Wärmeübergabe als zentraler Bestandteil einer Heizungsanlage

15. September 2026

Optimierung oder Erneuerung der Wärmeübergabe in bestehenden Wohngebäuden und eine Übersicht über die Wärmeübergabesysteme

Die Optimierung der Wärmeübergabe ergibt nicht nur aus energetischen Gründen Sinn, sondern auch im Kontext von Renovierungs- oder Instandhaltungsmaßnahmen in Wohn- oder Nutzräumen. Die Wärmeübergabe bietet eine Vielzahl von sichtbaren und unsichtbaren Systemen, die mit niedrigen bis sehr niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden können. Teil 1 gibt einen Überblick über die Wärmeübergabe und über deren Systeme.

Die Aufgabe des Heizungsbauers ist nicht primär eine Heizung einzubauen, sondern Heizlasten energieeffizient und thermisch behaglich zu kompensieren. Aus diesem Grund schon kommt der Heizungsbauer nicht umhin, den Wärmeschutz (und ggf. auch den Hitzeschutz) des Gebäudes genau unter die Lupe zu nehmen, denn dieser bestimmt wesentlich, welcher Aufwand zu betreiben ist, um thermische Behaglichkeit für den Menschen und das (im bauphysikalischen Sinne) Gebäude energieeffizient zu realisieren. In der Wärmeübergabe schließt sich der Kreis von der thermischen Behaglichkeit zur Energieeffizienz. Der Weg zur „Niedrigtemperatur“ kann jederzeit begangen werden.

Aber was ist denn überhaupt die „Wärmeübergabe“, wo doch im Heizungsbau mehr oder weniger alles Wärmeübergabe ist? Das stetig wiederkehrende Spiel zwischen Temperaturdifferenzen, sowohl im Heiz- als auch im Kühlbetrieb. Dennoch findet die Wärmeübergabe als eigenständige Teilanlage des heizungs-, bzw. kühltechnischen Dreiklangs aus: 1. Wärmeübergabe, 2. Wärmeverteilung und 3. Wärmebereitstellung/-erzeugung, kaum in dem Maße Beachtung, wie es ihrer Bedeutung zukommt.

Wärmeverteilung vs. Wärmeübergabe

Die Wärmeverteilung ist der verbindende Anlagenteil zwischen der Wärmebereistellung/-erzeugung und der Wärmeübergabe an den Raum. Um deren Wärmeübergabekreise mit den entsprechenden Unter- und Übertemperaturen sowie den jeweiligen Masseströmen zu versorgen, benötigt diese allerdings neben den Rohrleitungen auch hydraulische Komponenten. Armaturen und Apparate (Heizkreis-Pumpengruppe, ggf. Strangregulierventile, Füll-, Spül- und Entleerungseinheiten, usw.) ebenso, wie Wärme-/Kältedämmung, Befestigungstechnik, etc.

Die Wärmeverteilung kann einfach, aber auch sehr komplex sein. Immer ist sie wichtig für Energieeffizienz und Funktion. Sie bildet die geregelten Heizkreise oder Heiz-/Kühlkreise, welche unterschiedliche Systemtemperaturen führen, mit einer Heiz-/Kühlkreis-Pumpengruppe (in all ihren verschiedenen Ausführungen und Regelungsarten) als Kernkomponente, welche wiederum die Schnittstelle zur Wärmebereitstellung/-erzeugung bildet.

Die Aufgabe der Wärmeverteilung ist, Wärmemengen so schnell wie möglich und vor allem punktgenau auf direktem Wege zur Wärmeübergabe zu bringen, damit diese entweder mittels Über- oder Untertemperatur auf den Raum thermisch wirken kann. Die Wärmeverluste des Weges gilt es durch entsprechende Dämmmaßnahmen, die sowohl dem Heiz- als auch dem Kühlbetrieb gerecht werden, auf ein Minimum zu reduzieren. Und ja, natürlich sollte auch eine Wärmeverteilung hydraulisch abgeglichen sein, nicht nur, wenn die Wärmeverteilung in mehrere Stränge aufgeteilt ist.

