In meinem heutigen Beitrag stelle ich euch die Einrohrheizung vor, zeige euch wie man eine Einrohrheizung erkennt, wie sie aufgebaut ist und welche Anschlussvarianten es gibt.

Für wassergeführte Heizungsanlagen gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten das Heizungswasser von der Wärmequelle zu den Heizkörpern zu transportieren und wieder zurück zur Wärmequelle zu führen: die Einrohrheizung und die Zweirohrheizung.

Grundlagen Einrohrheizung

Bevor wir in ans Eingemachte gehen, vorab ein paar Grundlagen zur Einrohrheizung. Die Einrohrheizung wird heute in der Regel nicht mehr verbaut und hatte ihre Hochzeit in den 70iger und 80iger Jahren. Grund hierfür waren hauptsächlich die deutlich geringeren Materialkosten für eine Einrohrheizung. Da eine Einrohrheizung jedoch nur sehr schlecht optimiert oder erweitert werden kann, wird heute empfohlen vorhandene Einrohrheizungen in Zweirohrheizungen umzuwandeln.

Wie kann man sich eine Einrohrheizung vorstellen? Bei einer Einrohrheizung sind Vor- und Rücklauf der Heizkörper an derselben Leitung angeschlossen. Dies lässt sich in Abbildung 1 recht gut nachvollziehen. Hier sehen wir eine horizontale Verteilung, bei der die Heizkörper in einem Ring angeordnet sind. Das Heizwasser wird hier von der Wärmequelle in die einzelnen Etagen transportiert und gelangt über die Ringleitung in die jeweiligen Heizkörper. Vor- und Rücklauf der Heizkörper sind dabei immer an derselben Leitung angeschlossen.

In Abbildung 2 seht ihr eine senkrechte Verteilung der Einrohrheizung. Hier habe ich eine Variante im Nebenschluss System (links) und eine Variante mit Zwangsumlauf (rechts) aufgezeichnet. Hier wird das Heizwasser von der Wärmequelle über eine obere Verteilung in die jeweiligen Heizkörper geleitet.

In der Variante des Nebenschluss Systems sind Vor- und Rücklauf an derselben Strangleitung angeschlossen und somit parallel zu dieser geschaltet. In der Variante des Zwangsumlaufs fließt das Heizungswasser direkt durch die Heizkörper, sie befinden sich somit in einer Reihenschaltung.

Probleme mit der Einrohrheizung

Das größte Problem bei der Konstruktion einer Einrohrheizung ist die Wärmeverteilung des Heizwassers. Wenn man dem Verlauf der Heizungsleitung vom Wärmeerzeuger zu den Heizkörpern in Abbildung 1 und 2 folgt, kann man schnell erkennen, dass die ersten Heizkörper im System das wärmste Wasser über den Vorlauf und die letzten Heizkörper im System das kälteste Wasser erhalten. Das abgekühlte Wasser aus dem ersten Heizkörper eines Stranges durchfließt somit auch den zweiten und dritten Heizkörper und kühlt sich von Heizkörper zu Heizkörper weiter ab.

Dies stellt eine besondere Anforderung an den Planer dar. Die Abkühlung des Heizwassers in den jeweiligen Heizkörpern muss für die nachfolgenden Heizkörper der Einrohrheizung berechnet werden. Dies bedeutet, dass die Heizkörper im Strang größer werden, damit sie die gewünschte Wärmeleistung liefern können.

Eine nachträgliche Erweiterung einer Einrohrheizung um zusätzliche Heizkörper ist somit fast ausgeschlossen, da diese die Berechnung der Wärmeleistung für nachfolgende Heizkörper nichtig machen würde.

Woran erkennt man eine Einrohrheizung?

Eine Einrohrheizung ist auf den ersten Blick nicht immer sofort erkennbar. Vor allem, wenn die Leitungen unter Putz oder im Fußboden verlegt sind, kann eine Identifizierung schwierig werden.

Ein Hinweis auf eine Einrohrheizung ist der Leitungsverlauf von Vor- und Rücklauf. Diese enden bei einer Einrohrheizung immer am selben Strang/ Ring. Vor- und Rücklauf sind also immer an derselben Leitung angeschlossen. Ein weiteres Indiz für eine Einrohrheizung ist der Einsatz von Spezialventilen, welche ich im nachfolgenden Abschnitt erklären werde.

In Abbildung 3 sehen wir zunächst im linken Bild einen Heizkörper, der an einer senkrechten Verteilung angeschlossen ist und zur Temperaturregulierung lediglich einen Absperrhahn hat. Auf dem rechten Bild sehen wir einen Heizkörper, der an einer horizontalen Verteilung angeschlossen ist und zur Temperaturregelung einen Thermostatkopf hat. Die Ringleitung verläuft dabei in einer Zierleiste im Fußboden.

