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2025-08-28T07:39:06Z

Kleinkram

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Unter '''Heizlast''' versteht man in der Bautechnik die zum Aufrechterhalt einer bestimmten Raumtemperatur notwendige Wärmezufuhr. Sie wird in [[Watt (Einheit)|Watt]] angegeben. Die Heizlast variiert mit der Lage des [[Gebäude]]s, der Bauweise der [[Wärmeleitung|wärmeübertragenden]] Gebäudeumfassungsflächen und dem Bestimmungszweck der einzelnen Räume. Sie kann durch [[Wärmeschutzmaßnahme]]n verringert werden.

Die Ermittlung der Heizlast ist in der '''[[Europäische Norm|EN]] 12831''' genormt. Nach der Heizlast richtet sich die von der [[Gebäudeheizung|Heizungsanlage]] zu erbringende [[Wärmeleistung (Heiztechnik)|Wärmeleistung]].

== Heizlast nach EN 12831 ==
{{Infobox Norm
|Typ = EN
|Nummer = 12831
|Bereich =
|Titel = Energetische Bewertung von Gebäuden – Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast
|Beschreibung =
|Teile = Teil 1: Raumheizlast, Modul M3-3, Teil 2: Begleitender TR zur EN 12831-1, Modul M3, Teil 3: Trinkwassererwärmungsanlagen, Heizlast und Bedarfsbestimmung, Module M8-2, M8-3 Teil 4: Begleitender TR zur EN 12831-3
|Erstveröffentlichung =
|Stand = 2017
|Berichtigung Titel =
|Berichtigung =
|Zurückziehdatum =
|ICS = 91.140.10, 91.140.65
|Übernahme von =
|nationale Übernahmen = DIN EN 12831-1:2017-09, DIN EN 12831-3:2017-09, OENORM EN 12831-1:2018-01-15, OENORM EN 12831-3:2018-01-15, SN EN 12831-1:2017, SN EN 12831-3:2017
|ersetzt =
|Normverweis =
}}

Die EN 12831 legt ein Berechnungsverfahren zur Ermittlung der Wärmezufuhr, die unter Norm-Auslegungsbedingungen benötigt wird, fest, um sicherzustellen, dass die erforderliche Norm-Innentemperatur erreicht wird. Diese Richtlinien, die sich vor allem an die Planer, Ersteller und Betreiber von [[Wärmeversorgungsanlage]]n richten, stellen das Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast europaweit auf eine einheitliche Basis.

Die [[Normung|Norm]] beschreibt das Verfahren zur Berechnung der Norm-Heizlast:
* auf einer raum- oder zonenweisen Basis zum Zwecke der Auslegung der Heizflächen
* auf Basis der gesamten Heizungsanlage zur Auslegung des Wärmeerzeugers

Die für die Berechnung der Norm-Heizlast erforderlichen Werteparameter und Faktoren sind in so genannten nationalen Anhängen zur EN 12831 hinterlegt (z. B. [[DIN-Norm|DIN]] EN 12831 Bbl. 1). Im Anhang D der EN 12831 werden alle Faktoren, die auf nationaler Ebene bestimmt werden können, aufgelistet und Standardwerte für alle Fälle angegeben, in denen keine nationalen Werte verfügbar sind.

Es hat sich gezeigt, dass Heizungen nach EN 12831 zu groß ausgelegt werden. Deswegen wurde am 1. Juli 2008 eine Neuausgabe des nationalen Beiblattes veröffentlicht, welche die Ergebnisse auf die Werte der alten DIN 4701 absenkt. Wenn kein nationaler Anhang zu dieser Norm verfügbar ist, können die Werte dem Anhang D der EN 12831 entnommen werden.

Mit der EN 12831 wird das Verfahren zur Berechnung der Norm-Wärmeverluste und der Norm-Heizlast für Standardfälle unter Auslegungsbedingungen festgelegt. Dabei gelten folgende Gebäude als Standardfälle:
* Gebäude mit einer begrenzten Raumhöhe (nicht über 5 m)
* Gebäude, bei denen angenommen werden kann, dass sie unter den Norm-Bedingungen auf einen stationären Zustand beheizt werden

=== Beschreibung des Verfahrens ===
Die Heizlast eines Gebäudes bestimmt sich aus der Summe aller ''Transmissions-'' und ''Lüftungswärmeverluste'' zuzüglich einer ''Wiederaufheizleistung'' der einzelnen Räume, jeweils bezogen auf eine [[Rauminnentemperatur]] und eine [[Normaußentemperatur]].

