Welche Heizungen gibt es? Wie wird der Energieverbrauch gemessen? Wie hoch ist der Energieverbrauch?

Zusammenfassung:

Heizungsanlagen und die Messeinrichtungen unterscheiden sich in Deutschland zu anderen Ländern. Insbesondere die Verbrauchsermittlung sorgt manchmal für Missverständnisse.

Welche Arten von Heizungen werden in Deutschland verwendet?

• Zentralheizung
• Elektrische Heizung
• Kamin, direkte Holzverbrennung

In den meisten Wohnhäusern, insbesondere mit mehreren Wohneinheiten, wird eine Zentralheizung verwendet. Welche Energiearten und welche Verfahren es zur Wärmeerzeugung gibt, ist nicht Inhalt dieser Erklärung.

Wie ist der Aufbau einer Zentralheizung?

Bei einer Zentralheizung wird Wasser in einer zentralen Wärmequelle, erhitzt, daher der Name, und anschließend an die Verbrauchsorte verteilt. Im Schaubild wird gezeigt wie im Heizkessel (1.), mithilfe der Umwälzpumpe (2) heißes Wasser, der Verlauf (3.), durch Heizkörper (4.) geleitet wird. Die Menge an heißem Wasser welches den Heizkörper durchströmt, wird durch das Thermostatventil (6.) gesteuert. Nachdem die Wärme abgegeben wurde, wird das erkaltete Wasser, der Rücklauf (5.), zum Heizkessel geleitet. Der Prozess beginnt damit von vorne und wird folglich Heizkreislauf genannt.

Welche Energiearten werden in Deutschland zumeist genutzt?

Um Wärme zu erzeugen, wird entweder Sonnenenergie, elektrische Energie, Geothermie oder, dies ist nach wie vor am häufigsten, Energie durch Verbrennung genutzt.

Wie gelangt die Wärme von der Zentralheizung zu den Verbrauchsorten?

Das heiße Wasser wird durch Rohre an die Verbrauchsstellen gepumpt.
Dort kann es im einfachsten Fall direkt verbraucht werden, oder und dies ist Stand der Technik, mittels eines Wärmetauschers an die Verbrauchsstelle übertragen werden.

Im Schaubild die Erklärung des Kreislaufes bei Verwendung von Wärmetauschern. Über die Heizquelle (1.) zuvor der Heizkessel wird zentral warmes Wasser erzeugt. Es gelangt durch die Häuserwand (2.) mittels Rohre in die Wohnung. Innerhalb der Wohnung befindet sich der (Platten-) Wärmetauscher (3.). Dieser überträgt die Wärme an einen geschlossenen Wärmekreislauf innerhalb der Wohnung. Dieser Wärmekreislauf versorgt zum einen die Heizkörper (4.). Zum anderen heizt dieser auch das warme Wasser für die Warmwasserverbraucher (6.). Aus 2 Gründen wird ein Warmwasserspeicher (7.) eingesetzt. Erstens um elektrische Energie zu sparen, sonst müssten die Umwälzpumpen (5.) ständig laufen. Zweitens möchte man Verzögerungen so gering wie möglich halten, wenn warmes Wasser bei den Warmwasserverbrauchern benötigt wird.

Der Wärmemengenzähler (8.) ist eine sehr genaue Messeinrichtung, welche die Energie misst, welche tatsächlich in die Wohnung übertragen wurde.

Warum wird ein Wärmetauscher eingesetzt?

Das wird aus Effizienzgründen gemacht.

Wird das heiße Wasser direkt verbraucht, so muss dies von der Wärmequelle bis zur Verbrauchsstelle sehr lange Wege fließen. Würde beispielsweise über Nacht kein heißes Wasser benötigt, so müsste erst das erkaltete Wasser auslaufen, bis dann nach längerer Zeit wieder warmes Wasser ankommt.
Aus diesem Grund wird eine moderne Heizungsanlage aufgeteilt in mehrere Kreisläufe, siehe Schaubild oben. Die Kreisläufe sind durch Wärmetauscher miteinander verbunden.

Je näher sich der Wärmetauscher bzw. der Warmwasserspeicher an der Verbrauchsstelle befindet, desto weniger erkaltetes Wasser muss auslaufen, bis warmes Wasser ankommt.

Wie viele von den Wärmetauschern gibt es in einem Haus?

