Artikel aktualisiert am 21.03.2024
von Boris Stippe | ca: 11 Min. zu lesen

Niedertemperaturheizung

Was ist ein Wärmepumpen-Heizkörper

Eine Niedertemperaturheizung ist ein Heizsystem, das mit niedrigeren Vorlauftemperaturen als herkömmliche Heizungen arbeitet. Sie nutzt die Wärmepumpentechnologie, um Wärme aus einer erneuerbaren Energiequelle effizient für die Raumheizung zu gewinnen.

Temperaturregler
Temperaturregler (Bildquelle: Ralf Geithe – stock.adobe.com)

Niedertemperaturheizung ist ein Begriff, der im Zusammenhang mit der Installation und dem Betrieb von Wärmepumpen verwendet wird. Eine Wärmepumpe ist ein Heizsystem, das auf dem Prinzip der Wärmeübertragung basiert und Wärme aus einer erneuerbaren Energiequelle gewinnt, um damit Räume zu beheizen. Im Gegensatz zu konventionellen Heizsystemen, die hohe Vorlauftemperaturen von 70°C und mehr benötigen, arbeiten Wärmepumpen mit deutlich niedrigeren Vorlauftemperaturen von 35-55°C.

Der Begriff „Niedertemperaturheizung“ bezieht sich genau auf diese Eigenschaft von Wärmepumpen. Durch die Verwendung niedrigerer Vorlauftemperaturen ermöglicht die Niedertemperaturheizung einen höheren Wirkungsgrad und einen geringeren Energieverbrauch. Dies ist möglich, weil Wärmepumpen ihre Wärme aus einer Energiequelle wie der Umgebungsluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser gewinnen, die im Vergleich zu fossilen Brennstoffen oder elektrischen Heizungen niedrigere Temperaturen aufweisen.

Die niedrigen Vorlauftemperaturen einer Niedertemperaturheizung bieten auch Vorteile in Verbindung mit Fußbodenheizungen. Fußbodenheizungen, die mit niedrigen Temperaturen arbeiten, ermöglichen eine gleichmäßige und behagliche Wärmeverteilung im Raum. Darüber hinaus lässt sich die Niedertemperaturheizung gut mit anderen energieeffizienten Maßnahmen wie Solarthermie oder Wärmerückgewinnungssystemen kombinieren, um den Energieverbrauch weiter zu senken und den Komfort zu erhöhen.

Wie funktioniert eine Niedertemperaturheizung in Verbindung mit einer Wärmepumpe?

Eine Niedertemperaturheizung in Verbindung mit einer Wärmepumpe basiert auf dem Prinzip der Wärmeübertragung und nutzt erneuerbare Energiequellen, um Räume effizient zu beheizen. Die Wärmepumpe ist das zentrale Element des Systems. Sie entzieht der Umgebung, sei es der Außenluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser, Wärmeenergie und hebt diese auf eine für die Raumheizung geeignete Temperatur an.

Das Funktionsprinzip der Wärmepumpe beruht auf dem Kältemittelkreislauf. In einem geschlossenen Kreislauf verdampft das Kältemittel bei niedriger Temperatur und nimmt dabei Wärmeenergie aus der Umgebung auf. Der Verdampfungsprozess findet bei niedrigem Druck statt, wodurch die benötigte Wärmeenergie bereits bei niedrigen Temperaturen aufgenommen werden kann. Der Verdampfungsprozess wird durch den Kompressor unterstützt, der das Kältemittel verdichtet und dadurch den Druck und die Temperatur erhöht.

Das komprimierte und erwärmte Kältemittel gibt die aufgenommene Wärmeenergie an einen Wärmetauscher ab, der als „Verdampfer“ fungiert. In diesem Verdampfer gibt das Kältemittel die Wärmeenergie an das Heizsystem ab, das die Räume erwärmt. Aufgrund des niedrigen Temperaturniveaus der Niedertemperaturheizung liegt die Vorlauftemperatur typischerweise zwischen 35°C und 55°C.

Nachdem das Kältemittel die Wärme abgegeben hat, kühlt es ab und kondensiert wieder zu Flüssigkeit. Bei diesem Kondensationsprozess wird erneut Wärmeenergie frei, die als Kondensationswärme bezeichnet wird. Diese Wärme wird in einem weiteren Wärmetauscher, dem Kondensator, abgeführt. Dabei gibt das Kältemittel die Wärme an die Umgebung, z.B. die Außenluft, ab.

Um den Kreislauf zu schließen, wird das Kältemittel in einem Expansionsventil weiter abgekühlt und entspannt, wodurch Druck und Temperatur wieder sinken. Der Prozess beginnt von neuem und das Kältemittel wird erneut verdampft, um Wärmeenergie aufzunehmen und den Heizkreislauf aufrecht zu erhalten.

