Einrohrheizung

Funktion, Nachteile und Austausch von Einrohrheizungen

Auf den ersten Blick handelt es sich bei Einrohrheizungen um ganz normale Heizsysteme. Zu erkennen geben sie sich erst, wenn deren Energieverbrauch und schlechte Regulierbarkeit im Vergleich zu Zweirohrheizungen in Erscheinung treten.

Technik und Funktion der Einrohrheizung

Technik und Funktion lassen sich bereits aus dem Namen ableiten: Diese Heizsysteme verfügen nur über ein einziges Rohrsystem, durch das alle Heizkörper in einem Ring miteinander verbunden sind. Das Heizwasser durchläuft also nacheinander sämtliche Heizkörper, ehe es zum Kessel zurückkehrt. Gegenüber den moderneren Zweirohrsystemen bringt die Einrohrheizung einige erhebliche Nachteile mit sich.

Nimmt man als Beispiel ein Einrohrsystem der einfachsten Bauart, werden die einzelnen Heizkörper nacheinander vom Heizwasser durchströmt. Eine separate Regulierung der Heizkörper ist dabei nicht möglich. Mittels sogenannter Bypassamaturen wird dafür gesorgt, dass jedem Heizkörper ein fester Anteil an Heizwasser zugewiesen wird. Moderner Systeme können über zusätzliche Abzweigungen verfügen, an denen die einzelnen Heizkörper nun einzeln angeschlossen sind und die sich deswegen auch einzeln regulieren lassen. Dennoch nimmt die Temperatur innerhalb des Kreislaufs stetig ab, da sich das Heizwasser mit dem rücklaufenden, abgekühlten Wasser vermischt. Den folgenden Räumen steht also nach wie vor immer weniger Wärme zur Verfügung. Abhilfe kann dadurch geschaffen werden, dass die Heizkörper umso größer gewählt werden, je weiter hinten sie im Ring positioniert sind.

Merkmale der Einrohrheizung im Überblick

Heizkörper sind in Reihe geschaltet
Kleinere Heizflächen am Anfang, größere Heizflächen am Strangende benötigt
Sonder-Heizkörperventile
Einstellung eines Teilvolumenstroms am Heizkörper
Konstant hoher Volumenstrom
Differenzdruckgeregelte Pumpe ist wirkungslos
Kaum geeignet für den Einsatz von Brennwerttechnik

Einrohrheizung versus Zweirohrheizung - der wesentliche Unterschied

Die Zweirohrheizung stellt in Deutschen Gebäuden weitestgehend den Normalfall dar, was Heizsysteme anbelangt. Das Heizungswasser im gesamten System hat eine gleichbleibendes Temperaturniveau und eine ausgeglichene Differenz zwischen Vor- und Rücklauftemperatur.  

Bei Einrohrheizungen verhält es sich anders, denn hier wird das Wasser nach jedem Heizkörper etwas kühler, da es sämtliche Heizkörper nacheinander durchläuft, da diese einen Ring bilden. Folglich muss am Heizjessel eine sehr viel höhere Temperatur erzeugt werden, um auch den letzten Heizkörper in dieser Kette noch ausreichend mit Wärme versorgen zu können. Ein solches System verbraucht entsprechend große Mengen an Energie und ist daher auch alles andere als optimal in Bezug auf den Klimaschutz.

Die Unterschiede zwischen Ein- und Zweirohrheizungen im Überblick

Bei der Einrohrheizung handelt es sich um eine Warmwasserheizung mit einer Ringleitung, bei der die Heizkörper in einer Reihe geschaltet sind. Sie werden deswegen nacheinander mit Warmwasser durchströmt. Üblicherweise sind die Rohre einer Einrohrheizung im Fußboden verlegt. Die Ringleitung wird permanent von warmem Wasser durchströmt, auch wenn einzelne Heizkörper abgeschaltet sind. In dem Fall fließt das Wasser durch Bypässe um den jeweiligen Heizkörper herum. Im Falle kaum oder gar nicht isolierter Ringleitungen wird auch dann noch Wärme an den Fußboden abgegeben, wenn die Heizkörperventile geschlossen sind. Dies wird auch als "Rohrwärme" bezeichnet, die je nach baulichen Gegebenheiten einen mehr oder weniger großen Effekt haben kann.

