Heizkörper und Brennwertkessel

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Ein Brennwertkessel assoziiert sich bei vielen Menschen ausschließlich mit der Fußbodenheizung – und das ist kein Zufall, denn die Fußbodenheizung ist ein Musterbeispiel dafür, dass der Kessel nahezu ständig kondensiert und so viel wie möglich spart. Was aber, wenn Sie zu Hause konventionelle Heizkörper haben, beispielsweise in einem älteren Haus mit alten, unterdimensionierten Heizkörpern? Lohnt sich ein Brennwertkessel in diesem Fall überhaupt, oder ist er nur für "Fußbodenheizung-Besitzer"? Die Antwort ist eindeutig – ja, er lohnt sich fast immer –, doch es ist wichtig zu verstehen, warum die Einsparung nicht so hoch sein wird wie bei der Fußbodenheizung und was Sie tun können, um sie so hoch wie möglich zu halten.

Zusammenfassung des Schlussfolgerungen, zu denen der Artikel kommt.

Warum Heizkörper andere Anforderungen an die Temperatur haben als die Fußbodenheizung

Ein Brennwertkessel erreicht seine hohe Effizienz dadurch, dass er auch die Wärme nutzt, die in der Wasserdampf aus den Abgasen enthalten ist – dieser kondensiert zurück zu Wasser und gibt die Wärme in das Heizsystem zurück, sobald die Temperatur des zurückkehrenden Wassers (sogenannte Rücklauftemperatur) ausreichend niedrig ist, meist unter etwa 55 °C. Je niedriger diese Temperatur ist, desto mehr Dampf kondensiert und desto höher ist die Effizienz, die der Kessel tatsächlich erreicht – im Idealfall liegt sie sogar über 100 % im Verhältnis zur Heizwert des Gases.

Welche Temperatur hat das Wasser in die Heizkörper

Genau hier liegt der entscheidende Unterschied zur Fußbodenheizung. Die Fußbodenheizung arbeitet mit einer Wassertemperatur von typischerweise 30 – 40 °C, da die große Fläche des Fußbodens auch bei solch "warmen" Wassertemperaturen die benötigte Wärme abgeben kann. Heizkörper haben hingegen deutlich weniger Fläche, weshalb sie zur Bereitstellung der gleichen Menge an Wärme in den Räumen deutlich wärmere Wasser benötigen – typischerweise im Bereich von 55 – 70 °C, und bei alten oder unterdimensionierten Heizkörpern an frostigen Tagen locker auch mehr.

Was das für die Kondensation bedeutet

Wenn der Kessel Wasser auf 65 – 70 °C erwärmen muss, kehrt das Rücklaufwasser wärmer zurück als die Grenze für die Kondensation, und der Kessel funktioniert praktisch wie ein konventioneller (atmosphärischer) Kessel – der Brennwerteffekt tritt nicht in Gang. Das passiert typischerweise an den kältesten Tagen der Heizperiode, wenn das System auf volle Leistung arbeiten und mit der höchsten Wassertemperatur arbeiten muss.

Im Gegensatz dazu benötigt das Haus an Übergangstagen – im Herbst, im Frühling, an milderen Wintern und an den meisten Tagen, an denen es draußen nicht extrem kalt ist – deutlich weniger Wärme, und eine moderne witterungsgeführte Regelung (die die Wassertemperatur im System automatisch an die Außentemperatur anpasst) kann die Wassertemperatur in den Heizkörpern auf einem deutlich niedrigeren Niveau halten, locker unter 50 °C. Genau in diesen Momenten setzt die Kondensation wieder voll ein und der Kessel arbeitet mit maximaler Effizienz. Da solche milderen Tage in der Heizperiode in der Slowakei tatsächlich die Mehrheit ausmachen (die Heizperiode dauert in etwa von September bis Mai, aber extreme Kälte kommt nur einen Teil davon vor), kondensiert ein Brennwertkessel bei Heizkörpern im Durchschnitt über die gesamte Saison auf einem erheblichen Teil der Betriebsstunden – nicht ständig wie bei der Fußbodenheizung, aber keineswegs vernachlässigbar.