:<math> \Phi_{HL} = \sum \Phi_{T,i} + \sum \Phi_{V, i} + \sum \Phi_{RH, i}</math>

Die ''Normheizlast'' eines Raumes entspricht einem ''Temperaturreduktionsfaktor'' (bei normal beheizten Räumen = 1), multipliziert mit der Summe aus ''[[Transmissionswärmeverlust]]'' und ''Lüftungswärmeverlust:''

:<math> \Phi = f_{\Delta \Phi} (\Phi_{T} + \Phi_{V})</math>

Der ''Transmissionswärmeverlust'' eines Raumes wird bestimmt durch die Summe aller ''[[Gebäudeumfassungsfläche|Umfassungsflächen]]'', multipliziert mit den zugehörigenen ''korrigierten [[U-Wert]]en'' und multipliziert mit der Differenz aus ''Innen-'' und ''Norm-Außentemperatur'':

:<math> \Phi_{T} = \sum (A \cdot U_k) \cdot (\Theta_\text{int} - \Theta_{e})</math>

Der ''Lüftungsverlust'' eines Raumes wird bestimmt durch den ''[[Volumenstrom]]'', multipliziert mit der ''spezifischen [[Wärmekapazität]]'' und ''Dichte'' der [[Luft]] und mit der Differenz aus ''Innen-'' und ''Norm-Außentemperatur'':

:<math> \,\Phi_{V} = \dot V \cdot c_p \cdot \rho \cdot (\Theta_\text{int} - \Theta_{e})</math>

wobei beim so genannten vereinfachten Verfahren mit dem ''Raum[[volumen]] V'' und einer ''[[Luftwechselrate]] n'' (Minimum mit 0,5) gerechnet wird. Es ergibt sich somit der Lüftungsverlust zu:

:<math> \Phi_{V} = V \cdot 0{,}5 \cdot 0{,}34 \cdot (\Theta_\text{int} - \Theta_{e}) \mathrm{\frac{W}{K m^3}}</math>

=== Kritik ===
Eine Reihe wichtiger Effekte wird nicht berücksichtigt. Hierzu gehören u. a. innere und solare Gewinne (Energieeinträge durch Sonne, Mensch, Geräte), ausgleichende Speicherwirkung von Bauteilen und Nutzungseinflüsse, z. B. Gleichzeitigkeit von Normauslegungstemperatur (i. d. R. nachts) und Absenkbetrieb, mittlere statistische Abwesenheit einiger Bewohner in großen Wohneinheiten und nur teilweise normgerechte Beheizung und [[Lüftung]] aller Räume. Eine Überdimensionierung ist daher nicht auszuschließen. Hierzu gibt es noch Forschungsbedarf, so dass möglicherweise Abminderungsfaktoren oder mildere Normauslegungstemperaturen zukünftig eingeführt werden könnten.

== Heizlastermittlung nach Energieverbrauch im Bestand ==
=== Statistische Heizlastermittlung nach Jagnow/Wolff ===
[[Datei:Statheizlast.png|mini|Beispiel statistische Heizlastermittlung]]
Ist der Energieverbrauch eines Gebäudes über einen längeren Zeitraum bekannt, lässt sich daraus auf einfache Weise dessen Heizlast ermitteln. Aus dem Verbrauch einzelner Monate wird die Durchschnittsleistung für jeden Monat in [[Kilowatt]] berechnet.

Das Verfahren ist unabhängig von Klimaschwankungen. Es lassen sich außerdem die [[Heizgrenze]] und der Warmwasserleistungsbedarf eines Gebäudes bestimmen. Das Ergebnis wird beeinflusst durch die Nutzungsgewohnheiten, die sich jedoch bei größeren Gebäuden mit mehreren Nutzern statistisch mitteln.

Die Durchschnittsleistung wird gegen die Durchschnittstemperatur des Monats in ein [[Diagramm]] eingetragen. Es ergibt sich eine Punktwolke, durch die sich eine Näherungsgerade ziehen lässt. Der abzulesende Wert dieser so genannten Regressionsgeraden bei der Normauslegungstemperatur (z. B. −10 °C) ist die Norm-Heizlast. Es lässt sich auch analytisch das Verfahren der [[Lineare Regression|linearen Regression]] anwenden. Die korrespondierenden Werte können auch Tagesmitteltemperaturen einzelner Tage sein, wobei die Tagesmitteltemperaturen unter 10 Grad liegen und größere Schwankungen aufweisen sollten. Fehler können hierbei auch durch solare Gewinne entstehen.

Zu beachten ist, dass die Normheizlast den [[Heizwärmebedarf]] zugrunde legt, hier jedoch der [[Heizenergiebedarf]] betrachtet wird. Der statistisch ermittelte Wert ist je nach [[Nutzungsgrad]] des Wärmeerzeugers also höher als die Normheizlast.

=== Heizlastermittlung nach Weiersmüller ===
Diese Methode wird vom Schweizer [[Bundesamt für Energie]] vorgeschlagen und liefert für Wohnbauten mit Kesselleistungen < 100 kW gute Ergebnisse. Weiersmüller schlägt eine Berechnung der Heizlast aus dem Jahresverbrauch und einer abgeschätzten Jahres[[heizzeit]] vor.