Demgegenüber kommen bei Zweirohrheizungen zwei Rohre zum Einsatz, von denen eines das Heizwasser zum Heizkörper hinführt und das andere das Wasser wieder ableitet. Sowohl Vor- als auch Rücklauf verfügen damit über eine eigene Leitung. Da ist es nur logisch, dass Zweirohrsysteme mehr Rohrmeter benötigen als Einrohrsysteme, die üblicherweise in Form eines Rings verlegt werden. Dieser Mehraufwand und die damit verbundenen Kosten sind jedoch durch die höhere Effizienz der Zweirohrheizung und die gleichmäßigere Wärmeverteilung mehr als nur gerechtfertigt. Hinzu kommt, dass die Übertragungsverluste relativ gering ausfallen. Sie lassen sich zudem über die Thermostate oder einen hydraulischen Abgleich regulieren.

Ein wichtiges Merkmal der Einrohrheizung liegt darin, dass das Heizwasser immer mehr an Wärme verliert, je weiter es im Kreislauf vorangeschritten ist. Diesem Wärmeverlust wird dadurch begegnen, dass man die Heizkörper bei vergleichbaren Raumgrößen Schritt für Schritt immer größer wählen muss. Je weiter also ein Raum vom Heizkessel entfernt ist, desto größer sollte der darin befindliche Heizkörper sein, damit sich der Raum noch auf die gewünschte Temperatur bringen lässt. Wären alle Heizkörper hingegen gleich groß, ließe die Temperatur in den entfernteren Räumen merklich nach.

 

 

Einrohrheizung und Zweirohrheizung - Schema

Einrohrheizungen und hydraulischer Abgleich

Der hydraulische Abgleich ist grundsätzlich bei allen Heizsystemen sinnvoll. Er sorgt dafür, dass die einzelnen Komponenten einer Heizanlage auf optimale Weise aufeinander abgestimmt sind. Durch diese Maßnahme lässt sich sicherstellen, dass alle Heizkörper gleichmäßig erwärmt werden und die Wärme bedarfsgerecht in die einzelnen Räume geliefert wird. Die Einrohrheizung stellt in diesem Zusammenhang jedoch eine Besonderheit dar. Die Thermostatventile, mit denen die jeweiligen Temperaturen einzelner Räume reguliert werden sollen, spielen beim hydraulischen Abgleich eine besonders wichtige Rolle.

Einstellung und Optimierung von Einrohrheizungen

Wer eine Einrohrheizung konsequent optimiert, überführt sie Schritt für Schritt in ein Zweirohrsystem. Dieser Vorgang ist jedoch äußerst aufwendig. Zum Teil kann es sogar baulich unmöglich sein, da für ein zweites Rohr schlicht der Platz fehlt. Nicht selten hat ein solcher Umbau den Austausch der kompletten Heizanlage zur Folge. Es gibt aber auch Möglichkeiten, eine Einrohrheizung besser einzustellen und sie auf diesem Wege etwas zu optimieren.

Wichtig und sinnvoll ist es zunächst, einen hydraulischen Abgleich zu prüfen. Der nächste Schritt liegt darin, die einzelnen Rohre gut gegen Wärmeverlust zu dämmen. Dieser Schritt kann in vielen Fällen auch ganz leicht selbst erledigt werden, denn die nötigen Dämmmaterialien gibt es in nahezu jedem Baumarkt. Dank einer guten Dämmung lässt sich der thermische Mehraufwand einer Einrohrheizung bereits merklich reduzieren.

Video: Optimierung von Einrohr-Heizungssystemen

Heizungspumpen in Einrohrheizungen

Ein weiterer wichtiger Ansatzpunkt zur Optimierung von Einrohrheizungen ist die Heizungspumpe. Wegen der hohen Belastungen der Umwälzpumpe entsteht ein signifikanter Mehrverbrauch an Strom von bis zu 90 Prozent. Der Austausch einer veralteten Umwälzpumpe gegen ein moderneres und effizienteres Modell kann sich also lohnen. In jedem Fall sollte man sich vorab gut beraten lassen.

 

 

Technische Verbesserungen bei Einrohrsystemen

Einige Hersteller haben mittlerweile brauchbare Lösungen im Sortiment, mit deren Hilfe die typischen Nachteile der Einrohrheizung weitestgehend in den Griff zu bekommen sind. Im Wesentlichen basieren diese Systeme auf der Rücklauftemperatur des Wassers. Ist diese nur geringfügig niedriger als die Vorlauftemperatur des dem Heizkörper entströmenden Wassers, wird die Pumpe gedrosselt und folglich auch der Volumenstrom reduziert. Über eine moderne Regelungstechnik lässt sich das Heizsystem also an die jeweiligen Anforderungen und Bedingungen anpassen, wodurch sowohl der Energieverbrauch als auch die Kosten verringert werden. 

