Heizungs-ABC: Heizlast verstehen und berechnen (1)

In unserem Heizungs-ABC-Beitrag zum Begriff Heizwärmebedarf klang die Heizlast bereits an. Und wie dort versprochen, widmen wir uns dieser jetzt ausführlicher. Zumal das Thema zu den viel diskutierten auf unserem Blog zählt und unser erster Artikel dazu nur sehr knapp ausfällt. Kurz: Es ist an der Zeit, dass wir uns mit der Heizlast eingehend(er) auseinandersetzen. Lest hier, warum ihr die Heizlast kennen solltet und wie  sich die Heizlast berechnen lässt.

Was ist die Heizlast?

Die sogenannte Heizlast beziffert die Wärmemenge, die ein Gebäude verliert, weil zwischen ihm und der Umgebung ein Temperaturunterschied herrscht. Das heißt, dass die Heizlast einem Wärmeverlust entspricht – der mit Hilfe einer Heizung ausgeglichen werden muss, um im Gebäude eine bestimmte Raumtemperatur aufrecht zu erhalten. Weil die Energie, die dem Gebäude dazu innerhalb einer Zeitspanne zugeführt werden muss, aus physikalischer Sicht eine Leistung ist, nennt man die Heizlast auch Heizleistung. Und diese Heizleistung wird wegen des maßgeblich zugrunde gelegten Wärmeverlusts auch Verlustleistung des Gebäudes genannt.

Angegeben wird die Heizlast in der Einheit Watt (W). Praktischerweise bezieht man sie auf die zu beheizende Fläche, so dass sich Watt pro Quadratmeter (W/m²) ergeben, mit denen es sich rechnen lässt (siehe weiter unten in diesem Beitrag).

Die Heizlast eines Gebäudes / Heizsystems resultiert demnach insbesondere aus der erforderlichen Leistung, die erbracht werden muss, um die aus der eingangs erwähnten Temperaturdifferenz folgenden Wärmeverluste auszugleichen. Dabei gilt: Je mehr Wärme das Gebäude verliert, desto mehr Energie muss ihm zum Ausgleich dessen zugeführt werden. Denn nur, wenn zwischen Energieeintrag und -verlust ein Gleichgewicht herrscht, lässt sich das Temperaturniveau darin auf einer gewünschten Höhe halten.

Welche Wärmeverluste treten bei einer Temperaturdifferenz zwischen Innen und Außen auf?

Über die Hülle des Gebäudes – vom Dach über die Außenwände (Fassade) samt Fenster und Türen bis hin zum Perimeter (bodenberührende Bauteile wie Kellerwände und Bodenplatte) – geht diesem Wärme verloren. Doch nicht allein die Bausubstanz dient als unerwünschte Wärmeverlustfläche. Auch die Bewohner des Gebäudes, die es individuell lüften (lassen), sorgen damit für Wärmeverluste: Insofern müssen auch die Anlagen zur kontrollierten Wohnraumbelüftung (Lüftungsanlagen) und Abgasentsorgung als Wärmeverluststrecken bedacht werden. Ebenso ist die Zubereitung von Warmwasser (warmes Brauchwasser, wie es in Küche und Bad zum Waschen, Duschen und Baden verbraucht wird) mit Wärmeverlusten verbunden. Und nicht zuletzt bedingen auch der Gebäudestandort (Lage, Klima) sowie sein Zweck (Nutzungsart) spezifische Wärmeverluste, so dass man auch diese als Faktoren beachten muss, die die Heizlast beeinflussen.

Warum sollte man die Heizlast kennen?

Wer vor der Aufgabe steht, eine passende Heizung zu installieren, sollte wissen, mit welcher Heizlast er es im zu beheizenden Haus / Raum zu tun hat: Denn das Ziel ist es ja, das Gebäude bei einer bestimmten Außentemperatur auf die gewünschte Wohlfühltemperatur zu heizen. Mit Hilfe der Heizlast, die als bautechnische Größe verstanden werden kann, gelingt einem die optimale Auslegung der Heizung. Im Fachjargon ist in diesem Zusammenhang von der passenden Dimensionierung die Rede. Wobei beide Extreme, sowohl eine zu klein als auch eine zu groß dimensionierte Heizung von Nachteil wären: Eine zu klein ausgelegte Heizung könnte selbst rund um die Uhr und/oder auf Hochtouren laufend nicht die gewünschte Raumwärme erzeugen. Und eine zu groß ausgelegte Heizung … nun, dazu solltet ihr im Hinterkopf haben, dass man früher die nötige Leistung der Heizung über den Daumen geschätzt hat, so dass so mancher Kessel zu groß dimensioniert wurde, weil auch immer ein sogenannter Angstzuschlag beziehungsweise Zitterzuschlag berücksichtigt wurde. Eine überdimensionierte Heizung jedoch ist aus heutiger Sicht nicht nur energetisch ineffizient, weil sie zu groß ist, sondern auch, weil sie zu häufig taktet, also sich zu häufig an- und ausschaltet, was vergleichsweise viel Energie verbraucht (Stichwort: Anlaufverluste).