Einfach ausgedrückt: bei der Fußbodenheizung kondensiert der Kessel praktisch das ganze Jahr, bei Heizkörpern nur einen Teil des Jahres – doch auch diese "Teil" reicht aus, um gegenüber einem alten atmosphärischen Kessel eine spürbare Einsparung zu erzielen, meist in mehreren Prozentpunkten am Gasverbrauch. Mehr zu realen Zahlen der Einsparungen finden Sie in einem separaten Artikel Wie viel spart ein Brennwertkessel gegenüber einem alten Kessel.

Funktioniert das auch in alten Häusern mit alten Heizkörpern?

Dies ist die Frage, mit der wir uns am häufigsten bei Kunden beschäftigen. Die Antwort lautet: ja, es funktioniert, aber mit Einschränkung – in einem alten Haus mit alten (häufig unterdimensionierten) Heizkörpern wird die Einsparung und die Gesamteffizienz des Systems etwas geringer sein als in einem Haus mit neueren oder größeren Heizkörpern, beziehungsweise mit Dämmung.

Warum alte Heizkörper "nicht mithalten"

Heizkörper, die vor 20 – 30 oder mehr Jahren montiert wurden, wurden in der Regel für die Zusammenarbeit mit konventionellen (atmosphärischen) Gas- oder Festbrennstoffkesseln entworfen, die typischerweise Wasser mit Temperaturen von 70, 80, sogar 90 °C lieferten. Der Planer berechnete damals mit der Annahme, dass ein Heizkörper dieser Größe bei solch einer hohen Wassertemperatur den Wärmeverlust des Raumes auch an den kältesten Tagen abdecken würde.

Wenn solch ein Heizkörper an einen Brennwertkessel angeschlossen wird, der sich "bemüht", möglichst oft im sparsamen (kondensierenden) Modus zu arbeiten, also mit niedriger Wassertemperatur, kann es passieren, dass an extrem kalten Tagen der Heizkörper einfach nicht genug Wärme in den Raum abgibt – es ist in der Wohnung oder im Haus deutlich kälter, als Sie erwarten würden. Der Kessel kompensiert das entweder automatisch durch eine Erhöhung der Wassertemperatur (und verliert dadurch teilweise oder vollständig den Brennwertbonus gerade in der Zeit mit dem höchsten Verbrauch), oder – wenn er zu sparsam eingestellt ist – erwärmt der Raum sich überhaupt nicht ausreichend.

Lösung 1: Kessel mit vernünftiger Leistungsreserve

Die erste und einfachste Lösung besteht darin, den Kessel nicht "bis auf die letzte Leistung" zu dimensionieren, sondern mit einer angemessenen Leistungsreserve, und die Kurve der witterungsgeführten Regelung so einzustellen, dass der Kessel an den kältesten Tagen auch die höhere Wassertemperatur liefern kann, die die alten Heizkörper benötigen. Die Brennwerteinsparung verringert sich an frostigen Tagen zwar etwas, doch der Rest der Saison funktioniert weiterhin effizient. Die richtige Dimensionierung der Leistung ist so wichtig, dass wir ihr einen separaten Artikel gewidmet haben – schauen Sie sich Welche Leistung ein Brennwertkessel benötigt an, in dem Sie auch den konkreten Berechnungsvorgang finden.