Anschlussvarianten der Einrohrheizung

Für die Einrohrheizung gibt es verschiedene Anschlussvarianten, die ich euch im Folgenden vorstellen möchte. In Abbildung 4 ist eine Übersicht der gängigen Möglichkeiten für eine horizontale Verteilung zu sehen. Übergreifend wird zwischen den beiden Anschlussvarianten Zwangsumlauf System und Nebenschluss System unterschieden.

Die Anschlussmöglichkeiten für sind folgende:

• 1 – Zwangsumlaufsystem
• 2 – Nebenschluss System: Saugfitting (Venturi-T-Stück)
• 3 – Nebenschluss System: Drosselventil
• 4 – Nebenschluss System: Dreiwegeventil (möglich mit Thermostatventil)
• 5 – Nebenschluss System: Vierwegeventil mit zwei seitlichen Anschlüssen (möglich mit Thermostatventil)
• 6 – Nebenschluss System: Verwegeventil mit einem unteren Anschluss (möglich mit Thermostatventil)

In den Varianten 3 – 6 kommen Drosselorgane und Spezialventile zum Einsatz, über die der Durchfluss etwas einreguliert werden kann. Dadurch wird erreicht, dass ca. 30 – 50 % des Heizwassers in die Heizkörper geleitet werden und das restliche Wasser am Heizkörper vorbeifließt.

Zwangsumlaufsystem

Im Zwangsumlaufsystem gibt es keine Reguliereinrichtungen für den Volumenstrom oder die Raumtemperatur. Eine nutzerspezifische Regelung der Raumtemperaturen ist somit ausgeschlossen. Das gesamte Heizwasser fließt direkt durch die Heizkörper und kühlt von Heizkörper zu Heizkörper mehr und mehr ab.

Heute werden Zwangsumlaufsysteme bei Sanierungen in ein Nebenschlusssystem umgebaut oder falls möglich gleich in eine Zweirohrheizung umgewandelt. Der größte Nachteil des Zwangsumlaufsystems ist, dass ein Heizkörper nicht ohne Weiteres abgesperrt werden kann, da ansonsten die anderen Heizkörper nicht mehr mit Heizwasser versorgt werden.

Nebenschluss System: Saugfitting (Venturi-T-Stück)

Bei einem Nebenschluss System sind die Heizkörper parallel zur Ringleitung geschaltet. Das bedeutet, dass ein Teil des Heizwassers durch den Heizkörper geleitet wird und ein anderer Teil durch die Ringleitung fließt.

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Bei dem Einsatz eines Saugfittings wird das Prinzip der Venturidüse angewandt. Die Ringleitung wird durch den Einbau eines Saugfittings kurz vor dem Aufeinandertreffen mit dem Rücklauf verengt. Durch die Verengung des Rohrdurchmessers in der Ringleitung bleibt der Volumenstrom konstant, die Strömungsgeschwindigkeit steigt jedoch stark an (siehe Beitrag Kontinuitätsgesetz).

Durch die erhöhte Strömungsgeschwindigkeit in der Ringleitung entsteht hinter dem Saugfitting ein Unterdruck, welcher dafür sorgt, dass das Heizungswasser aus dem Heizkörper angesaugt und mit dem wärmeren Wasser aus der Ringleitung gemischt wird. Die Heizwassertemperatur nach dem Heizkörper ist aufgrund des Mischverhältnisses somit vergleichsweise höher als bei einem Heizkörper mit Zwangsumlauf.

Für die Saugleitstung der Saugfittinge soll es von den jeweiligen Herstellern Leistungstabellen geben, die ich jedoch nicht finden konnte. Falls jemand von euch eine Leistungstabelle für Saugfittinge kennt, kann er mir diese gerne zusenden.

Nebenschluss System: Drosselventil/ Drossel-Stück

Bei einem Nebenschluss System mit Drosselorgan können Drosselventile oder Drosselstücke eingesetzt werden, mit denen die Wasserverteilung eingestellt wird. Die Armaturen dienen somit als Strömungswiderstand und zwingen das Heizungswasser auch durch den Heizkörper zu fließen.

Anhand der Ventilkennlinie oder einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen an einer Verstellschraube bei Drosselstücken, kann während der Planung genau berechnet werden welche Einstellungen an den Armaturen vorgenommen werden müssen und wie viel Heizungswasser durch den Heizkörper fließen muss, damit die gewünschte Wärmeleistung erreicht wird.