Im einfachsten Fall, und dies war bis in die Achtzigerjahre Standard, wird ein Wärmetauscher zwischen dem Kreislauf der Warmwassererzeugung und dem Kreislauf der Warmwassernutzung eingesetzt.
Bei modernen Heizungsanlagen werden die Kreisläufe aus oben genannten Gründen verkleinert, so dass in einem Mehrfamilienhaus jede Wohnung einen eigenen Wärmetauscher hat.

Im Bild hier sieht man einen Wärmetauscher in Kombination eines Verteilers für die Fußbodenheizung.

Wie geht es nach dem Wärmetauscher weiter?

Nachdem die Wärme von außen übertragen wurde in den Kreislauf der Wohnung, wird die Wärme and die Verbraucher weitergeleitet. Also an die Radiatoren/Heizkörper. in modernen Wohnungen wird meist auf Heizkörper verzichtet und stattdessen eine Fussbodenheizung eingesetzt. Das warme Wasser für Dusche, Badewanne und Waschbecken entsteht entweder durch einen Wärmetauscher oder über einen Wärmetauscher in Kombination mit einem Wärmespeicher, siehe Schaubild oben.

Wie wird der Energie- bzw. Wärmeverbrauch in Deutschland gemessen?

Früher, bis etwa zu den 2000er Jahren wurden bei der Verwendung von Heizkörpern der Verbrauch durch Messeinrichtungen direkt gemessen.
Bei den heute üblichen Fußbodenheizungen erfolgt die Messung direkt am Wärmetauscher. Im Bild erkennt man das Display, welches den Energieverbrauch in kWh anzeigt. 

Worin liegt der Nachteil, wenn am Heizkörper gemessen wird?

Es kann nur unzureichend festgestellt werden, ob die Wärme durch das Wasser aus dem Wärmetauscher stammt, oder ob die Wärme durch eine andere Wärmequelle von außen, sei es durch Sonneneinstrahlung in der warmen Jahreszeit oder durch eine andere Wärmequelle, zum Beispiel einer zusätzlichen Heizung erzeugt wurde. Die meisten Heizkörperzähler sind heutzutage elektronisch, aber es gibt noch Zähler die mittels eines Röhrchens nach dem Verdunstungsverfahren den Verbrauch aufzeigen.
Daraus folgt, dass es Raum für Interpretation des Wärmeverbrauchs gibt und es deshalb manchmal zu Auseinandersetzung zwischen dem Nutzer (zumeist dem Mieter) und dem Wärmeerzeuger kommen kann. Darüber hinaus sind die Heizungswerte dimensionslos und dienen lediglich als Messhilfsverfahren. Eine direkte Verbrauchsermittlung ist daher nicht möglich. Erst die Umrechnung durch Mitarbeiter des Messdienstes zeigt dann den anteiligen Verbrauch einer Wohnung am Gesamtverbrauch des Gebäudes auf. 

Worin liegt der Vorteil, wenn am Wärmetauscher gemessen wird?

Weil die Ermittlung der verbrauchten Wärme, welche auch tatsächlich durch die Heizungsanlage produziert wurde, schwierig ist, wird in modernen Gebäuden direkt am Wärmetauscher gemessen.
Es wird gemessen welche Temperatur das Wasser von der Heizung zum Wärmetauscher hat mittels des Vorlauftemperatursensors (1.). Es wird gemessen wie viel Wasser durchströmt wird mittels des Volumenmessgebers (2.). Darüber wird festgestellt Temperatur das Wasser hat, wenn es in den Nutzungskreislauf gelangt. Ebenso wird gemessen, wenn es wieder zurückkommt über den Rücklauftemperatursensor (3.) nachdem es wieder aus dem Wärmetauscher zurückkommt. Auf diese Weise kann die tatsächlich verbrauchte Wärme sehr exakt ermittelt werden. Hier gibt es keinen Raum zur Interpretation. Die Verbrauchsermittlung ist eindeutig und wird direkt in kWh angegeben.

Zusammenfassung: Welche Heizungen gibt es? Wie wird der Energieverbrauch gemessen? Wie hoch ist der Energieverbrauch?

• Wesentlich sind Zentral- und Elektroheizung
• erzeugte Wärme bzw. Energie wird zu den Verbrauchern transportiert
• Heutzutage kommen mehrere Wärme-Kreisläufe zum Einsatz, die mit Wärmetauschern verbunden sind
• Verbraucher sind: Fußbodenheizungen, Heizkörper oder die Warmwasserzubereitung
• der genauste Verbrauch wird über Wärmemengenzähler erreicht, weil damit die Energie welche tatsächlich in einer Wohnung verbraucht wird festgestellt werden kann.

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