Differenz von Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur: Was bewirkt sie?
Hast du letztes Jahr zu viel Heizenergie verbraucht? Hier haben wir Tipps für die richtige Einstellung des Vorlaufs und Rücklaufs bei der Heizung.
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Die Bedeutung der Temperaturdifferenz beim Vor- und Rücklauf einer Heizung
Die Differenz zwischen Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur der Heizung nennt man Spreizung. Diese Temperatur wird in Kelvin (K) angegeben. Die Höhe der Temperaturdifferenz beeinflusst die Energieeffizienz deiner Heizung. Zum besseren Verständnis nachfolgend einige Informationen zur Vorlauf- und Rücklauftemperatur.
Vorlauftemperatur
Über die Vorlauftemperatur wird eingestellt, mit welcher Temperatur das Heizwasser oder Wärmeträgermedium den Wärmeerzeuger verlässt, über die Heizleitungen den einzelnen Räumen zugeführt wird und in die Heizkörper beziehungsweise Fußbodenheizung strömt. Gas- und Öl-Brennwertkessel arbeiten mit einer Temperatur von 50 bis 55 Grad Celsius, Fußbodenheizungen mit 30 bis 40 Grad Celsius. Über die Heizungssteuerung wird die Vorlauftemperatur dem aktuellen Bedarf angepasst. Sind die Außentemperaturen sehr niedrig, sind höhere Heiztemperaturen erforderlich, um die Räume zu erwärmen. Mittels Heizkurve wird festgelegt, wie hoch die Vorlauftemperatur jeweils sein muss. Ältere Heizungssteuerungen verfügen lediglich über einen Außentemperaturfühler. Neuere Anlagen ergänzen die Messung der Temperatur mit einer Windmessung und teilweise mit einer Einbeziehung des aktuellen Wetterberichts. Das ist insofern wichtig, weil die Heizungsanlage dadurch die benötigte Heizenergie wesentlich exakter bestimmen kann und somit wirtschaftlich läuft.
Wer beim Steuern der Heizung Wert auf hohe Energieeffizienz legt, sollte die Vorlauftemperatur möglichst niedrig einstellen. Denn das sorgt bei vielen Wärmeerzeugern für einen sparsamen Betrieb. Gerade Wärmepumpen profitieren von niedrigen Vorlauftemperaturen. Jedes Grad Celsius weniger beim Vorlauf führt zu einer Energieeinsparung von 2 bis 3 Prozent. Aber auch Brennwertheizungen brauchen niedrige Vorlauftemperaturen, um effektiv zu heizen. Denn dann sind die Rücklauftemperaturen ebenfalls niedrig und die Anlagen können viel der latenten Wärme den Abgasen entziehen und zur Wärmeerzeugung einsetzen. Werden Solarthermieanlagen mit niedrigen Systemtemperaturen betrieben, lassen sich diese selbst bei bedecktem Himmel noch effektiv nutzen.
Rücklauftemperatur
Die Rücklauftemperatur ist quasi das Gegenstück zur Vorlauftemperatur. Hierbei handelt es sich um die Temperatur, mit der das abgekühlte Heizwasser den Heizkörper oder die Fußbodenheizung verlässt beziehungsweise mit der es wieder in den Wärmeerzeuger einströmt, um dort erneut aufgeheizt zu werden. Die Rücklauftemperatur ist insofern für die Einstellung der gesamten Heizungsanlage von Bedeutung, weil sich anhand der Differenz zur Vorlauftemperatur feststellen lässt, wenn das Wasser im Heizkreislauf nicht richtig verteilt wird. Um die Heizungsanlage optimal einzustellen, ist aber vorab ein hydraulischer Abgleich durchzuführen, damit alle Heizkörper im Haus – unabhängig von ihrer Entfernung zum Wärmeerzeuger – so eingestellt werden können, dass sie alle die erforderliche Wassermenge erhalten. Nachdem der hydraulische Abgleich durchgeführt wurde, ist die Differenz zwischen Vorlauftemperatur und Rücklauftemperatur groß.
