Das Römische Reich hat sich durch viele technische Erfindungen und Konstruktionen in den Geschichtsbüchern verewigt. Ein wichtiger Bestandteil des kultivierten Alltagslebens waren die beliebten Thermen. Die beheizten Badehäuser garantierten Körperhygiene und Wohlbefinden. Zur Erwärmung der Räumlichkeiten nutzten die Römer heiße Luft. Die wenige Jahrzehnte vor Christus erfundene Hypokaustenheizung nutzte erhitzte Luft und die Abgase eines Brennofens.

Sie wurde in unter den Böden liegende Heizhohlräume geleitet. Im Heizraum sorgten gemauerte Türme aus Ziegelsteinen für die Bodenplattenauflage und als unterstützende Wärmeleiter. Der heiße Luftstrom beim Hypokausten Heizungssystem wanderte weiter in Wandkanäle und erwärmten auch das Mauerwerk.

Luft strömt durch Boden, Decken und Wände

Heiße Luft als Wärmetransportmedium hat den großen Nachteil, wenig effektiv zu sein. Anders als beispielsweise Wasser speichert Luft nur sehr wenig Wärme. Eine Hypokaustenheizung musste lange viel im Brennofen erhitzte Luft durch Hohlräume, Kanäle und Rohre leiten. Die Trägheit der Steinbauten führte zu sehr langsamer und träger Boden- und Mauerwerkserwärmung, die teilweise bis zu ganzen Tagen benötigte. Wenn die Durchwärmung erreicht wurde, entwickelte sie die angenehme Strahlungswärme, wie sie heute von Flächen- und Fußbodenheizungen und in ähnlicher Form von Infrarotwärme bekannt ist.

Das Prinzip der Mauerwerkserwärmung durch die Funktion einer Hypokaustenheizung kann in modernen Heizungen als ergiebige Zusatzeinrichtung dienen. Zeitgemäße Lufterwärmungsmethoden beispielsweise durch Solarenergie oder die Abwärme wassergeführter Heizungen ergänzen Gebäudeerwärmungssysteme.

Modifikationen für moderne Einsatzmöglichkeiten

Eine moderne Hypokaustenheizung arbeitet vom Konstruktions- und Wirkungsprinzip immer noch wie die Modelle der Römer. Die Trägheit der Erwärmung und die Art der Strahlungswärmeabgabe ergänzt oder ersetzt gezielt eine Hauptwärmeversorgung. Die Hypokaustenheizung erzeugt vor allem im Frühjahr und Herbst Boden- und Wandwärme, die zur Drosselung anderer Wärmeausgabequellen führt.

Der bauliche Aufwand ist hoch und ein lohnenswerter Zusatznutzen ist nur mit einem 360-Grad-Zirkulationssystem zu erzielen. Hypokausten mit Wandheizung werden auch als Murokaustenheizung bezeichnet. Geschlossene Luftkreisläufe werden durch einen Doppelboden und Hohlziegelmauerwerk geleitet. Die Montage ist nur mit Mauerarbeiten in Neubauten oder bei Kernsanierungen möglich.

Zeitgemäße Ausführungen

In den zeitgemäßen Ausführungen einer Hypokaustenheizung werden Sonnenkollektoren eingesetzt. Sie erwärmen, ähnlich wie in der Solarthermie, das Wärmetransportmedium. Statt Wasser übernimmt die Luft und transportiert sie in das geschlossene Zirkulationssystem aus Hohlsteinen und Leitungsrohren. Der bauliche Aufwand ist hoch und bestimmt die Kosten einer Hypokaustenheizung.

In Neubauten können vorgefertigte Leitungselemente und Mauersteine verwendet werden. Wichtiger Begleiter der Luftheizungen sind leit- und speicherfähige Umgebungen, die beispielsweise durch Kalksandstein und Lehmputze entstehen. Ein spezieller Konstruktionstyp, der zusätzlich Kondenswasser im Wärmekreislauf anwendet, kann in Wintergärten montiert werden.

Bauliche Besonderheiten

Um die Wärme der Böden und Mauern optimal abschöpfen und ausnutzen zu können, müssen möglichst große Flächen frei abstrahlen können. Umfangreiche Möblierungen, Teppiche oder andere zum Innenraum gerichtet dämmende Innenausstattungen mindern die Heizwirkung der Hypokaustenheizung. Die Heizwirkung entfaltet sich durch die Flächengröße.

Je mehr Boden-, Decken- und Wandflächen von heißer Luft „unterspült“ werden, desto effektiver ist die Heizwirkung. Bei Planung und Bau muss beachtet werden, dass die benötigten Hohlräume und Leitungen anderen Gebäudeteilen wie Elektroinstallationen oder tragenden Werkstoffen in die Quere kommen können.