Der Begriff Spreizung steht bei mit Warmwasser betriebenen Heizungen – im beschriebenen Fall der Fußbodenheizung – für die Differenz zwischen der Vor- und Rücklauftemperatur des Heizungswassers. Die Angabe erfolgt in K (Kelvin), der Größe für die Temperaturdifferenz. Es gilt: Ein Kelvin ist der Schritt zwischen einem Wert in °C und dem nächsthöheren oder -niedrigeren Wert. Beispiele: 20 – 19 °C = 1 K, 25 – 20 °C = 5 K. Daher lässt sich die Spreizung einer Heizung am Thermometer ablesen.
Was sagt die Spreizung aus?
Bei konstantem Massenstrom des Heizungswassers gibt die Temperaturspreizung das Ausmaß der Wärmeabgabe an. Je höher sie ausfällt, desto mehr Wärme gibt die Heizung über die Heizflächen ab. Bei der Fußbodenheizung ist dies der Fußboden. Sollte die Spreizung konstant bleiben, lässt sich die Heizleistung durch den Massenstrom steigern.
Wünschenswert ist bei der Fußbodenheizung eine konstante Spreizung von 5 K. Der Hintergrund: Je höher die Temperaturdifferenz ausfällt, desto mehr Wärmeverluste sind in der Verteilung zu erwarten. Zwar kann das Heizungswasser bei hoher Spreizung mehr Energie bei gleichem Massenstrom transportieren. Die Heizungspumpe verbraucht damit weniger Strom. Doch viel von der Energie geht schon in den Leitungen zur eigentlichen Fußbodenheizung verloren. Diese Verluste machen die Fußbodenheizung insgesamt ineffizienter.
Woher stammt der Optimalwert von 5 K Spreizung bei der Fußbodenheizung?
Die Fußbodenheizung unterscheidet sich bauartlich von den anderen Warmwasserheizungen, die ihre Energie über Heizkörper im Raum abgeben. Deren typische Spreizungen betragen üblicherweise 10 – 15 K. Da die Fußbodenheizung aber eine sehr große Fläche für ihre Wärmeabgabe nutzt, genügen 5 K, um die Energieverluste in den Leitungen zu reduzieren.
Sehr hohe Spreizungen nutzt man vorrangig bei der Fernwärmeversorgung. Hier sind so hohe Massenströme zu transportieren, dass eine zu niedrige Spreizung sehr hohe Warmwassermengen erfordern würden, die über die weite Strecke des Transports das gesamte System belasten würden. Die Betreiber wählen deshalb eine höhere Spreizung, durch welche die Pumpen weniger leisten müssen und auch Leitungen und Armaturen einem geringeren Verschleiß unterliegen.
Messung der Spreizung
Für die messtechnische Erfassung der Temperaturspreizung verfügt jede moderne Heizung über Temperaturfühler am Vor- und Rücklauf. Die Werte übernimmt ein Wärmezähler, der die Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur – mithin die Spreizung – mit dem Massenstrom des Heizwassers multipliziert. Damit errechnet der Zähler automatisch die transportierte Wärmemenge.
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Wie lässt sich die Fußbodenheizung richtig einstellen?
Die Bewohner oder Nutzer des Gebäudes stellen lediglich am Raumthermostat die gewünschte Temperatur ein. Fußbodenheizungen sind mit einem intelligenten Thermostat ausgestattet. An diesem lassen sich Ein- und Abschaltzeiten voreinstellen. Wasserführende Fußbodenheizungen benötigen relativ viel Zeit, um den Raum zu beheizen, weil die Wärme den Boden als Wärmespeicher zunächst durchdringen muss.
Es empfiehlt sich daher, die Fußbodenheizung schon rund drei Stunden vor der Nutzung des Raumes einzuschalten. Dafür kann die Heizung auch schon zwei Stunden vor dem Verlassen des Raumes abgeschaltet werden, denn der Fußboden speichert noch so lange die Wärme. Das spart Energie. Die Einstellung erfolgt nach der gewünschten Raumtemperatur, die auch von individuellen Vorlieben abhängt. Allgemeine Richtwerte sind:
- Wohnräume: 20 – 22 °C
- Kinderzimmer: 20 – 22 °C, für ein Baby oder Kleinkind auch bis zu 24 °C
- Schlafzimmer: 16 – 18 °C
- Badezimmer: 24 – 26 °C
- Küche: 18 – 20 °C
Die korrekte Vorlauftemperatur können die Bewohner zwar auch selbst einstellen, doch es empfiehlt sich, dies dem Installationsbetrieb zu überlassen. Im äußerst komplexen System der Fußbodenheizung wirken viele Faktoren zusammen. Nur eine Änderung wie die der Vorlauftemperatur erfordert auch Anpassungen an anderer Stelle, wofür teilweise komplizierte Berechnungen nötig sind. Der Fachmann beachtet für die Einstellung der gewünschten Spreizung von 5 K die Vor- und die Rücklauftemperatur sowie die Heizkurve.
Letztere bestimmt die Vorlauftemperatur in Abhängigkeit von der Außentemperatur. An kalten Wintertagen sollte die Vorlauftemperatur höher gewählt werden als an den milden Übergangstagen im Frühling und Herbst. Wenn Heizleistung im Winter nicht genügt, stellt der Fachmann eine zu flache Heizkurve fest. Er stellt sie steiler ein. Es gilt allgemein:
- Ist es in den Räumen permanent zu zu kalt, muss die Heizkurve nach oben verschoben werden.
- Ist es zu warm, verschiebt sie der Service nach unten.
Hinzu kommt bei einer Fußbodenheizung der hydraulische Abgleich. Dieser optimiert den Volumenstrom in der Heizungsanlage. Das sorgt wiederum dafür, dass jeder Raum mit geringstmöglichem Energieaufwand die nötige Wärmemenge erhält. Der Heizungsfachmann ermittelt hierfür die Heizlast jedes einzelnen Raumes. Sie hängt vorrangig vom Wärmeverlust über die Türen, Fenster, Wände und Böden ab. Nun erfolgt die Berechnung des nötigen Volumenstroms für jeden Raum, der die ermittelte Heizlast am effizientesten deckt. Einstellen lässt er sich am Fußbodenheizungsverteiler und an den Heizungsventilen. Dieser hydraulische Abgleich
- führt a) zur optimalen Spreizung von 5 K bei der Fußbodenheizung und
- ist b) die wichtigste Voraussetzung für einen effizienten Betrieb.
Fachbetriebe führen den hydraulischen Abgleich nach der Installation der Fußbodenheizung durch. Für die Behebung einer Funktionsstörung ist er ebenfalls erforderlich.