Lösung 2: Vergrößerung oder Austausch der Heizkörper

Die zweite, gründlichere Lösung lohnt sich vor allem bei einer größeren Renovierung – die Heizkörperfläche vergrößern (z. B. durch Austausch gegen eine höher oder breiter dimensionierte Paneelheizung oder einen Heizkörper mit mehr Abschnitten/Platten), damit die gleiche Menge an Wärme auch bei einer niedrigeren Wassertemperatur von etwa 50 – 55 °C abgegeben werden kann. Genau deshalb finden Sie im Katalog Heizkörper des gleichen Typs in verschiedenen Größen und Leistungen – beispielsweise ein gewöhnlicher Plattenheizkörper vom Typ 21K in der Größe 300 × 400 mm liefert eine Leistung von etwa 298 W, während ein etwas größeres Modell in der Größe 300 × 500 mm bereits etwa 373 W abgibt. Selbst ein solcher, auf den ersten Blick kleiner Unterschied in der Größe kann bei niedrigerer Wassertemperatur das ausgleichen, was der ursprünglich unterdimensionierte Heizkörper verloren hat.

Als Beispiel eines gewöhnlichen Plattenheizkörpers, mit dem Sie bei Austausch oder Ergänzung des Systems konfrontiert werden können, dient beispielsweise Heizkörper 21K 300 x 400 Leistung 298W (Preis ca. 40 – 60 €), oder etwas leistungsfähigerer Heizkörper 21K 300 x 500 Leistung 373W (Preis ca. 45 – 65 €). Die Wahl der konkreten Größe und des Typs hängt immer von dem Wärmeverlust des konkreten Raumes ab – idealerweise von einem Fachmann beurteilen lassen oder sich zumindest grob mit unseren Rechnern berechnen, von denen wir in dem Artikel Welche Leistung ein Brennwertkessel benötigt schreiben.

Die gute Nachricht ist, dass sich diese beiden Lösungen kombinieren lassen und Sie sie nicht auf einmal umsetzen müssen – einen Kessel mit ausreichender Leistungsreserve können Sie bereits jetzt installieren, während Sie die Heizkörper schrittweise ersetzen oder ergänzen, beispielsweise im Rahmen weiterer Sanierungsschritte (z. B. zusammen mit der Dämmung der Fassade oder dem Austausch der Fenster, was ebenfalls die erforderliche Vorlauftemperatur senkt).

Thermostatköpfe und Ventile – Raumweise Regelung

Egal, ob Sie neue oder alte, große oder kleine Heizkörper haben – ein Element kann die Effizienz des gesamten Systems fast immer deutlich steigern: ein Thermostatventil mit Kopf an jedem Heizkörper. Dank ihm nimmt jeder Raum genau so viel Wärme auf, wie er benötigt, und nicht mehr. In Räumen mit ausreichend Sonneneinstrahlung, in denen Geräte Wärme erzeugen, oder in Räumen, in denen Sie einfach nicht so warm wie anderswo haben möchten (z. B. Schlafzimmer), begrenzt oder schließt der Kopf den Wasseranschluss.

Das ist für den Brennwertkessel wichtig, weil es die durchschnittliche Menge an Wärme reduziert, die der Kessel zu einem bestimmten Zeitpunkt in das Haus liefern muss, was es ermöglicht, mit einer niedrigeren Vorlauftemperatur zu arbeiten – und somit erneut länger und intensiver zu kondensieren. Mit anderen Worten: eine gute raumweise Heizungsregelung ist nicht nur eine bequeme Sache, sondern hilft dem Kessel direkt, Gas zu sparen.

Thermostatventil doppelt regelbar – 1/2"xEK; rechts – ermöglicht eine präzise, zweistufige Einstellung des Wasserflusses in den Heizkörper und gewährleistet in Kombination mit einem Thermostatkopf eine automatische Temperaturregulierung im Raum unabhängig von den anderen Räumen. Die rechte Ausführung ist für die übliche Anschlussart von Heizkörpern von unten/quer geeignet. Preis ab 14,27 €.

