Dieses Glossar sammelt die Begriffe, die in Heizlastberechnungen, in Zeichnungen und in Gesprächen mit Herstellern vorkommen, und erklärt sie, ohne vorauszusetzen, dass die Norm aufgeschlagen auf deinem Schreibtisch liegt. Jeder Eintrag steht für sich: Du musst nicht von oben lesen, um einen davon zu verstehen.
Suchst du die Fassung für Kunden, haben wir ein zweites Glossar für Bauherren geschrieben - die Unterlagen und Begriffe, nach denen ein Heizungsbauer zu Beginn eines Auftrags fragt.
Grundlagen
Heizlastberechnung
Die Norm-Heizlast des Gebäudes: wie viel Leistung das Gebäude in der kältesten Stunde des Jahres braucht, um die geplante Innentemperatur zu halten. DIN EN 12831-1 nennt diese Größe Norm-Heizlast (Φ_HL): die Wärmeverluste durch Transmission und Lüftung, dazu eine eventuelle Aufheizleistung, abzüglich innerer Gewinne. Im Alltag spricht man einfach von der Heizlast. Das Ergebnis ist ein Wert in Watt oder Kilowatt, raumweise berechnet. Alles, was im Projekt danach kommt - Wärmeerzeuger, Heizkörper, Verlegeabstand, Pufferspeicher - erbt ihren Fehler. Ausführlicher: Heizlastberechnung: was sie ist und was von ihr abhängt.
DIN EN 12831-1
Die Norm, die das Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast festlegt. Gültige Ausgabe ist DIN EN 12831-1:2017. In Deutschland ergänzt DIN/TS 12831-1 sie um nationale Festlegungen, in Österreich ÖNORM H 7500-1. HeatAlgo rechnet mit den Standardwerten des informativen Anhangs B der europäischen Norm, nicht nach diesen nationalen Ergänzungen - das solltest du wissen, wenn du Ergebnisse zweier Programme vergleichst. Die Norm stützt sich auf zwei weitere: DIN EN ISO 6946 für die Bauteile und DIN EN ISO 13370 für die Wärmeübertragung über das Erdreich.
Leistung und Energie
Zwei verschiedene Größen, die ständig verwechselt werden. Leistung (W, kW) ist der momentane Bedarf unter Auslegungsbedingungen und bestimmt die Geräteauswahl. Energie (kWh, kWh/a) ist der Verbrauch über die Zeit und bestimmt die Betriebskosten. Eine Wärmepumpe mit 8 kW und ein Gebäude, das 12.000 kWh im Jahr verbraucht, sind zwei unabhängige Tatsachen; keine folgt ohne weitere Annahmen aus der anderen.
Energieausweis
Ein Dokument über den jährlichen Energiebedarf eines Gebäudes (kWh/m²·a), erstellt für formale und vergleichende Zwecke. Er ist keine Heizlastberechnung und ersetzt sie bei der Auslegung der Anlage nicht. Oft ist er aber eine nützliche Quelle für Eingabedaten: Ein Bedarfsausweis beruht auf einer Berechnung mit den U-Werten der Bauteile und den angenommenen Lüftungsverhältnissen.
Bauteile
Bauteil
Alles, was einen beheizten Raum von etwas mit anderer Temperatur trennt: Außenwand, Wand zur unbeheizten Garage, Decke unter einem unbeheizten Dachboden, Dach, Bodenplatte, Fenster, Tür. Jedes hat seine eigene Fläche, seinen eigenen U-Wert und seinen eigenen Temperatur-Anpassungsfaktor.
U-Wert
Wie viele Watt pro Quadratmeter eines Bauteils und pro Kelvin Temperaturdifferenz verloren gehen, in W/(m²·K). Die Leitzahl für die Qualität eines Bauteils - niedriger ist besser. Berechnet nach DIN EN ISO 6946 aus den Schichten: U = 1 / (Rsi + ΣR + Rse).
U-Wert einer Außenwand
- Vollziegel, 38 cm, ungedämmt1,30
- Dieselbe Wand + 5 cm EPS0,50
- Ziegelstein + 12 cm EPS0,24
- Ziegelstein + 20 cm EPS0,16
- Ziegelstein + 30 cm EPS0,11
Wärmeleitfähigkeit Lambda (λ)
Eine Eigenschaft des Materials: wie gut es Wärme leitet, in W/(m·K). EPS liegt bei etwa 0,031-0,045, Mineralwolle ähnlich, Vollziegel bei etwa 0,77, Stahlbeton bei etwa 1,7. Lambda hängt nicht von der Dicke ab - es beschreibt das Material, nicht die Schicht. Hersteller geben es in der Leistungserklärung an.