Welche Vorteile bietet eine Niedertemperaturheizung gegenüber herkömmlichen Heizsystemen?

Eine Niedertemperaturheizung bietet im Vergleich zu herkömmlichen Heizsystemen mehrere Vorteile:

  • Energieeffizienz: Durch die Verwendung niedriger Vorlauftemperaturen arbeitet eine Niedertemperaturheizung deutlich effizienter als herkömmliche Heizsysteme. Da Wärmepumpen die Wärme aus erneuerbaren Energiequellen gewinnen, können sie auch bei niedrigen Temperaturen effizient arbeiten und trotzdem den Raumkomfort gewährleisten. Dadurch kann der Energieverbrauch deutlich reduziert werden, was zu Einsparungen bei den Heizkosten führt.
  • Nutzung erneuerbarer Energien: Eine Niedertemperaturheizung ist ideal für den Einsatz von Wärmepumpen, die Wärmeenergie aus erneuerbaren Quellen wie der Umgebungsluft, dem Erdreich oder dem Grundwasser gewinnen. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas tragen diese erneuerbaren Energiequellen dazu bei, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und den ökologischen Fußabdruck zu verkleinern.
  • Gleichmäßige Wärmeverteilung: Eine Niedertemperaturheizung, insbesondere in Kombination mit einer Fußbodenheizung, sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum. Durch die niedrigen Vorlauftemperaturen wird die Wärme sanft und gleichmäßig abgegeben. Dies führt zu einem angenehmen und behaglichen Raumklima ohne Kältezonen oder Temperaturschwankungen.
  • Komfortsteigerung: Der Einsatz einer Niedertemperaturheizung steigert die Behaglichkeit in den beheizten Räumen. Durch die gleichmäßige Wärmeverteilung und die angenehme Strahlungswärme entsteht ein behagliches Raumklima. Niedrige Vorlauftemperaturen können zudem die Gefahr von Überhitzung oder Verbrühungen verringern, was besonders in Haushalten mit Kindern oder älteren Menschen von Vorteil ist.
  • Flexibilität bei der Nutzung erneuerbarer Energien: Niedertemperaturheizungen lassen sich gut mit anderen erneuerbaren Energiequellen und Technologien kombinieren. Beispielsweise können solarthermische Anlagen zur Warmwasserbereitung oder zur Unterstützung der Raumheizung integriert werden. Auch die Integration von Wärmerückgewinnungssystemen zur Nutzung von Abwärme oder die Kombination mit Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung ist möglich. Dadurch können Synergien genutzt und der Gesamtenergieverbrauch weiter gesenkt werden.

Ist eine Niedertemperaturheizung mit bestehenden Heizungsanlagen kompatibel?

Die Kompatibilität einer Niedertemperaturheizung mit bestehenden Heizungsanlagen hängt von verschiedenen Faktoren ab. Grundsätzlich ist es möglich, eine Niedertemperaturheizung mit bestehenden Heizsystemen zu kombinieren, jedoch können Anpassungen oder Änderungen erforderlich sein.

Ein wichtiger Faktor ist das Heizsystem selbst. Handelt es sich um ein konventionelles Heizsystem mit Heizkörpern, die für höhere Vorlauftemperaturen ausgelegt sind, ist die direkte Integration einer Niedertemperaturheizung möglicherweise nicht ideal. In solchen Fällen kann es erforderlich sein, die vorhandenen Heizkörper durch spezielle Niedertemperatur-Heizkörper oder Flächenheizungen wie Fußboden- oder Wandheizungen zu ersetzen. Diese sind für niedrigere Vorlauftemperaturen ausgelegt und ermöglichen eine effiziente Wärmeübertragung.

Ein weiterer Faktor ist die Dämmung des Gebäudes. Eine gute Gebäudedämmung ist wichtig, um Wärmeverluste zu minimieren und den Energiebedarf der Niedertemperaturheizung zu optimieren. Ist das Gebäude schlecht isoliert, kann es notwendig sein, zusätzliche Dämmmaßnahmen durchzuführen, um die Effizienz der Niedertemperaturheizung zu gewährleisten.

Auch die vorhandene Wärmequelle spielt eine Rolle. Wärmepumpen, die häufig mit Niedertemperaturheizungen kombiniert werden, benötigen eine geeignete Energiequelle wie Umgebungsluft, Erdreich oder Grundwasser. Bestehende Heizungsanlagen, die mit fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas betrieben werden, müssen möglicherweise durch eine Wärmepumpe ersetzt werden, um die Vorteile einer Niedertemperaturheizung voll nutzen zu können.