Was läßt sich bei einer Einrohrheizung einsparen?

Einrohrheizungen wurden vor allem im Zeitraum von 1975 bis 1985 installiert - sowohl in Ein- als auch Mehrfamilienhäusern. Heute ist daher noch von etwa 1,5 Millionen Einrohrheizungen in Deutschland auszugehen. Aber wie lassen diese sich erkennen?

Ein Merkmal liefern Spezialventile, die an den Heizkörpern installiert sind. Sie lassen sich daran erkennen, dass die aus Wand oder Fußboden kommenden Vor- und Rücklaufleitungen zu einer gemeinsamen Armatur führen, in der sich auch der Bypass befindet. Dieser Bypass lässt sich in vielen Fällen jedoch nicht so ohne Weiteres erkennen. Je nach vorliegender Ausführung können von dieser Armatur auch zwei Rohre weiterführen. Zweirohrheizungen haben im Gegensatz zu Einrohrheizungen keine Wasser führende Verbindung zwischen Vor- und Rücklauf.

Die Einrohrheizung kommt gegenüber der Zweirohrheizung auf einen thermischen Mehraufwand von rund 20 Prozent. Der elektrische Mehraufwand beläuft sich sogar auf 70 Prozent. Bezahlt werden diese Aufwendungen mit Strom- und Brennstoffrechnung. Belaufen sich die Heizkosten für ein Einfamilienhaus im Jahr auf etwa 1.500 Euro, lassen sich durch eine Umrüstung etwa 300 Euro allein bei der Gas- und Ölrechnung einsparen. Die Einsparungen, die eine Zweirohrheizung beim Strom einbringt, belaufen sich in diesem Beispiel auf etwa 50 bis 60 Euro pro Jahr.

Die klassische Einrohrheizung hat zudem den Nachteil, dass die Vorlauftemperatur des jeweils nächsten Heizkörpers von seinem Vorgänger beeinflusst wird. Die Heizkörper lassen sich dadurch insgesamt schlechter regulieren. Im Endeffekt ist es also sehr oft entweder zu warm oder zu kalt in den betreffenden Räumen.

Wenn im Zuge einer intelligenten Sanierung von Einrohrsystemen eine Regelung der Wasserströme in den Kreisen erzielt werden kann, lässt sich der sonst bekannte Mehraufwand für eine Umwälzung sparen. Stattdessen lassen sich nun moderne hocheffiziente Umwälzpumpen einsetzen, die mit einem großen Regelbereich ausgestattet sind. Sind die Einrohrarmaturen dazu in der Lage, auf veränderte Wasserströme im Kreis zu reagieren, kann von einer Regelgüte ausgegangen werden, die der von Zweirohrheizungen entspricht.

 

 

Mangelnder Komfort bei hohen Kosten: Die Nachteile der Einrohrheizung

  • Einer der größten Nachteile der Einrohrheizung liegt darin, dass die Temperatur des Heizwassers von Heizkörper zu Heizkörper immer weiter absinkt. Dadurch wird es notwendig, die Vorlauftemperatur höher einzustellen, was wiederum zu deutlich höheren Heizkosten führt. Hinzu kommt, dass die Heizsysteme in der Regel so ausgelegt sind, dass auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen in allen Räumen die gewünschte Innenraumtemperatur erreicht werden kann. Um dies zu erreichen, müssen die Pumpen auch im Teillastbetrieb mit maximaler Leistung arbeiten, was zu etwa 96 Prozent der Heizperiode der Fall ist. Maximale Leistung bedeutet aber auch maximaler Energie- bzw. Brennstoffverbrauch.
  • Das nächste Problem liegt darin, dass während des Teillastbetriebs nur eine geringe Menge des zur Verfügung stehenden Heizwassers auch tatsächlich genutzt wird. Der größte Teil der Heizungswärme zirkuliert mehr oder weniger ungenutzt im Heizkreislauf umher, was zur Folge hat, dass sich die Rücklauftemperatur immer mehr der Vorlauftemperatur annähert. Moderne Wärmeerzeuger, die eine niedrige Rücklauftemperatur benötigen, können deswegen nicht effizient eingesetzt werden. Das ist beispielsweise bei Brennwerttechnik und Wärmepumpen der Fall, die sich aus diesem Grund nicht für Einrohrheizsysteme eignen. Des Weiteren können auch keine effizienten, selbstregelnden Heizungspumpen verwendet werden, da stets die maximale Pumpenleitung erforderlich ist.