Wärmedurchlasswiderstand R
Der Widerstand einer Materialschicht, in m²·K/W, berechnet als R = d / λ, mit d als Dicke in Metern. 20 cm EPS mit λ = 0,040 ergeben R = 0,20 / 0,040 = 5,0 m²·K/W. Die Widerstände der Schichten addieren sich, und diese Summe ergibt U. Dazu kommen die Wärmeübergangswiderstände: Rsi innen, Rse außen.
Vom Material zum Bauteil
Material
λW/(m·K)
Wie gut das Material Wärme leitet. Unabhängig von der Dicke.
EPS: λ = 0,040
Schicht
Rm²·K/W
Der Widerstand einer Schicht bei einer bestimmten Dicke d.
R = 0,20 / 0,040 = 5,0
Bauteil
UW/(m²·K)
Das ganze Bauteil: alle Schichten und die Wärmeübergangswiderstände.
U = 1 / 6,23 = 0,16
Wärmebrücke
Eine Stelle, an der Wärme schneller entweicht als durch die umgebende Fläche: Ecke, Ringanker, Sturz, Balkonplatte, Fensterlaibung, Durchdringung der Konstruktion. Lineare Wärmebrücken werden mit Ψ (Psi) in W/(m·K) beschrieben, punktförmige mit χ (Chi) in W/K.
Das Verfahren nach DIN EN 12831-1 § 6.3.2.2 berücksichtigt sie als Zuschlag ΔU_TB auf den U-Wert jedes Bauteils, je nach Qualität der Detailausbildung: etwa 0,02 W/(m²·K) für ein Gebäude mit gut gelösten Details, 0,05 für ein Standardgebäude, 0,10 für eine Sanierung, 0,15 für ein Gebäude mit schlechten Details. Das detaillierte Verfahren Ψ·L·ΔT aus Anhang C braucht einen Katalog der Details für jeden Anschluss.
Je besser ein Gebäude gedämmt ist, desto größer ist der Anteil der Wärmebrücken am Gesamtverlust, weil der Anteil über die Bauteile selbst schrumpft. Wärmebrücken zu ignorieren ist im Neubau ein größerer Fehler als im Altbau.
Wo eine Wärmebrücke entsteht und was sie kostet
Zuschlag ΔU_TB nach Qualität der Details (DIN EN 12831-1, Anhang B.2.1): (W/(m²·K))
- Gut gelöste Details0,02
- Standard0,05
- Sanierung0,10
- Schlechte Details0,15
Temperatur-Anpassungsfaktor b_u
Ein Faktor, der berücksichtigt, dass nicht jedes Bauteil an Außenluft grenzt. Für eine Außenwand ist b_u = 1. Für eine Wand zur unbeheizten Garage, eine Decke unter einem unbeheizten Dachboden oder eine Bodenplatte liegt b_u unter 1, weil die Temperaturdifferenz kleiner ist. Standardwerte stehen in Anhang B.2.4; alternativ b_u = (θint - θu) / (θint - θe) aus der angenommenen Temperatur des angrenzenden Raums.
Auslegungsbedingungen
Norm-Außentemperatur (θe)
Die Temperatur, für die die Heizlast berechnet wird - nicht die tiefste je gemessene, sondern ein statistischer Wert für den Standort. HeatAlgo bringt die Klimazonen der polnischen Norm mit, von -16 °C (Stettin) über -18 °C (Danzig, Breslau, Posen) bis -20 °C (Warschau, Krakau, Łódź, Kattowitz); für einen anderen Standort gibst du die Norm-Außentemperatur selbst ein. Derselbe Wert muss in der ganzen Kette gelten: in der Heizlastberechnung, bei der Auslegung des Wärmeerzeugers und in der Dokumentation.
Klimazone
Die Einteilung eines Landes in Gebiete mit gleicher Norm-Außentemperatur. Die praktische Folge: Bei 20 °C innen macht der Unterschied zwischen -16 °C und -20 °C etwa 11 % der Heizlast aus, und das ist oft eine ganze Geräteklasse.
Norm-Innentemperatur (θint)
Die Temperatur, die die Anlage in einem bestimmten Raum halten muss. Nicht ein Wert pro Gebäude: Wohnzimmer, Bad und Garage haben verschiedene Werte, und der Unterschied zwischen benachbarten Räumen treibt einen Wärmestrom zwischen ihnen, der ebenfalls in die Berechnung eingeht.