Die Auslegungs-Vorlauftemperatur (Leistungsbezüge)

Die Auslegungs-Vorlauftemperatur resultiert aus der notwendigen Heizmitteltemperatur und deren thermische Wirkung an den Raum. Systemtemperaturen unterscheiden sich in der notwendigen wirksamen Übertemperatur (des Heizmittels) zum Raum, sowie der Art der Wärmeübergabe (Konvektion, Strahlung, Speicherung). Sie beschreiben die relevanten thermischen Kennwerte der Auslegung, um die jeweils gewünschte Raumtemperatur im Auslegungsfall sicherzustellen. Die verschiedenen Wärmeübergabesysteme unterscheiden sich in Ihren Auslegungstemperaturen eklatant, was mit dem heute recht diffusen Begriff „Niedrigtemperatursystem“ nur sehr vage umrissen ist.

Die Schnittstellen von Wärmeverteilung und Wärmeübergabe sind entweder Heizkreisverteiler (für einzelne Heizkörper) oder Heiz-/Kühlkreisverteiler (für Gebläse-Konvektoren und Flächenheizung/-kühlung); – oder wie in vielen älteren Bestandsanlagen, ohne Heizkreisverteiler, kurze Anbindeleitungen aus der Wärmeverteilung, bzw. Wärmeverteilsträngen, mit diversen Anschluss-Einheiten (Ventileinsätzen, Absperreinheiten, Hahnblöcke, ggf. UP-Ausführungen, usw.), an denen Heizkörper angeschlossen sind.

Fazit: Wärmeübergabe

Niedrige Vorlauftemperaturen der Wärmeübergabe erlauben nicht nur einen effizienten Betrieb von Wärmepumpen, sowie der Brennwerttechnik, sondern erhöhen auch deutlich die Deckungsrate einer solarthermischen Heizungsunterstützung. Aber auch Heizkessel, welche durchaus hohe Temperaturen bereitstellen können, profitieren davon, wenn die Wärmeübergabe deutlich geringere Temperaturen verlangt. Pufferspeicher wiederum ermöglichen längere Betriebspausen des Wärmeerzeugers und reduzieren Wartungs- und Reinigungsintervalle diverser Heizkessel.

Übersicht zeitgemäßer Wärmeübergabesysteme

Doch wie sehen diese zeitgemäßen Wärmeübergabe-Systeme aus? Die Wärmeübergabe bietet eine Vielzahl von sichtbaren und unsichtbaren Systemen, die mit niedrigen bis sehr niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden können. Ob mit Niedrigtemperatur-Heizkörper/-Konvektoren, mit und ohne Gebläse, oder mit Systemen der Flächenheizung/-kühlung in Nass- und Trockenbauweise. Die Flächenheizung/-kühlung führt die Wärmeübergabe in die Transformation des modernen Heizungsbaus vom nur Heizen zur thermischen Aktivierung von Gebäuden im Jahreslauf. Niedrigtemperatur-Konvektoren mit auf den Wärmeübertrager abgestimmten Gebläse können in vielen Bauweisen auch kühlen.

Niedrigtemperatur-Konvektoren zum Heizen

Die verringerte Wärmeabgabe durch geringere Systemtemperaturen, wird bei Niedrigtemperatur-Konvektoren durch die Bauformen des statischen Wärmeübertragers und der entsprechenden Konvektionseinrichtungen ausgeglichen. Wesentlich ist dabei die Bauart des Wärmeübertragers innerhalb des Konvektors und dessen Luftführung. Die Regelung erfolgt über ein Thermostatventil und den üblichen Einstellbereichen eines „Thermostatkopfes“. Natürlich sind auch Einzelraum- oder Zonenregelungen über Raumthermostaten, Zeitschaltprogrammen, Apps usw. möglich. Grundlegend aber ist die Bedienung, wie die eines herkömmlichen Heizkörpers. Entscheidender Unterschied ist, dass diese Niedrigtemperatur-Konvektoren aufgrund ihrer Bauart mit niedrigen Vorlauftemperaturen betrieben werden können; in der Regel mit einer Auslegungs-Vorlauftemperatur von 45 °C.