Welche Arten von Niedertemperaturheizungen gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Niedertemperaturheizungen, die in Verbindung mit einer Wärmepumpe oder anderen effizienten Heizsystemen eingesetzt werden können. Hier sind einige der gebräuchlichsten Arten von Niedertemperaturheizungen:

  • Fußbodenheizung: Die Fußbodenheizung ist eine der beliebtesten Niedertemperaturheizungen. Sie besteht aus Rohren, die in den Fußboden eingelassen sind und warmes Wasser oder eine Wärmeträgerflüssigkeit durch den Fußboden zirkulieren lassen. Die Wärme wird gleichmäßig über den Fußboden an den Raum abgegeben, wodurch ein angenehmes und behagliches Raumklima entsteht. Fußbodenheizungen eignen sich gut für große Flächen und bieten eine komfortable Wärmeverteilung.
  • Wandheizung: Bei der Wandheizung werden Heizrohre in den Wänden des Raumes verlegt. Ähnlich wie bei der Fußbodenheizung wird warmes Wasser durch die Rohre geleitet, um Wärme abzugeben. Wandheizungen haben den Vorteil, dass der Raum frei von Heizkörpern bleibt und somit flexibler genutzt werden kann. Sie eignen sich besonders für Räume mit begrenzter Grundfläche oder in Kombination mit anderen Heizsystemen.
  • Deckenstrahlungsheizung: Bei der Deckenstrahlungsheizung befinden sich die Heizrohre oder Heizpaneele in der Raumdecke. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Strahlungswärme und geben die Wärme direkt an die Oberflächen und darunter liegenden Bereiche ab. Deckenstrahlungsheizungen bieten eine gleichmäßige und angenehme Wärmeabgabe und können auch zur Raumkühlung eingesetzt werden.
  • Großflächenheizkörper: Im Vergleich zu herkömmlichen Heizkörpern sind Großflächenheizkörper speziell für den Einsatz mit Niedertemperaturheizungen konzipiert. Sie haben eine größere Oberfläche, um die Wärmeabgabe bei niedrigeren Vorlauftemperaturen zu verbessern. Diese Art von Heizkörpern kann eine Option sein, wenn eine Niedertemperaturheizung direkt in ein bestehendes Heizsystem integriert werden soll.

Wie wirkt sich eine Niedertemperaturheizung auf den Wohnkomfort aus?

Eine Niedertemperaturheizung kann sich positiv auf den Wohnkomfort auswirken. Hier einige Aspekte, die den Wohnkomfort verbessern können:

  • Gleichmäßige Wärmeverteilung: Eine Niedertemperaturheizung, insbesondere in Kombination mit einer Fußboden- oder Wandheizung, sorgt für eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum. Durch die niedrigeren Vorlauftemperaturen wird die Wärme sanft und gleichmäßig abgegeben. Es entstehen keine kalten Zonen oder Temperaturschwankungen, wie sie bei herkömmlichen Heizsystemen mit höheren Vorlauftemperaturen auftreten können.
  • Angenehme Strahlungswärme: Bestimmte Arten von Niedertemperaturheizungen, wie z.B. Deckenstrahlungsheizungen, arbeiten mit Strahlungswärme. Strahlungswärme erwärmt nicht nur die Raumluft, sondern auch die Oberflächen und Gegenstände im Raum, wie Möbel oder Fußböden. Dadurch entsteht ein behagliches Gefühl, ähnlich der Wärme der Sonnenstrahlen auf der Haut. Die Strahlungswärme einer Niedertemperaturheizung wird als besonders angenehm und behaglich empfunden.
  • Geringere Gefahr von Überhitzung und Verbrühungen: Niedrigere Vorlauftemperaturen bei Niedertemperaturheizungen tragen dazu bei, die Gefahr von Überhitzung und Verbrennungen, insbesondere bei Kleinkindern und älteren Menschen, zu verringern. Die Oberflächentemperaturen von Fußböden, Wänden oder Heizkörpern sind bei Niedertemperaturheizungen in der Regel niedriger als bei herkömmlichen Heizsystemen mit höheren Temperaturen.
  • Geringe Luftbewegung und Trockenheit: Niedertemperaturheizungen erzeugen weniger Luftbewegung im Raum als Konvektionsheizungen, bei denen warme Luft aufsteigt und kalte Luft absinkt. Dies kann dazu beitragen, dass weniger Staub und Allergene aufgewirbelt werden. Außerdem entziehen Niedertemperaturheizungen der Luft weniger Feuchtigkeit, so dass das Raumklima vor allem in den kalten Wintermonaten angenehmer und weniger trocken ist.
  • Flexibilität und Raumgestaltung: Niedertemperaturheizungen, insbesondere solche, die in den Fußboden oder in die Wand integriert sind, ermöglichen eine größere Flexibilität bei der Raumgestaltung. Es gibt keine Heizkörper oder sichtbare Heizelemente, die den Platz oder die ästhetische Gestaltung des Raumes einschränken.