Luftwechselrate (n)
Wie oft pro Stunde das gesamte Luftvolumen eines Raums ausgetauscht wird, in h⁻¹. Die Berechnung nimmt den größeren von zwei Werten: das hygienische Minimum aus der Nutzung des Raums (0,5 h⁻¹ für Wohnräume nach Tabelle B.7) und die Infiltration aus der Luftdichtheit des Gebäudes.
n50 und Blower-Door-Test
n50 ist die Luftwechselrate bei einer erzwungenen Druckdifferenz von 50 Pa, gemessen mit einem Blower-Door-Test. Die Norm setzt die Auslegungs-Infiltration mit etwa 0,1 × n50 an und empfiehlt für Wohngebäude n50 ≤ 3 h⁻¹. Typische Werte: etwa 1,0 für ein sehr luftdichtes Gebäude, 3,0 für einen durchschnittlichen Neubau, 6,0 für ein undichtes oder älteres Gebäude.
Transmissions- und Lüftungswärmeverlust
Zwei unabhängige Ströme, aus denen die Heizlast eines Raums besteht. Transmission ist die Wärme, die über die Bauteile entweicht, berechnet aus U, Fläche und Temperaturdifferenz. Lüftung ist die Wärme, die mit der nach draußen ausgetauschten Luft verloren geht, berechnet aus Luftwechselrate und Raumvolumen. Ihr Verhältnis zeigt, was sich zu verbessern lohnt: In einem gut gedämmten Gebäude kann die Lüftung überwiegen, und dann bringt mehr Dämmung wenig.
Aufheizleistung (Φ_hu)
Zusätzliche Leistung, um einen Raum nach einer Absenkphase wieder auf Temperatur zu bringen - relevant für Anlagen mit Nachtabsenkung. Berechnet aus der Grundfläche und der spezifischen Aufheizleistung (§ 6.3.4). Die Norm weist darauf hin, dass sie in vielen Fällen nicht erforderlich ist.
Anlage und Wärmeerzeuger
Monovalente Auslegung
Die Wärmepumpe deckt den ganzen Bedarf des Gebäudes allein, auch in der kältesten Stunde des Jahres. Einfacher, führt aber meist zu einem größeren und teureren Gerät, das den Rest der Heizperiode in Teillast verbringt.
Bivalenzpunkt
Die Außentemperatur, bis zu der die Wärmepumpe allein arbeitet; darunter übernimmt ein Heizstab oder ein zweiter Wärmeerzeuger. Die Zusatzheizung deckt nur den Teil der Heizperiode unterhalb dieses Punkts, und nur die Differenz zwischen Bedarf und Leistung der Wärmepumpe, und macht deshalb in der Jahresenergiebilanz wenige Prozent aus - darum erlaubt ein um einige Grad höherer Bivalenzpunkt ein spürbar kleineres Gerät, um den Preis von etwas elektrischer Direktheizung. Ein Bivalenzpunkt ist nur sinnvoll, wenn er über der Norm-Außentemperatur liegt.
Der Bivalenzpunkt liegt dort, wo sich zwei Linien kreuzen
COP und SCOP
Der COP ist die momentane Effizienz: wie viele Kilowatt Wärme die Wärmepumpe pro Kilowatt Strom liefert, unter bestimmten Bedingungen (Außentemperatur und Vorlauftemperatur). Der SCOP ist die jahreszeitbedingte Effizienz, gemittelt über die Heizperiode. Ein Katalog-COP bei A7/W35 und der reale SCOP einer Anlage, die Heizkörper mit 55 °C versorgt, sind völlig verschiedene Zahlen. Eine überdimensionierte Wärmepumpe taktet in Teillast, und das drückt den realen SCOP.
Vorlauftemperatur und Spreizung
Die Vorlauftemperatur ist die Temperatur des Wassers, das in die Anlage fließt; die Spreizung (ΔT) ist die Differenz zwischen Vorlauf und Rücklauf. Eine Fußbodenheizung läuft typischerweise mit 30-40 °C und einer Spreizung um 5 K, Heizkörper mit 45-70 °C und einer Spreizung um 10 K. Jedes Grad weniger Vorlauftemperatur hebt die Effizienz der Wärmepumpe - deshalb ist die Vorlauftemperatur ein Ergebnis der Planung und kein Regler, den man auf der Baustelle einstellt.
Heizkurve
Der Zusammenhang zwischen Vorlauftemperatur und Außentemperatur, programmiert im Regler des Wärmeerzeugers. Je kälter es draußen wird, desto höher fährt die Anlage den Vorlauf. Eine zu steile Kurve bedeutet Überheizen und einen unnötig schlechten COP; eine zu flache bedeutet zu wenig Wärme in einer Kältewelle.
Durchflussmesser und seine Einstellung
Der Durchflussmesser am Heizkreisverteiler der Fußbodenheizung zeigt den Volumenstrom durch einen Heizkreis, meist in l/min. Die Einstellung ist der daran eingestellte Wert. Der Punkt: Heizkreise unterscheiden sich in Länge und Last, ohne Abgleich nimmt das Wasser also den kürzesten Weg, und der längste Heizkreis heizt seinen Raum nie richtig. Die Einstellwerte kommen aus der hydraulischen Berechnung, nicht aus einer gleichmäßigen Aufteilung des Volumenstroms.
