korrigiert.

Zusätzlich zur Außentemperatur kann auch die Sonneneinstrahlung berücksichtigt werden, die freilich meist nicht allen Räumen des Gebäudes gleichermaßen zukommt, sowie die Tageszeit. Insbesondere wird häufig eine Nachtabsenkung vorgenommen. In wieweit diese zu einem Abfall der Raumtemperatur in der Nacht führt (und überhaupt sinnvoll ist), hängt von verschiedenen Faktoren ab: dem Wärmespeichervermögen des Hauses, der Wärmedämmung und dem Einfluss von Raumthermostaten.

In manchen Fällen wird die Vorlauftemperatur so geregelt, dass eine gegebene Temperatur in einem Referenzraum (z. B. einem Wohnzimmer) erreicht wird. Natürlich sollte die dortige Temperatur dann niemals über die Heizkörperthermostate abgesenkt werden, da sonst die zentrale Regelung die Vorlauftemperatur unnötigerweise erhöht. (Sie kann ja die Ursache für die aus ihrer Sicht zu niedrige Temperatur nicht erkennen.) Problematisch kann auch sein, wenn der Referenzraum durch Sonneneinstrahlung aufgeheizt wird, so dass die Vorlauftemperatur von der Regelung stark abgesenkt wird und andere (nicht besonnte) Räume nicht mehr ausreichend beheizt werden.

Ein Indiz für eine zu niedrig gewählte Vorlauftemperatur (zu niedrige Heizkurve) ist, dass zumindest manche Räume trotz genügend aktivierter Heizkörper nicht warm genug werden. Die Heizkörper sind dann nicht warm genug, sind aber unten fast so warm wie oben: Die Temperaturspreizung ist gering wegen eines starken Wasserdurchflusses. Wenn dagegen die Heizkörper in den kritischen Räumen nicht alle warm werden oder unten wesentlich kühler sind als oben, ist offenbar der Durchfluss zu gering. Dann sollte dies korrigiert werden, bevor man die Vorlauftemperatur erhöht.

Eine zu hoch gewählte Vorlauftemperatur führt meist nicht zu einem Überheizen der Räume, da die Heizkörperthermostate dann den Wasserdurchfluss entsprechend reduzieren. Die Heizkörper sind dann oben recht warm, aber die Temperatur fällt nach unten hin schnell ab; die Temperaturspreizung ist sehr hoch (z. B. 40 Grad). Wenn dies auch bei trübem Wetter oft der Fall ist, sollte die Vorlauftemperatur reduziert werden (also eine niedrigere Heizkurve gewählt werden), da so die Leitungsverluste und evtl. auch die Verluste bei der Wärmeerzeugung reduziert werden können.

Gewisse Schwankungen der Vorlauftemperatur, z. B. wegen der Hysterese der Temperaturregelung eines Heizkessels, sind unproblematisch; sie führen kaum zu Schwankungen der Raumtemperatur. Eine hoch präzise Regelung in diesem Sinne bringt also keinen Vorteil. Dagegen wäre es durchaus nachteilig, die genannte Hysterese zu reduzieren, wenn dies z. B. zu häufigeren Brennerstarts führt.

Siehe auch: Zentralheizung, Heizkurve, Temperatur, Wärmemengenzähler, hydraulischer Abgleich von Zentralheizungsanlagen, Nachtabsenkung, Niedertemperaturheizung, solare Heizungsunterstützung