Vorlauf- und Rücklauftemperaturen
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Heizsystem
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Vorlauftemperatur/Rücklauftemperatur in Grad Celsius
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Altbau
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90/70 beziehungsweise 75/65
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Niedertemperatur
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70/50 beziehungsweise 70/55
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Brennwert
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60/45 beziehungsweise 55/45
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Fußbodenheizung
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45/35
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Spreizung
Ist die Differenz des Vorlaufs und Rücklaufs bei der Heizung hoch, muss für eine bestimmte Wärmemenge weniger Heizungswasser durch die Leitungen fließen als bei einer niedrigeren Spreizung. Die erforderliche Energie wird vom Massenstrom zum jeweiligen Heizkörper transportiert. Je höher also die Temperaturspreizung bei gleichem Massenstrom ist, umso mehr Wärme wird über die Heizflächen oder die Rohrschlangen der Fußbodenheizung abgegeben. Bei konstanter Spreizung allerdings steigt die Leistung mit dem Massenstrom. Ohne hydraulischen Abgleich wäre der Massenstrom zu hoch und die Spreizung zu gering. Mit der Temperaturspreizung und dem Volumenstrom des Heizungswassers ist es möglich, die Wärmemenge zu berechnen, die an die Räume abgegeben wurde.
Kleiner Exkurs: Mit Massenstrom bezeichnet man die Masse eines Mediums (beispielsweise Heizwasser), das in einem bestimmten Zeitraum durch einen Leitungsquerschnitt strömt. Der Massenstrom wird meist in Kilogramm je Sekunde angegeben.
Je schneller das Heizungswasser durch die Rohrleitungen fließt, desto geringer kann die Temperaturdifferenz gewählt werden. Ist der Leitungsquerschnitt zu dick gewählt worden, muss entweder die Vorlauftemperatur angehoben werden oder aber eine Pumpe den Volumenstrom unterstützen. Soll bei einer Fußbodenheizung die optimale Temperaturspreizung erreicht werden, sind für die Berechnung der richtigen Spreizung die Länge der Heizkreisläufe und der Querschnitt der Heizleitungen von wesentlicher Bedeutung. Zusätzlich wird der Volumenstrom von der Pumpe des Heizsystems geregelt und ermöglicht so niedrigere Vorlauftemperaturen.
Brennwerttechnik und Temperaturspreizung
Eine besondere Bedeutung hat die Temperaturspreizung bei Heizsystemen, die mit Brennwerttechnik heizen. Bei der Brennwerttechnik ist es wichtig, dass die Rücklauftemperatur möglichst niedrig ist, um den Taupunkt zu unterschreiten. Der Wasserstoff, der im Brennstoff enthalten ist, verbindet sich während des Verbrennens mit dem in der Verbrennungsluft enthaltenen Sauerstoff. Dadurch entsteht Wasserdampf, der Wärmeenergie enthält, die bei anderen Heiztechniken über den Schornstein als heißes Abgas in die Luft entweicht und somit ungenutzt verloren geht.
Brennwertgeräte nutzen diese Wärme. Dazu wird der Wasserdampf so stark heruntergekühlt, dass aus dem Wasserdampf wieder Wasser wird. Er kondensiert also. Um den Wasserdampf abzukühlen, setzt man die niedrige Rücklauftemperatur des Heizsystems ein. Dies funktioniert aber nur, wenn die Temperatur des Rücklaufwassers bei Erdgas niedriger ist als 57 Grad Celsius (Taupunkt) und bei Heizöl niedriger als 47 Grad Celsius. Das liegt daran, dass erst unterhalb dieses Temperaturbereichs aus Wasserdampf wieder Wasser wird. Durch diese Technik erreichen Brennwertgeräte Wirkungsgrade von bis zu 110 Prozent. Zu hohe Rücklauftemperaturen verschlechtern die Effizienz der Brennwertheizung. Holzheizkessel hingegen, wie auch Konstanttemperaturkessel sowie alte Öl- und Gaskessel müssen immer mit höheren Rücklauftemperaturen arbeiten als Brennwertgeräte.
Wärmepumpe und Temperaturspreizung
Wärmepumpen benötigen zum effizienten Heizen viel niedrigere Temperaturdifferenzen als andere Heizsysteme. Denn je niedriger die Vorlauftemperatur, desto effektiver arbeiten Wärmepumpen.
Messen der Temperaturspreizung
Das Messen der Spreizung ist ganz einfach: Vorlauf und Rücklauf der Heizung werden dazu jeweils mit einem Temperaturfühler oder Sensor ausgestattet. Aus der Differenz der beiden Messwerte ergibt sich die Temperaturspreizung. Diesen Wert benötigt man auch für den Wärmemengenzähler. Denn dieser multipliziert die Differenz aus Vorlauf- und Rücklauftemperatur mit dem Massenstrom des Heizungswassers, um die Gesamtmenge an durchgeflossenem Wasser zu bestimmen.
Abschließend kann man sagen: Je niedriger die Vorlauf- und Rücklauftemperaturen und somit auch deren Differenz sind, umso höher ist die Effizienz deiner Heizungsanlage.