Verlegeabstand
Der Abstand zwischen benachbarten Rohrbahnen eines Heizkreises der Fußbodenheizung, typischerweise 10-30 cm. Ein engerer Verlegeabstand bedeutet mehr Leistung pro Quadratmeter bei gleicher Vorlauftemperatur - deshalb wird er in Randzonen, an Fenstern und in Bädern verdichtet.
Anbindeleitung
Die Leitung vom Heizkreisverteiler bis zu dem Punkt, an dem das eigentliche Verlegemuster des Heizkreises beginnt. Die Anbindeleitung gibt unterwegs Wärme ab und zählt deshalb zur Länge und zum hydraulischen Widerstand des Heizkreises.
Schnecke und Mäander
Zwei Verlegemuster eines Heizkreises der Fußbodenheizung. Die Schnecke führt Vor- und Rücklaufbahnen abwechselnd nebeneinander und hält so die Bodentemperatur gleichmäßig. Der Mäander führt das Rohr in Reihen hin und her - einfacher zu verlegen, hinterlässt aber ein deutliches Gefälle vom Vorlaufende her. In Wohnräumen ist die Schnecke der Standard; der Mäander passt zu Randzonen und schmalen Räumen.
Zwei Arten, einen Heizkreis zu verlegen
Schnecke
Vor- und Rücklauf wechseln sich nebeneinander ab, die Bodentemperatur bleibt gleichmäßig. Der Standard in Wohnräumen.
Mäander
Das Rohr läuft in Reihen hin und her - einfacher zu verlegen, hinterlässt aber ein deutliches Gefälle vom Vorlaufende her. Passt zu Randzonen und schmalen Räumen.
Pufferspeicher und hydraulische Weiche
Ein Pufferspeicher ist ein Speicher für Heizungswasser, der die Wärmekapazität der Anlage erhöht, die Laufzeiten des Wärmeerzeugers verlängert und das Takten begrenzt. Eine hydraulische Weiche entkoppelt den Erzeugerkreis vom Verbraucherkreis, damit sich die Pumpen nicht um den Volumenstrom streiten; ihr Volumen ist vernachlässigbar. Zwei verschiedene Bauteile für zwei verschiedene Probleme, auch wenn Kataloge sie oft vermischen.
Begriffe, die am häufigsten verwechselt werden
Vier Paare, die man auseinanderhalten sollte
Leistung (kW)
Momentaner Bedarf unter Auslegungsbedingungen. Bestimmt die Geräteauswahl.
Energie (kWh)
Verbrauch über die Zeit, meist über ein Jahr. Bestimmt die Betriebskosten.
Aus der Leistung folgt kein Verbrauch und aus dem Verbrauch keine Leistung - nicht ohne weitere Annahmen zu Klima und Nutzung.
Lambda (λ)
Eine Eigenschaft des Materials, W/(m·K). Unabhängig von der Schichtdicke.
U-Wert
Eine Eigenschaft des ganzen Bauteils, W/(m²·K). Hängt von jeder Schicht und ihrer Dicke ab.
Der Weg führt vom einen zum anderen: R = d/λ pro Schicht, dann U = 1 / Summe der Widerstände.
Heizlastberechnung
Die Auslegungsleistung des Gebäudes nach DIN EN 12831-1, raumweise.
Energieausweis
Jährlicher Energiebedarf, kWh/m²·a, für formale Zwecke.
Ein Energieausweis kann eine gute Quelle für Eingabedaten der Berechnung sein, ersetzt sie aber nicht.
Pufferspeicher
Ein Speicher, der die Wärmekapazität der Anlage erhöht. Begrenzt das Takten des Erzeugers.
Hydraulische Weiche
Entkoppelt Erzeugerkreis und Verbraucherkreis. Vernachlässigbares Volumen.
Eine Weiche ersetzt keinen Puffer, wenn das Problem das Takten ist, und ein Puffer löst keinen Konflikt zwischen Pumpen.
Wo diese Begriffe in HeatAlgo vorkommen
Das Modul für die Heizlastberechnung rechnet raumweise nach DIN EN 12831-1:2017 und zeigt für jeden Raum die Aufteilung in Transmission, Wärmebrücken und Lüftung - und für jedes Bauteil die Schichten, aus denen sein U-Wert stammt. Das Wärmepumpenmodul liest diese Ergebnisse live und arbeitet mit derselben Norm-Außentemperatur. Das Modul für die Fußbodenheizung misst die Heizkreislängen aus der echten Geometrie der Zeichnung, einschließlich Biegeradien und Anbindeleitungen.
Weiteres Material findest du in der Hilfe.
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