Wärmebedarf, Wärmebrücken & Co – die wichtigsten Begriffe

Im Heizungsanlagenbau gibt es eine Vielzahl verschiedener Begriffe, die Auskunft über die Effizienz der Heizung geben und dabei helfen, die richtige Dimensionierung der Heizung zu ermitteln.

Brennwert

Der Brennwert gibt das Maß der chemisch gebundenen Energie in einem Brennstoff in KJ pro kg beziehungsweise auch in kWh an. Nicht zu verwechseln ist der Brennwert mit dem Heizwert, der lediglich die Energie bezeichnet, die beim eigentlichen Verbrennungsprozess entsteht, die Energie, die über Wasserdampf verloren geht, jedoch unberücksichtigt lässt.

Moderne Heizungsanlagen mit Brennwerttechnik nutzen auch diese Energie, sodass gelegentlich Kennzahlen von knapp 100 entstehen. Hier sind Brennwertkessel in der Lage, den Abgasen den Wasserdampf fast vollständig zu entziehen und als zusätzliche Heizwärme zu nutzen. Die Grundlage dafür sind Wärmetauscher, die den Wasserdampf kondensieren.

Heizenergie

Als Heizenergie bezeichnet man die Menge an Energie, die man dem Heizkreis zuführt. Oft bezeichnet man diese auch als Endenergiebedarf.

Heizlast

Die Heizlast ist jene Wärmezufuhr, die nötig ist, um eine fixe Raumtemperatur beizubehalten. Die Ermittlung der Heizlast ist in Norm EN 12831 vorgegeben und wird in Watt angegeben. Einflusskriterien auf deren Höhe sind beispielsweise Lage des Gebäudes, Bauweise der umfassenden Flächen und der Verwendungszweck der einzelnen Räume.

Die Berechnung der Heizlast ist bei Neubauten inzwischen unbedingt erforderlich und geht aus §16 GEG indirekt hervor.

Heizleistung

Die Heizleistung bezeichnet die erforderliche Leistung einer Heizungsanlage, um ein Gebäude auf eine gewünschte Temperatur zu erhitzen. Die Berechnung ist komplex und erfolgt durch Expert*innen in der Regel unter Zuhilfenahme der DIN EN 12831. Eine vereinfachte Berechnung, die Wärmebrücken, Luftaustausch und Wärmedurchgangswiderstand unberücksichtigt lässt, lautet wie folgt:

Heizleitung Q = Wohnfläche in m² * U-Wert in /(m²K) * Temperaturdifferenz in K = Heizleistung in Watt

Entsprechend der DIN EN 15378 gilt hier seit dem Jahr 2020 der Passivhausstandard von 10 W / m² laut GEG, wodurch sich der seit 2009 geltende Standard der EnEV von 38 W / m² drastisch reduziert hat.

Heizwärmebedarf

Der Heizwärmebedarf ist jene Energiemenge, die zum Beheizen der Gebäudefläche innerhalb einer Heizperiode notwendig ist. Als Kenngröße ist die Zahl unabhängig vom tatsächlichen Energieverbrauch, der vom Nutzerverhalten abhängt, sodass der Heizwärmebedarf für gewöhnlich geringer ausfällt als der Heizenergiebedarf. Unerheblich ist hier ebenfalls, auf welche Weise die Energie erzeugt wird.

Man kann diesen Wert entweder für das ganze Jahr oder auch eine einzelne Periode ermitteln. Faktoren, die Einfluss auf die Größe haben, sind die Gebäudehülle, klimatische Bedingungen, Standort des Gebäudes sowie dessen Nutzungsart.

Heizwert

Der Heizwert gibt die Wärmemenge an, die bei der Verbrennung eines Stoffes maximal entsteht, ohne dass es zu einer Kondensation des entstehenden Wasserdampfes kommt. Die Angabe erfolgt in KJ pro kg beziehungsweise in der Haustechnik auch in kWh. Bei modernen Heizungen ist jedoch insbesondere auch der Brennwert von Bedeutung, der die Summe aus dem Heizwert und der Wärme in den Verbrennungsgasen abbildet.

Jahresheizwärmebedarf

Diese Kennzahl ist entscheidend für die Ausstellung eines Wärmeschutznachweises gemäß der EnEV und auch der Energiestandard wird anhand des Jahresheizwärmebedarfs festgelegt. Diese Größe wird rein rechnerisch ermittelt und sagt nichts über den tatsächlichen Energieverbrauch eines Gebäudes aus, stellt aber nichtsdestotrotz eine wichtige Vergleichsgröße dar. Die Angabe erfolgt in kWh / m²*a, wobei alternativ auch eine Angabe in Joule erfolgen kann. Rein rechnerisch basiert er auf der Annahme, wie viel Energie nötig ist, um eine konstante Innentemperatur aufrechtzuerhalten.