Beim Austausch oder der Modernisierung des Heizkörpersystems lohnt es sich daher, in hochwertige Thermostatventile für alle Heizkörper zu investieren – es handelt sich um einen vergleichsweise günstigen Bauteil (im Bereich von mehreren Dutzend Euro für eine ganze Wohnung oder ein kleines Haus), der sich durch Gasersparnis in der Regel sehr schnell amortisiert. Wenn Sie noch einen Schritt weiter gehen möchten, können Sie die Thermostatköpfe durch elektronische ersetzen, die auf einen Zeitplan programmiert werden können (z. B. niedrigere Temperatur in der Nacht oder tagsüber, wenn Sie am Arbeitsplatz sind) – der Nutzen für den Brennwertkessel ist der gleiche wie bei der klassischen mechanischen Kopfversion, nur mit höherer Bedienkomfort. Über die Einstellung des gesamten Systems inklusive der witterungsgeführten Regelung erfahren Sie mehr im Artikel Thermostat und witterungsgeführte Regelung des Kessels.

Niedrigtemperatur-Heizkörper als Kompromiss zwischen klassischem Heizkörper und Fußbodenheizung

Wenn Sie die Effizienz der Fußbodenheizung schätzen, aber eine komplette Sanierung mit Bohrungen in den Boden oder mit erhöhter Bodenhöhe für Ihr Haus nicht realistisch ist (z. B. wegen der Türhöhe, Treppen oder einfach dem Budget), gibt es auch eine mittlere Lösung – sogenannte Niedrigtemperatur-Heizkörper. Dabei handelt es sich um Heizkörper, die speziell entwickelt und dimensioniert wurden, um bei niedrigeren Vorlauftemperaturen (meist ca. 45–55 °C) bereits ausreichend Leistung abgeben zu können, also deutlich näher am Betriebsmodus, in dem der Kessel am meisten kondensiert.

Dies wird meist durch eine größere Wärmeübertragungsfläche (mehr Abschnitte/Platten, ggf. eingebaute Lüfter, die die Wärmeabgabe durch Luftströmung auch bei niedrigerer Körpertemperatur erhöhen) oder einfach durch größere Abmessungen im Vergleich zum Standard erreicht. Am Ende erhalten Sie eine Kombination von Vorteilen – eine schnellere Reaktion auf Temperaturschwankungen als bei der Fußbodenheizung (der Heizkörper erwärmt und kühlt sich schneller als eine massive Bodenkonstruktion), aber gleichzeitig eine bessere Kombinierbarkeit mit dem Brennwertkessel als bei klassischen Hochtemperatur-Heizkörpern.

Ein Niedrigtemperatur-Lösung lohnt sich besonders bei einer größeren Heizungssanierung, bei der Sie sowieso die Heizkörper austauschen, oder bei Neubau und Anbau, bei dem noch nichts festgelegt ist. In Wohnungen und Häusern, in denen es ausreicht, den bestehenden System lediglich zu ergänzen oder leicht zu überdimensionieren, sind in der Regel auch normale Paneelheizkörper in etwas größeren Abmessungen ausreichend, wie oben erwähnt.

Zusammenfassung – Lohnt sich ein Brennwertkessel bei Heizkörpern?

Ja, eindeutig ja – auch in einem älteren Haus mit alten Heizkörpern spart ein Brennwertkessel gegenüber einem klassischen Atmosphärenkessel eine spürbare Menge Gas ein, weil er einen großen Teil der Heizperiode (außerhalb der schlimmsten Kälte) im Brennwertmodus, also in einem sehr sparsamen Betriebsmodus, läuft. Der Unterschied zur Fußbodenheizung besteht darin, dass bei Heizkörpern die Kondensation nicht durchgehend, sondern nur an milderen Tagen und in Übergangszeiten stattfindet – was dennoch den größten Teil der Heizperiode umfasst.

