Als sich Zentralheizungen in Wohnhäusern verbreiteten, waren die Rohrsysteme der Heizung noch einfach aufgebaut. Eine Steigleitung transportierte das erwärmte Heizwasser in die Räume, die Heizkörper gaben als Wärmetauscher die Wärme an die Raumluft ab, und das abgekühlte Wasser lief über Fallleitungen zurück zum Kessel. Inzwischen sind die Rohrsysteme deutlich komplexer. Dieser Beitrag erklärt, wie sie aufgebaut sind und wie sich ihre Effizienz beeinflussen lässt.

Wie zirkuliert das Wasser im Heizungssystem?

Bei der Planung der Rohrsysteme sind Höhenunterschiede und Wegstrecken zu berücksichtigen. Unterwegs darf das Wasser nicht zu viel Wärme verlieren. Beeinflussen lässt sich das über den Querschnitt der Rohre, die Isolierung der Heizungsrohre sowie die Platzierung und Verbindung der Heizkörper. Auch Fließgeschwindigkeit und Druck spielen eine Rolle.

In einer heute üblichen Zweirohrheizung zirkuliert das Heizwasser doppelt geführt. Über die Vorlaufstränge wird das heiße Wasser bis über das Niveau des jeweils höchsten Heizkörpers gepumpt und fließt von oben in den Heizkörper ein. Ein unten angebrachter Ablauf verbindet ihn mit dem Rücklaufrohr. Je nach Bauart und Gebäudegröße lassen sich die Rohrsysteme in mehrere Stränge unterteilen, um die Wege zu verkürzen.

Große Flexibilität bieten Rohrsysteme aus Kunststoff. Sie kommen etwa bei der Fußbodenheizung zum Einsatz, wo viele parallel verlegte Kreisläufe ganze Flächen beheizen. Hier wirken die Rohre selbst als Wärmetauscher, und ein zentraler Verteiler versorgt die Kreise stern- oder ringförmig.

Heizkörperanschlüsse und Warmwasserversorgung

Heizkörper lassen sich auf verschiedene Arten anschließen. Vor- und Rücklauf können einseitig oben und unten liegen, sich für einen fließenden Durchlauf gegenüberliegen, in Reihe wechselseitig verbunden sein oder unten auf gleicher Höhe angeordnet werden. Ventile regeln Durchflussmenge und Geschwindigkeit und steuern gemeinsam mit der Betriebszeit die abgegebene Wärme.

Bei Zentralheizungen versorgen zusätzliche Rohrsysteme den Warmwasserspeicher. Die Wärme wird dabei vom Heizwasserkreislauf übertragen. Für Trink- und Brauchwasser übernehmen getrennte Trinkwasserleitungen die Versorgung in Bad, Küche und an den übrigen Zapfstellen.

Einzelfeuerstätten und wasserführende Anlagen

Die Heiztechnik wird zunehmend vielfältiger. Kaminöfen dienen nicht nur der Zierde, sondern können bei ausreichender Leistung einen erheblichen Teil des Wärmebedarfs decken. Wasserführende Modelle nehmen die Wärme über Rohre auf und geben sie an angrenzende Räume oder einen Speicher ab. Im Sommer lässt sich die Zentralheizung so teils komplett abschalten.

Bei Einzelgeräten wie Durchlauferhitzern, Kaminöfen oder Solarthermie übernehmen die Rohrsysteme die Warmwasserversorgung. Durch geschickte Verrohrung lassen sich unterschiedliche Energiequellen kombinieren. Eine effiziente Führung der Rohr- und Zirkulationssysteme erhöht den Wirkungsgrad aller beteiligten Wärmeerzeuger.

Rohrsysteme und Wärmepumpen

Die Gewinnung von Umweltwärme aus Luft, Erdreich und Wasser beruht ebenfalls auf Rohrsystemen, die schon aus geringen Temperaturdifferenzen Wärmeenergie gewinnen. Die Erdsonden einer Wärmepumpe sind Kunststoffrohre, die waagerecht oder senkrecht im Erdreich verlegt sind. In ihnen zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit, die sensibel auf kleinste Temperaturschwankungen reagiert. In der Wärmepumpe übertragen Wärmetauscher diese Energie an das Rohrsystem des Gebäudes.

Effizienz durch niedrige Temperaturen

Weil Wärmepumpen und moderne Brennwertgeräte bei niedrigen Vorlauftemperaturen am effizientesten arbeiten, kommt es heute besonders auf gut geplante Rohrsysteme an. Großzügig dimensionierte Heizflächen wie Fußboden- oder Wandheizungen übertragen die nötige Wärme schon bei geringen Systemtemperaturen. Ein sauber ausgelegtes und hydraulisch abgeglichenes Rohrnetz sorgt dafür, dass jeder Raum die passende Wassermenge erhält, unnötige Verluste vermieden werden und die Anlage sparsam läuft. Wer bei Sanierung oder Neubau Rohrführung, Heizflächen und Wärmeerzeuger aufeinander abstimmt, legt damit die Grundlage für ein effizientes Heizsystem.

Materialien und ihre Eigenschaften

Welche Rohre zum Einsatz kommen, hängt von der Aufgabe ab. Lange Zeit dominierten Stahlrohre, die stabil und hitzebeständig sind, sich aber aufwendiger verarbeiten lassen und bei ungünstiger Wasserqualität rosten können. Kupferrohre sind langlebig und gut zu verlöten, reagieren jedoch empfindlich auf saures, sauerstoffreiches Wasser. Moderne Kunststoff- und Mehrschichtverbundrohre haben sich vor allem bei Flächenheizungen und in der Sanierung durchgesetzt, weil sie flexibel, korrosionsbeständig und schnell zu verlegen sind. Häufig werden Materialien kombiniert, was jedoch sorgfältig geplant sein will, um galvanische Korrosion an den Übergängen zu vermeiden.

Für die Effizienz eines Heizsystems ist neben dem Material vor allem die Dämmung entscheidend. Ungedämmte Leitungen, die durch unbeheizte Keller oder Schächte laufen, geben unterwegs viel Wärme ab, die dann nicht mehr im Wohnraum ankommt. Eine fachgerechte Rohrdämmung ist daher eine der wirtschaftlichsten Maßnahmen überhaupt und in vielen Fällen sogar vorgeschrieben. Zusammen mit einem hydraulischen Abgleich, der die Wassermengen auf die einzelnen Kreise verteilt, sorgt sie dafür, dass das Rohrsystem seine Aufgabe mit möglichst geringem Energieeinsatz erfüllt.

Wer bei Neubau oder Sanierung Rohrführung, Dämmung, Heizflächen und Wärmeerzeuger als Einheit betrachtet, schöpft das Potenzial des Systems voll aus. Ein durchdacht geplantes Rohrnetz ist deshalb eine wichtige Grundlage für niedrige Betriebskosten und einen zuverlässigen, leisen Heizbetrieb über viele Jahre.