Nennwärmeleistung

Die Angabe auf Heizungsanlagen gibt an, wie viel Wärme maximal im Dauerbetrieb abgegeben werden kann. In dieser Kennzahl sind bereits Energieverluste berücksichtigt, sodass sie die korrekte Leistung in kW darstellt.

Primärenergiebedarf

Diese Kennzahl gibt die Energiemenge, die mit einem bestimmten Energieträger erforderlich ist, um die Endenergiemenge zu erreichen. Die Angabe erfolgt dabei in kW / (m²*a) und ergibt sich aus dem Produkt aus Endenergiebedarf (Qe) in kWh/(m²·a) und dem Primärenergiefaktor (fP) von Strom, Öl, Gas oder Holz. Laut dem GEG sind bestimmte Primärenergiefaktoren festgelegt:

  • Holz: 0,2

  • Luft, Wasser, Erde: 0,0

  • Heizöl: 1,1

  • Erdgas und Flüssiggas: 1,1

  • Steinkohle und Braunkohle: 1,1

  • Strom: 1,8

Wärmedurchgangskoeffizient (U-Wert)

Der U-Wert gilt wohl als eine der wichtigsten Kennzahlen in der Heizungs- und Gebäudetechnik. Der Wert trifft eine Aussage über die energetische Qualität der Gebäudehülle und ist in der Regel im Wärmepass vermerkt. Darüber hinaus gibt es folgende Richtwerte, die man heranziehen kann:

  • U = 0,10 Passivhaus

  • U = 0,15 Niedrigenergiehaus

  • U = 0,35 Gebäude mit Außenhülle nach EnEV 2016

  • U = 0,7 Altbau ab 1984

  • U = 0,8 Altbau ab 1979

  • U = 1,3 Altbau ab 1969

  • U = 1,45 Altbau ab 1949

  • U = 1,55 Altbau vor 1948

Die Zahl sagt aus, wie gut Wärme durch einen festen Körper hindurchströmen kann und wird in Watt pro Quadratmeter und Kelvin angegeben. Neben der Eigenschaft eines Materials variiert der Wert auch anhand der Dicke.

Wärmeleitfähigkeit

Der Wärmeleitkoeffizient bezeichnet die Eigenschaft, Wärme durch ein Material zu leiten oder eben nicht. Je niedriger der Wert λ ist, desto besser sind die wärmedämmenden Eigenschaften, wobei die Leitfähigkeit bei den meisten Materialien mit steigender Temperatur leicht ansteigend ist. Im Heizungsbau ist der Wert vor allem bei der Dämmung frei zugänglicher Heizleitungen von Bedeutung. Entsprechend des GEG sind alle Leitungen hier mit einer Dämmstärke zu ummanteln, die mindestens dem Innendurchmesser des Rohrs entspricht. Die Angabe des Wertes erfolgt in W/mK.

Wärmestrahlung

Die Wärmestrahlung sorgt für die Übertragung der Temperatur durch Infrarotstrahlen. Das bekannteste Beispiel hierfür ist vermutlich die Sonne. Die Strahlungswärme kann sogar ein Vakuum überwinden und erzeugt auch bei kalten Umgebungstemperaturen ein angenehmes Gefühl von Wärme. Im Heizungsbau ist dieses Prinzip vor allem bei Photovoltaikanlagen relevant bzw. kommt in Innenräumen auch im Zuge von Strahlungsheizungen zum Einsatz.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad einer Heizung stellt ein gutes Vergleichsmoment dar. Diese Zahl wird bei Vollauslastung eines Systems ermittelt und sollte daher nicht als alleinige Nenngröße herangezogen werden. Ebenso wichtig ist der Nutzungswert, der die Effizienz über einen längeren Zeitraum und auch bei geringerer Auslastung ermittelt, sodass beide Zahlen gemeinsam das Verhältnis zugeführter Energie und der daraus gewonnenen Wärme beschreiben. Je höher dabei der Wirkungsgrad, desto effizienter ist eine Heizungsanlage, wobei sich die durchschnittlichen Wirkungsgrade verschiedener Heizungssysteme deutlich unterscheiden können.