Wenn Sie die Effizienz noch weiter steigern möchten, sind drei Schritte besonders sinnvoll: (1) lassen Sie den Kessel mit einer ausreichenden Leistungsreserve dimensionieren, damit er problemlos auch an frostigen Tagen ausreicht, (2) ersetzen oder ergänzen Sie unterdimensionierte Heizkörper schrittweise durch größere oder Niedrigtemperatur-Heizkörper, und (3) montieren Sie hochwertige Thermostatventile an jedem Heizkörper, damit die raumweise Regelung dem System ermöglicht, mit möglichst niedriger Vorlauftemperatur zu arbeiten. Die Kombination dieser Schritte kann die Effizienz des Heizkörper-Systems dem Niveau der Fußbodenheizung annähern.

Orientierende Wassertemperaturen nach Heizkörpertyp.

Zwei Ansätze, die im Text oben erläutert werden.

Wie kann man den Komfort in den einzelnen Räumen steuern.

Häufig gestellte Fragen

Lohnt sich ein Brennwertkessel, wenn ich im Haus nur alte Heizkörper habe und diese nicht austauschen will? Ja. Selbst ohne Austausch der Heizkörper sparen Sie gegenüber dem alten Atmosphärendruckkessel, da der Kessel zumindest an mildereren Tagen der Heizsaison kondensieren wird. Die Einsparung wird etwas geringer sein als bei neuen oder Niedertemperaturheizkörpern, aber dennoch deutlich.
Wie erkenne ich, dass meine Heizkörper für den Brennwertkessel unterdimensioniert sind? Typisches Anzeichen ist, dass selbst bei sichtbar warmen Heizkörpern an frostigen Tagen im Raum nicht ausreichend warm ist oder dass die Regelung ständig eine hohe Vorlauftemperatur halten muss, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen. In solchen Fällen hilft entweder die Erhöhung der Kesselspreizung (zum Nachteil eines Teils der Einsparung bei Frost) oder im Laufe der Zeit die Erweiterung oder der Austausch der Heizkörper.
Muss ich beim Wechsel zum Brennwertkessel alle Heizkörper auf einmal austauschen? Nein. Den Kessel können Sie sofort installieren und die Heizkörper nach und nach ersetzen oder erweitern, je nach Bedarf und Budget, beispielsweise im Rahmen weiterer Renovierungsschritte. Das System wird auch mit den alten Heizkörpern funktionieren, nur mit etwas geringerem Kondensationsgrad an den kältesten Tagen.
Sind Niedertemperaturheizkörper bei einem Brennwertkessel eine Notwendigkeit? Nein, es handelt sich eher um eine optionale Verbesserung. Gewöhnliche Paneelheizkörper in angemessenem, eventuell leicht überdimensioniertem Maß funktionieren mit einem Brennwertkessel gut. Niedertemperaturheizkörper sind vor allem bei größeren Renovierungen oder Neubauten vorteilhaft, wenn man die Effizienz möglichst nahe an die Fußbodenheizung bringen will.
Helfen Thermostatköpfe tatsächlich sparen oder handelt es sich nur um Komfort? Sie helfen tatsächlich sparen, und zwar auf zwei Arten – sie verhindern überflüssiges Überheizen der einzelnen Räume und reduzieren gleichzeitig die durchschnittliche Vorlauftemperatur im System, was dem Kessel ermöglicht, länger und intensiver zu kondensieren. Investition in hochwertige Köpfe für alle Heizkörper amortisiert sich daher meist recht schnell.
Welcher Unterschied besteht in der Einsparung zwischen einem Haus mit Fußbodenheizung und einem mit Heizkörpern? Die genauen Zahlen hängen vom konkreten Haus ab, aber generell erreicht ein Haus mit Fußbodenheizung eine etwas höhere durchschnittliche jährliche Einsparung, da der Kessel fast das ganze Jahr kondensiert. Ein Haus mit Heizkörpern spart dennoch deutlich gegenüber dem alten Kessel, nur ist diese Einsparung vor allem auf die milderen Zeiten des Jahres konzentriert.

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