Gibt es Einschränkungen oder besondere Anforderungen für den Einsatz von Niedertemperaturheizungen?

Ja, es gibt einige Einschränkungen und spezielle Anforderungen, die beim Einsatz von Niedertemperaturheizungen berücksichtigt werden sollten:

  • Gebäudedämmung: Eine ausreichende Gebäudedämmung ist entscheidend für den effizienten Betrieb einer Niedertemperaturheizung. Eine schlechte Dämmung führt zu höheren Wärmeverlusten und einem höheren Energiebedarf, um den Raum auf die gewünschte Temperatur zu bringen. Daher ist es wichtig, dass das Gebäude gut gedämmt ist, um die Effizienz der Niedertemperaturheizung zu maximieren.
  • Heizlastberechnung: Eine genaue Heizlastberechnung ist erforderlich, um die richtige Dimensionierung der Niedertemperaturheizung für das Gebäude sicherzustellen. Eine unterdimensionierte Heizung führt zu unzureichendem Wärmekomfort, während eine überdimensionierte Heizung einen ineffizienten Betrieb zur Folge hat. Faktoren wie Gebäudegröße, Isolierung, Lage und Anzahl der Fenster sollten bei der Berechnung der Heizlast berücksichtigt werden.
  • Kompatibilität mit bestehenden Heizsystemen: Die Integration einer Niedertemperaturheizung in ein bestehendes Heizsystem kann Anpassungen erforderlich machen. Insbesondere bei Heizkörpern, die für höhere Vorlauftemperaturen ausgelegt sind, können spezielle Niedertemperaturheizkörper oder Flächenheizungen erforderlich sein. Auch die Eignung der vorhandenen Wärmequelle, z.B. einer Wärmepumpe, muss geprüft werden.
  • Hydraulischer Abgleich: Der hydraulische Abgleich ist bei Niedertemperaturheizungen besonders wichtig. Er sorgt dafür, dass das warme Wasser gleichmäßig auf alle Heizkreise verteilt wird, um eine gleichmäßige Wärmeabgabe in allen Räumen zu gewährleisten. Der hydraulische Abgleich optimiert den Wirkungsgrad der Heizungsanlage und verhindert unerwünschte Temperaturschwankungen oder Heizungsgeräusche.
  • Vorlauftemperatur und Heizleistung: Niedertemperaturheizungen arbeiten im Vergleich zu konventionellen Heizsystemen mit niedrigeren Vorlauftemperaturen. Dies kann sich insbesondere bei extrem kalten Außentemperaturen auf die Heizleistung auswirken. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Niedertemperaturheizung auch unter extremen Bedingungen die erforderliche Wärmeleistung erbringen kann, um den Komfort im Raum aufrecht zu erhalten.
  • Regelung und Steuerung: Eine präzise Regelung und Steuerung der Niedertemperaturheizung ist entscheidend, um den Energieverbrauch zu optimieren und den Wohnkomfort zu gewährleisten. Moderne Regelungssysteme ermöglichen die Anpassung der Heizkurven, die Einbindung von Raumthermostaten und die bedarfsgerechte Steuerung der Heizzeiten. So kann die Niedertemperaturheizung effizient betrieben und der Komfort im Raum individuell angepasst werden.

Fazit

Eine Niedertemperaturheizung ist ein Heizsystem, das mit niedrigeren Vorlauftemperaturen als herkömmliche Heizungen arbeitet. Sie nutzt die Wärmepumpentechnologie, um Wärme aus einer erneuerbaren Energiequelle effizient für die Raumheizung zu gewinnen. Eine Niedertemperaturheizung ermöglicht eine höhere Energieeffizienz und senkt den Energieverbrauch, was zu Kosteneinsparungen führt. Zudem wird die Wärme gleichmäßig und behaglich im Raum verteilt, was den Wohnkomfort erhöht. Es gibt verschiedene Arten von Niedertemperaturheizungen, darunter Fußbodenheizungen, Wandheizungen, Deckenstrahlungsheizungen und großflächige Heizkörper. Jede dieser Arten bietet spezifische Vorteile und kann je nach den individuellen Anforderungen des Gebäudes und den persönlichen Vorlieben eingesetzt werden. Eine Niedertemperaturheizung wirkt sich positiv auf den Wohnkomfort aus, da sie eine gleichmäßige Wärmeabgabe, angenehme Strahlungswärme, geringe Überhitzungs- und Verbrühungsgefahr, geringe Luftbewegung und Trockenheit sowie Flexibilität bei der Raumgestaltung bietet.

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