Beispiel:
:Ein Wohnhaus hat einen Verbrauch von 90.000 kWh/Jahr für Heizung und Warmwasser.
:Für das [[Schweizer Mittelland]] liegt diese Zeit etwa bei 3000 Stunden.
:Die benötigte Kesselleistung beträgt: 90.000 kWh/3.000 h = 30 kW.
::(Umrechnung: 1 Liter Heizöl entspricht ca. 1 m³ Gas entspricht ca. 10 kWh → [[Heizöläquivalent]])

In Deutschland wird statt der Jahresheizzeit die Anzahl der Kessel-Volllaststunden verwendet. Je nach energetischem Standard (Altbau, sanierter Altbau, Neubau) und Standort werden von Kesselherstellern für Wohngebäude zwischen 1600 und 2100 Volllaststunden genannt.

== Folgen falscher Heizlastermittlung ==
Untersuchungen nach Wolff/Jagnow in Deutschland ergaben, dass die Heizkessel 1,8 mal größer dimensioniert wurden als notwendig. Neben höheren Anschaffungskosten hat dies erhebliche Effizienzeinbußen und damit höhere Kosten im Betrieb zur Folge. Zu nennen sind u. a.:
* die [[Umwälzpumpe]]n sind zu groß und verbrauchen zu viel Energie.
* moderne [[Brennwertkessel]] werden nicht im optimalen Arbeitspunkt gefahren.
* von [[Energieversorgungsunternehmen]] wird oft ein Grundpreis berechnet, der sich nach der Heizlast oder nach der Leistung des Wärmeerzeugers bemisst. Bei falscher Heizlastangabe oder falscher Dimensionierung zahlt der Nutzer für die nicht benötigte Leistung.

Im Gegensatz zu einer Wärmeschutzberechnung nach DIN 4108 bzw. DIN 4701 werden bei der Heizlastberechnung solare und interne Gewinne nicht berücksichtigt. Es wird also der „worst case“ angenommen. Insbesondere bei hochwärmegedämmten Gebäuden im Niedrigenergie- oder Passivhausstandard, deren aktivierte Speichermasse sich zusätzlich dämpfend auf Temperaturschwankungen auswirkt, führt eine Dimensionierung der Heizlast nach EN 12831 oft zu überdimensionierter und unausgelasteter Heiztechnik.

== Literatur ==
* Ernst-Rudolf Schramek, Hermann Recknagel (Hrsg.): ''Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik 07/08.'' Band 73, Oldenbourg Industrieverlag, München 2007, ISBN 978-3-8356-3104-5.
* Erich Draxler, Norbert Kleeber: ''Handbuch zur Berechnung der Heizlast in Gebäuden.'' Mit Bezug auf ÖNORM EN 12831 und ÖNORM, Band 7500, Verlag Austrian Standards plus GmbH, 2007, ISBN 978-3-8540-2096-7.
* Karl Volger, Erhard Laasch: ''Haustechnik.'' Grundlagen – Planung – Ausführung, 11. vollständig aktualisierte Auflage, B.G. Teubner, Stuttgart 2005, ISBN 978-3-663-10289-2.
* [[Hermann Rietschel]], Hubertus Protz, [[Wilhelm Raiß]]: ''Heiz- und Klimatechnik.'' Zweiter Band, Verfahren und Unterlagen zur Berechnung, fünfzehnte Auflage, Springer Verlag, Berlin / Heidelberg 1970.
* Hermann Rietschel, Wilhelm Raiß, Fritz Roedler: ''Lehrbuch der Heiz- und Lüftungstechnik.'' 14. verbesserte Auflage, Springer Verlag, Berlin 1960.

== Weblinks ==
{{Wiktionary|Heizlast}}
* [http://www.bosy-online.de/Geschichte_der_Waermebedarfsberechnung_DIN_4701.htm Die Geschichte der Wärmebedarfsberechnung DIN 4701]
* {{Internetquelle |autor=Dieter Wolff |url=http://www.delta-q.de/export/sites/default/de/downloads/folien_12831.pdf |titel=Die neue Heizlastberechnung nach DIN EN 12831 |werk=delta-q.de |datum=2004-06-26 |offline=0 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20160803143202/http://www.delta-q.de/export/sites/default/de/downloads/folien_12831.pdf |archiv-datum=2016-08-03 |abruf=2020-01-02}}
* [http://www.bosy-online.de/Heizlast-Beispielaufgabe.pdf Beispiel einer Heizlastberechnung] (abgerufen am 2. Januar 2020)
* [http://www.unics.uni-hannover.de/tarsb/downloads/SS2005/SS05_04_Heizlast.pdf Vorlesung Heizlast von Gebäuden] (abgerufen am 2. Januar 2020)

{{Normdaten|TYP=s|GND=4137351-0}}

[[Kategorie:Wärmekennwert]]

Heizlast - Versionsgeschichte

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