Die Heizlastberechnung - ein essentieller Teil der Heizungsplanung
Je höher der Wärmeverlust eines Gebäudes, desto mehr Energie muss ihm zugeführt werden. Einzig ein Gleichgewicht zwischen Energiezufuhr und Wärmeverlust stellt sicher, dass die Raumtemperatur im Gebäude auf dem gewünschten Niveau gehalten wird. Um die passenden technischen Systeme zur Heizung bzw. zur Wärmeversorgung auswählen zu können, braucht es eine grundlegende Kalkulation – die sogenannte Heizlastberechnung.
Was ist die Heizlast?
Die Heizlast ist die Wärmeleistung, die bei einer definierten Auslegungs-Aussentemperatur für den Ausgleich aller Wärmeverluste sowie für die Erhitzung des Warmwassers nötig ist. Sie wird meist in Kilowatt angegeben (kW), und beträgt für ein typisches EFH meist um die 10-12 kW. Sie gibt also unter Anderem an, wieviel Wärme das Gebäude infolge des Temperaturunterschiedes an einem sehr kalten Tag zur Umgebung verliert.
Welche Faktoren beeinflussen die Heizlast?
Die Höhe der Heizlast wird von mehreren Faktoren beeinflusst. Die wichtigsten sind:
- Grösse des Gebäudes
- Aussenflächen des Gebäudes, welche in Kontakt mit Luft / Erdreich / unbeheizten Zonen stehen
- die Lüftungsrate und eine allfällige Wärmerückgewinnung
- die Dämmwerte der Gebäudehülle (Fenster, Türen, Dach, Aussenwände, Boden)
- Höhe des Warmwasserverbrauchs
- Standort des Gebäudes (höhere Lagen weisen kältere Temperaturen auf, was die Heizlast erhöht)
Gewisse dieser Faktoren, so beispielsweise die Dämmwerte der Gebäudehülle, können aktiv beeinflusst werden, andere sind durch den Standort des Gebäudes vorgegeben. Massnahmen zur Reduktion des Wärmeverlustes eines Gebäudes reduzieren auch die Heizlast.
Wozu ist eine Heizlastberechnung nötig?
Die Berechnung der Höhe der Heizlast ist ein wichtiger Schritt in der Planung einer Heizung, um ihre Leistung richtig dimensionieren zu können. Es gibt zwei Varianten für die bestimmung der Heizlast:
- Die Berechnung mittels vorhandener, historischer Verbrauchs- und Wetterdaten (kann nur im Sanierungsfall angewendet werden)
- Die physikalische Berechnung mittels Gebäudehüllflächen und Dämmwerten (wird vor allem im Neubau angewendet)
Dabei muss sehr genau vorgegangen werden. Wird das Heizungssystem infolge einer fehlerhaften Berechnung zu knapp ausgelegt, käme die Raumtemperatur trotz rund um die Uhr laufender Heizung an sehr kalten Tagen nicht auf das gewünschte Niveau. Weist die Wärmeversorgung hingegen zu viel Leistung auf, kann das Gebäude zwar wunschgemäss beheizt werden, aber unter Umständen ist der Betrieb des Wärmeerzeugers ineffizient, insbesondere wenn es sich um eine Wärmepumpe handelt. Zudem kann eine neue Heizungsanlage, die auf Basis einer überschätzten Heizlast dimensioniert wurde, wesentliche Mehrkosten verursachen. Während bei einer Öl- oder Gasheizungen die Differenz zwischen passenden und zu leistungsstarken Komponenten relativ klein sind, kann es bei einer Heizung mit Wärmepumpe selbst bei einem EFH schnell zu einer Differenz von CHF 20'000.-- kommen. Die Energiekosten bei einer zu gross dimensionierten Wärmepumpen-Heizung sind zudem höher, weil die Wärmepumpe nicht regelmässig läuft, sondern dauernd an- und abschaltet (geringere Effizienz, Verringerung der Lebensdauer). Wird dies erst nach dem Einbau der neuen Anlage bemerkt, ist es zu spät, denn ein Nachjustieren oder Ausgleichen im Nachhinein ist meist unmöglich.
Fazit
Insbesondere bei der Sanierung von Heizungen wird nach dem Durchführen der Heizlastberechnung oft festgestellt, dass der alte Wärmeerzeuger über wesentlich mehr Leistung verfügt, als das Gebäude benötigt. Dies hat zwei Gründe: Einerseits wurde früher meist eine Reserve eingerechnet, teilweise auch im Hinblick auf allfällige Vergrösserungen des Hauses. Wie oben bereits erwähnt, machte das finanziell kaum einen Unterschied, und die Reserve gab eine willkommene Sicherheit. Andererseits sind bei vielen Gebäuden Verbesserungen an der Gebäudehülle vorgenommen worden (z.B. Wechsel der Fenster), weshalb heute weniger Wärme verloren geht als beim Einbau der alten Heizung. Eine neue Heizung auf Basis einer sorgfältigen Heizlastberechnung zu dimensionieren, spart daher nicht nur Kosten durch einen effizienteren Betrieb, sondern reduziert auch die Investitionskosten, da besser passende, kleinere und günstigere Geräte eingebaut werden können.
Haben Sie Fragen oder Interesse an einer Heizlastberechnung? Wir von s3-engineering stehen Ihnen gerne für ein Gespräch zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns für eine Beratung.