Gebläse-Konvektoren zum Heizen und Kühlen

Um einerseits die Leistung zu erhöhen und andererseits die Konvektoren in ihrer Bauhöhe kompakter bauen zu können, wurden spezielle Gebläse entwickelt, durch deren Unterstützung die Leistungsabgabe deutlich erhöht werden konnte. Ebenso ermöglicht das Gebläse auch eine Kühlfunktion, sollte diese gewünscht/benötigt werden. Durch die Unterstützung des Gebläses und optimaler Abstimmung mit dem Wärmeübertrager, können Gebläse-Konvektoren mit einer maximalen Vorlauftemperatur von 35 °C betrieben und somit z. B. auch in einen Fußbodenheizkreis integriert werden. Die Regelung ist in den üblichen Weisen möglich.

Ein besonderer Vorteil der Gebläse-Konvektoren ist, dass sie ein geringes Gewicht und kompakte Abmessungen besitzen und dennoch eine hohe Leistung auch mit sehr niedrigen Vorlauftemperaturen aufweisen. Verschiedene Bauformen und Ausbauvarianten bieten z. B. auch die Möglichkeit Niedrigtemperatur-Konvektoren mit leistungsfähigen und effizienten Gebläse-Einheiten inkl. Regelung nach-zurüsten. Würde ein Keller oder Dachgeschoss bereits zu einem Wohnraum umgenutzt und ausgebaut werden, ohne dass an der Heizungsanlage dringender Handlungsbedarf besteht und die bestehende Wärmebereitstellung/-erzeugung den thermischen Mehraufwand durch die neue Wärmeübergabe leisten kann, wäre die Installation von Niedrigtemperatur-Konvektoren eine Möglichkeit, die erstmal mit einer Übertemperatur von 30 K (55 °C/ 45 °C) betrieben werden. Wenn irgendwann dann eine neue Wärmerzeugung ansteht, kann diese mit einer Umstellung der gesamten Wärmeübergabe auf ein Niedrigtemperatursystem einhergehen.

Die dunkel hinterlegte Tabelle zeigt einen Vergleich von berechneten Jahresarbeitszahlen nach VDI 4650 bei unterschiedlichen Auslegungs-Vorlauftemperaturen einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Die Tabelle daneben eine orientierende Aufteilung der verschiedenen Wärmeübergabesysteme im Kontext der maximalen Auslegungs-Vorlauftemperatur.

Die Systemtemperaturen der Wärmeübergabe bezeichnen wie folgt: Vorlauftemperatur des Heizmittels, die Rücklauftemperatur des Heizmittels und der Raumtemperatur: z.B. 55 °C / 45 °C / 20 °C für ein Hochtemperatursystem, usw. Die wirksame Wärmeübergabe des jeweiligen Systems resultiert aus der wirksamen Heizmittel-Übertemperatur.

Die Heizmittel-Übertemperatur ist die mittlere Heizmitteltemperatur abzüglich der Raumtemperatur. Die mittlere Heizmitteltemperatur = Vorlauftemperatur + Rücklauftemperatur / 2. Im oben genannten Beispiel beträgt die Übertemperatur (55 °C+45 °C) / 2 = 50 °C – 20 °C (Raumtemperatur) = 30 K.

Die Differenzen zwischen Vorlauf- und Rücklauftemperatur werden als Spreizung in K (Kelvin) bezeichnet und sind variabel in Abhängigkeit des Massestroms des Heizmittels, welches mit der Temperatur die Wärmemenge ergibt, die übertragen wird. Bei geringerer Spreizung (z.B. 40 °C / 35 °C) erhöht sich die Wärmeabgabe.