Was ist der Unterschied zwischen Heizlast und Heizwärmebedarf?

Während die Heizlast mit einer Leistung gleichzusetzen ist, ist der Heizwärmebedarf wie im eingangs verlinkten Heizungs-ABC-Beitrag erklärt, eine Energiemenge, kurz: Energie. Anders ausgedrückt: Die Heizlast ist die Leistung der Heizung in Kilowatt, die benötigt wird, um das Gebäude (plus Warmwasser, siehe oben) aufzuheizen. Zur Veranschaulichung, von welcher Leistung hier die Rede ist: Für einen Neubau wird die Heizlast des Gebäudes auf 4 bis 10 kW beziffert. Der Heizwärmebedarf dagegen ist die in Kilowattstunden (kWh) angegebene Energie, die im Verlauf eines Jahres (oder einer Heizperiode) fürs Heizen und Warmwasserbereiten verbraucht wurde.

In der Praxis werden die beiden Begriffe Heizlast und Heizwärmebedarf mitunter verwechselt oder gar gleichgesetzt. Damit euch das nicht passiert, ziehe ich eine schöne Erklärung von hier heran: Vergliche man die Heizung mit einem Auto, ergäbe sich, dass die Heizlast der Leistung des Autos entsprechen würde, die in kW oder PS (Pferdestärken) beziffert wird. Die spezifische Heizlast wäre demnach dann die Leistung pro Kilogramm. Der Heizwärmebedarf würde im Beispiel dem Verbrauch an Kraftstoff des Autos pro Jahr und der spezifische Heizwärmebedarf dem Kraftstoffverbrauch auf 100 Kilometer entsprechen.

Auch diese Gegenüberstellung gemäß der Energieeinsparverordnung (EnEV) macht den Unterschied zwischen Heizlast und Heizwärmebedarf noch einmal deutlich: Laut der EU-Norm DIN EN 12831 ist die Heizlast in Watt die Kesselleistung, während der Heizwärmebedarf Auskunft über die jährlich und auf die Fläche bezogene geleistete Arbeit in Kilowattstunden gibt.

Warum sollte man die Heizlast berechnen?

Wer effizient heizen und Energie sowie daraus resultierende Heizkosten sparen möchte, sollte die Heizlast berechnen und daraufhin die Heizung dimensionieren – das ergibt sich aus dem Vorgeschriebenen.

• Seid ihr Bauherren eines Neubaus? Dann ist es eure Pflicht, die Heizlast zu berechnen. So will es die Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C (VOB/C).
• Auch wer seine Heizungsmodernisierung über die KfW-Bankengruppe staatlich fördern lassen möchte, der muss ebenfalls nachweisen, dass er die Heizlastberechnung mit hydraulischem Abgleich durchgeführt hat.
• Und auch die EnEV verlangt in ihrem Paragraf (§) 14 indirekt eine Heizlastberechnung.

Wie lässt sich die Heizlast berechnen?

Die oben schon genannte EU-Norm DIN EN 12831 (plus Beiblatt 1) schreibt aktuell vor, wie sich die Heizlast berechnen lässt. Dazu müsst ihr wissen, dass das sogenannte vereinfachte Verfahren nicht mehr gilt! Zur Berechnung findet ihr im Internet diverse Online-Rechner. Sie liefern euch in der Regel

• die Maximalleistung eines Heizkessels in kW
• und die Heizfläche.

Es gilt, dass der Wärmeerzeuger zwar die sogenannte Spitzenlast decken muss, wie sie an den kältesten Tagen mit der größten Temperaturdifferenz zwischen innen und außen auftritt, aber dennoch nicht überdimensioniert werden darf.

Es gibt unterschiedliche Rechenverfahren, mit deren Hilfe ihr die Heizlast berechnen könnt. Diese werden unterschieden nach

• sogenannten überschlägigen Verfahren,
• sogenannten Regelverfahren
• sowie Simulationswerkzeugen.

Die einzelnen Berechnungsverfahren stellen wir euch in einem kommenden Beitrag noch ganz ausführlich vor. Also, bleibt dran!

Grafik: Doreen Brumme