Wie funktioniert eine geschlossene Heizung?

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In diesem Beitrag möchte ich euch die Funktion eines geschlossenen Heizsystems erklären. Da sich in einem Heizungssystem heißes Wasser ausdehnt und abkühlendes Wasser zusammenzieht, ist es notwendig die Volumenänderung des Heizwassers zu kompensieren (siehe Beitrag „Die Dichte„). Um die Volumenänderung in einem Heizungssystem auszugleichen, kommen sogenannte Ausdehnungsgefäße zum Einsatz. Hier gibt es zwei gängige Systeme: ein offenes Ausdehnungsgefäß und ein geschlossenes Ausdehnungsgefäß.

In einem geschlossenen Heizungssystem kommt für den Ausgleich der Volumenänderung ein geschlossenes Ausdehnungsgefäß (GAG), auch Membranausdehnungsgefäß (MAG) genannt, zum Einsatz. Da durch die Volumenänderung in einem geschlossenen Heizungssystem ein Druck aufgebaut wird, werden Ausdehnungsgefäße in geschlossenen Heizungen auch „Druckausdehnungsgefäße“ genannt. Die Funktion eines geschlossenen Ausdehnungsgefäßes werden wir nun etwas genauer betrachten.

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geschlossenes Ausdehnungsgefäß

Abbildung 1: Übersicht geschlossenes Ausdehnungsgefäß

Das geschlossene Ausdehnungsgefäß befindet sich meist im Rücklauf eines Heizungssystems, kann sich aber auch im Vorlauf befinden. In Abbildung 1 habe ich versucht ein geschlossenes Ausdehnungsgefäß schematisch darzustellen und die Heizwasservolumenänderung bei 10 °C und bei 70 °C Betriebswassertemperatur zu zeigen.

Ausdehnungsgefäße sind in Heizungsanlagen sehr wichtig, da der Druck bei einem zu großen Heizwasservolumen Anlagenteile der Heizung zerstören kann. Ist das Heizwasservolumen in einem Heizungssystem zu gering, wäre zu wenig Wasser im Heizsystem und die Heizung würde nicht ordnungsgemäß funktionieren.

Merke: Mit einem Ausdehnungsgefäß gibt man dem Heizwasser Raum zum Arbeiten bzw. Raum für seine Volumenänderung.

Das folgende Bild zeigt eine Übersicht von geschlossenen Ausdehnungsgefäßen der Firma Zilmet (aufgenommen auf der ISH 2015 in Frankfurt).

Übersicht Ausdehnungsgefäße

Abbildung 2: Übersicht Ausdehnungsgefäße

Sollte die Druckerhöhung in einem geschlossenem System aus nicht geplanten Gründen zu stark ansteigen (z. B. Versagen der Regel- und Sicherheitseinrichtungen), sorgt ein Sicherheitsventil* für die Ableitung des überschüssigen Heizwassers oder Wasserdampfes. Das Sicherheitsventil muss dabei in der Lage sein, die gesamte Kesselleistung in Form von Heizwasser oder Dampf ableiten zu können.

Sicherheitsventil an einem Wärmeerzeuger

Abbildung 3: Sicherheitsventil an einem Wärmeerzeuger

In der heutigen Zeit werden überwiegend geschlossene Heizungssysteme verbaut, da diese die vielen Nachteile einer offenen Heizung nicht mehr aufweisen. Dazu gehören unter anderem:

  • Kein direkter Kontakt des Heizwassers zur Außenluft, wodurch die Korrosion im Heizungsnetz überwiegend vermieden werden kann.
  • Es werden weniger Rohrleitungen verbaut, da keine Sicherheitsvorlauf- und Sicherheitsrücklaufleitungen benötigt werden.
  • Es verdunstet über die Zeit kein Heizwasser im System, wie es in einer offenen Anlage vorkommt.

Für ein geschlossenes Heizungssystem, kann eine obere Verteilung sowie eine untere Verteilung als Wärmeverteilsystem eingesetzt werden. Weiterhin funktionieren offene Heizungssysteme bei Scherkraftheizungen und bei Pumpenheizungen. In Abbildung 4 ist eine Pumpenheizung mit geschlossenem System, einer unteren Verteilung sowie örtlicher Entlüftung zu sehen.

geschlossenes Heizungssystem

Abbildung 4: geschlossenes Heizungssystem

Ich hoffe ich konnte euch mit diesem Beitrag eine “geschlossene Warmwasserheizung” etwas näher bringen. Falls Ihr Fragen, Anregung oder Kritik habt, nutzt die Kommentarfunktion.

Liebe Grüße! Martin

Weiterführende Links und Quellen:
Hark – Beitrag zum Sicherheitsventil
Haustechnikdialog – Membran Sicherheitsventil

Bedienungs- und Montageanleitung für einen Wolf Heizkessel

Zilmet Membranausdehnungsgefäße

Berechnung eines Membran Ausdehnungsgefäßes – Bosy Online

Handbuch der Gebäudetechnik – Planungsgrundlagen und Beispiele Band 2 Heizung/ Lüftung/ Energiesparen, Prof. Dipl.-Ing. Wolfram Pistohl, Architekt 7. Auflage, Werner Verlag, Köln 2009
Taschenbuch für Heizung + Klimatechnik 07/08, Hermann Recknagel, Eberhard Sprenger, Ernst-Rudolf Schramek, Auflage 73, Oldenbourg Industrieverlag, München 2007


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3 Kommentare/Fügen deinen eigenen Kommentar hinzu

  1. Daniela / Antworten ¬

    Hallo,

    können Sie mir sagen, warum in Wohnhäusern die Rohre im Keller um einiges dicker sind als normalerweise? Ich muss diese Frage für den Realschulabschluss beantworten und ich habe einfach keine Idee. Ist damit die Dämmung der Rohre gemeint wegen dem Wärmeverlust?

    LG
    Daniela Fischer

    1. Martin Schlobach / Antworten ¬

      Hallo Daniela,

      in der Regel wird über die Rohre im Keller das Heizwasser zu den Heizkörpern verteilt, sodass hier mehr Wasser durchfließt. Das Ganze System nennt sich dann „untere Heizungsverteilung“ – dies kann ein Grund sein, der mir dazu spontan einfallen würde. Ein anderer Grund wäre durchaus die Wärmedämmung an den Rohren, welche die Rohre an sich jedoch nicht dicker macht, sondern nur dicker aussehen lässt. Im Heizungskeller werden Heizungsrohre gedämmt, da der Keller in der Regel nicht zum beheizten Bereich im Gebäude gehört. Wie lautet denn die konkrete Frage? Vielleicht kann ich dir dann eine bessere Antwort geben.

      Liebe Grüße, Martin

  2. Werner Moritz / Antworten ¬

    Hallo
    Funktioniert eine Schwerkraftheizung auch bei einem geschlossenem System mit Druckausgleichbehälter oder nur bei einem offenen System.

    Vielen Dank
    BG
    Werner Moritz

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