Flächenheizung/-kühlung

Die Systeme der Flächenheizung/-kühlung unterscheiden sich von den vorgenannten tradierten Heizkörpern wesentlich in Bauart, Wirk- und Funktionsweise. Flächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung wirken durch flächenbezogene Wärmestrahlung. Die Zuführung einer Übertemperatur entspricht dem Heizbetrieb. Die Zuführung einer Untertemperatur zum Raum entspräche hingegen einem Kühlbetrieb. Aufgrund der großen thermisch aktivierten Flächen und der thermischen Aktivierung der Bausubstanz (Wärmeverteilschichten, etc.) wirken diese Systeme mit den geringsten Vorlauftemperaturen. Dünnschichtsysteme ermöglichen heute sehr geringe Aufbauhöhen, besonders für Boden und Decke. Die Unterschiede zwischen Nass- und Trockenbauweise sind fließend.

Eine Flächenheizung ist ein konsequentes Niedrigtemperatursystem. Im strengen Sinne die Fußboden- und Deckenheizung, da diese einer Oberflächentemperaurbegrenzung von ‹ 33 °C / ‹ 29 °C unterliegen, wovon die Wandheizung allerdings ausgenommen ist. Die normativen Empfehlungen zur maximalen Oberflächentemperatur bei Wandheizungen reicht von 40 °C (DIN EN 1264) bis 50 °C (DIN ISO 11855) und bietet somit die Voraussetzung, bzw. Möglichkeit zur Kombination mit Heizkörpern/Konvektoren in einem gemeinsamen Heizkreis.

Bei Innendämmsystemen zur Optimierung des Wärmeschutzes, bieten sich Wandheizungssysteme als idealer Sparringspartner an Außenwänden an. Wird ein Innendämmsystem angebracht, so ist ein gewisser Aufwand notwendig, soll heißen: die Wandflächen der thermischen Hülle werden vollständig erneuert. Mit einer Dämmstärke von 40 mm und einer Wärmeleitgruppe (WLG) von 040 kann in der Regel der Transmissions-Wärmeverlust bereits halbiert werden. Dies kommt auch der Wärmeübergabe in geringeren Heizlasten zugute. Eine Wandheizung besitzt überdies den Vorteil mit einer sehr großen Bandbreite von Systemtemperaturen betrieben werden zu können.

In vielen Nicht-Wohngebäuden besitzt heute der Kühlbedarf eine ebenso große Bedeutung wie der Heizbedarf. Die Flächenkühlung bietet zwei Leistungsstufen, die Ankühlung (Auslegung nach Heizlast) und die Vollkühlung (Auslegung nach Kühllast). Die Wärmepumpentechnologie bietet auch für Wohngebäude die Doppelfunktion Heizen im Winter und Kühlen im Sommer.

Eine zeitgemäße Wärmeübergabe bietet im Sinne eines energieeffizienten Wohnwärmekomforts diese Optionen bei Bedarf. Unabhängig davon aber, ist eine niedrige Auslegungs-Vorlauftemperatur für jegliche Wärmebereitstellung und -erzeugung vorteilhaft und effizienzsteigernd.

Fazit

Der Markt bietet heute eine Vielzahl von Wärmeübergabe-Systemen im Niedrigtemperaturbereich. Neben Systemen der Flächenheizung/-kühlung sind das auch Konvektoren mit oder ohne Gebläse zum Heizen und/oder Kühlen. Um bei der Optimierung oder Erneuerung der Wärmeübergabe für eine projektbezogene Lösung alle Register ziehen zu können, ist eine Bestandsaufnahme der Wärmeübergabe unerlässlich.

Autor: Frank Hartmann, Forum Wohnenergie

www.forum-wohnenergie.de