Nebenschluss System: Dreiwegeventil (möglich mit Thermostatventil)

Bei einem Nebenschluss System mit Dreiwegeventil übernimmt das Dreiwegeventil eine Verteilfunktion. Da die Verteilfunktion in einem Dreiwegeventil nur bei geringen Differenzdrücken funktioniert (bei höheren Differenzdrücken kann das Ventil zum Schwingen neigen), eignet es sich hervorragend für den Einsatz bei Einrohrheizungen.

Das Heizwasser aus der Ringleitung fließt in das Spezialventil und wird dort je nach Bedarf mehr in den Heizkörper oder mehr die Ringleitung verteilt. Mithilfe von Thermostaten ist die Regelung der Raumtemperatur möglich. Nachdem das abgekühlte Heizwasser den Heizkörper wieder verlässt, mischt es sich mit dem wärmeren Wasser in der Ringleitung und fließt in den nächsten Heizkörper.

Nebenschluss System: Vierwegeventil mit zwei seitlichen Anschlüssen (möglich mit Thermostatventil)

In einem Vierwegeventil mit zwei seitlichen Anschlüssen befindet sich in der Regel ein Bypass, welcher das Heizwasser ähnlich wie beim Dreiwegeventil verteilen oder teilweise umleiten kann. Über eine Verstellschraube kann der Wasseranteil für den Heizkörper und für den Bypass festgelegt werden. Dieser liegt in der Regel bei 30 – 50 % für den Heizkörper. Der restliche Anteil von 50 – 70 % wird über den Bypass zum Rücklauf geleitet, wo sich das Heizwasser aus dem Vorlauf mit dem abgekühlten Wasser aus dem Heizkörper vermischt.

Das Vierwegeventil mit zwei seitlichen Anschlüssen kann mit einem Thermostat betrieben werden, sodass eine Regelung der Raumtemperatur möglich ist. Vierwegeventile haben in der Regel eine Absperrmöglichkeit, um den Heizkörper auch bei laufendem Betrieb tauschen zu können.

Nebenschluss System: Vierwegeventil mit einem unteren Anschluss (möglich mit Thermostatventil)

Das nachfolgende Vierwegeventil wird auch als Tauchrohrventil oder Lanzenventil bezeichnet und besitzt nur einen Anschluss am Heizkörper. Es gibt zwei Ausführungen des Ventils: das Tauchrohrventil mit senkrechter Lanze und mit waagerechter Lanze.

Wie im Vierwegeventil mit zwei seitlichen Anschlüssen, besitzt das Tauchrohrventil ebenfalls einen Bypass zur Verteilung des Heizwassers. Die Funktionen der beiden Tauchrohrventile sind aufgrund der thermischen Eigenschaften von Wasser jedoch verschieden.

Tauchrohrventil mit senkrechter Lanze: Bei einem Tauchrohrventil mit senkrechter Lanze fließt das Heizwasser des Vorlaufs durch die Lanze in den Heizkörper. Das abgekühlte Heizwasser fließt dann um die Lanze zurück in den Rücklauf (siehe Abbildung 12). Über den Bypass wird ein Teil des Heizwassers zum Rücklauf geleitet, wo sich das wärmere Heizwasser mit dem abgekühlten Wasser aus dem Heizkörper vermischt.

Tauchrohrventil mit waagerechter Lanze: Bei einem Tauchrohrventil mit waagerechter Lanze ist dies umgekehrt. Hier fließt das Heizwasser des Vorlaufs um die Lanze in den Heizkörper. Das abgekühlte Heizwasser fließt dann durch die Lanze zurück in den Rücklauf (siehe Abbildung 13). Über den Bypass wird ein Teil des Heizwassers zum Rücklauf geleitet, wo sich das wärmere Heizwasser mit dem abgekühlten Wasser aus dem Heizkörper vermischt.

Ich hoffe, ich konnte euch mit diesem Beitrag die Einrohrheizung etwas näher bringen. Wenn ihr Fragen, Anregung oder Kritik zur Einrohrheizung habt, nutzt die Kommentarfunktion.

Liebe Grüße Martin.

Weiterführende Links und Quellen:
Recknagel – Taschenbuch für Heizungs und Klimatechnik
Handbuch der Gebäudetechnik – Band 2
Raumklimatechnik: Band 3: Raumheiztechnik (VDI-Buch)*
Moderne Gebäudetechnik – Sonderdruck 06/2007IKZ Fachplaner – Brennwerttechnik in Einrohrheizungsanlagen
Heizungsjournal – Fachbeitrag 9/2011
Bosy Online – Einrohrheizung
Energie Experten – Einrohrheizung
Oventrop – Tauchrohrventil mit Bypass
Oventrop – „Bypass-Combi Uno“ Einrohr
Danfoss – Datenblätter Lanzenventile
Wikipedia – Einrohrheizung

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