Unterschied zwischen zentralen und dezentralen Heizungssystemen
Bei der Beheizung von Gebäuden besteht oft ein erhebliches Einsparpotenzial, wenn die Heizungsart zum Gebäudetyp passt. Bauherren haben hier die Wahl zwischen verschiedenen Brennstoffen sowie zentralen und dezentralen Heizungssystemen. Dezentrale Gasheizungen gelten dabei in der Regel als energieeffiziente und damit kostengünstige Variante für den Hallenbau.
Ziele der Hallenbeheizung
Neben der Lagerung empfindlicher Waren und Produkte bei konstanten Temperaturen dient eine Hallenheizung im Wesentlichen der Behaglichkeit für sich in Hallen aufhaltende Menschen.
Dabei sind außer der Lufttemperatur die Luftbewegung, relative Luftfeuchte und die mittlere Strahlungstemperatur der Umgebung für das Empfinden einer angenehmen Umgebung von Bedeutung. Auch die körperliche Aktivität spielt darüber hinaus eine Rolle für das subjektive Wohlbefinden.
Dabei unterscheidet sich die Lufttemperatur von der Raumtemperatur durch die Einbeziehung des Strahlungsaustausches mit der Umgebung. Das kann die Wärme der Sonne im Sommer oder der Aufenthalt in der Nähe einer unzureichend gedämmten Wand im Winter sein. Diesen Aspekt machen sich z. B. auch Strahlungsheizungen zunutze.
Zentrale Hallenheizungen
Zentrale Heizungssysteme benötigen für gewöhnlich einen separaten Heizungsraum, in dem Brennstoffe verfeuert werden. Ein Verteilungssystem über Rohre transportiert die Wärme anschließend dorthin, wo sie benötigt wird.
Im Wohnungsbau ist hier vor allem die klassische Konvektionsheizung bekannt, bei der das Warmwasser über die Heizungsrohre in die einzelnen Heizkörper der Räume gefördert wird und hier durch die Abstrahlung der Wärme die Raumluft erwärmt. Neben Wasser sind auch Warmluft oder Dampf zum Wärmetransport geeignet. Auch Gasetagenheizungen oder klassische Wärmepumpen gelten im Wohnungsbau als zentrale Heizungssysteme.
Für den Hallenbau sind vor allem folgende Heizsysteme als zentral:
- Fußbodenheizungen
- Deckenstrahlplatten
Ein Nachteil dieser Systeme ist der Wärmeverlust, der sich automatisch beim Transport durch das Haus ergibt. Daneben verbraucht der permanente Transport von Wasser Energie, da es eines elektrischen Antriebs bedarf, um diesen zu gewährleisten. Durch den Wärmetransport ergibt sich zudem eine Trägheit bei der Wärmeverteilung, sodass längere Aufheizzeiten erforderlich sind. Das Beheizen einzelner Arbeitsbereiche ist vergleichsweise schwierig und auch hinsichtlich der Raumnutzung gibt es unter Umständen Einschränkungen.
Allerdings gibt es auch Vorteile, da die zentralen Systeme den Einsatz verschiedener Technologien sowie die Verarbeitung verschiedener Brennstoffe (fossil und biogen) erlauben.
Dezentrale Heizsysteme
Bei dieser Form der Hallenheizungen wird der Brennstoff direkt vor Ort in Wärme umgewandelt, Transportwege entfallen. Im Wohnungsbau bedeutet dies, dass die Wärme direkt mittels eines Kachelofens oder einer Stromheizung in der eigenen Wohnung erzeugt wird. Anders als bei zentralen Systemen wirken sich Energieeinsparungen damit unmittelbar aus und sind nicht von der gesamten Hausgemeinschaft abhängig. Im Hallenbau kommen hingegen folgende dezentrale Systeme zum Einsatz:
- beheizte Warmluft- und Lüftungssysteme, die Wärme mittels eines Axial- oder Radialgebläses einbringen und verteilen
- direkt beheizte Warmlufterzeuger
- Infrarotstrahler (Hell- und Dunkelstrahler)
So nutzen Strahlungsheizungen Brenner, die in Rohren lange Flammen erzeugen und die Oberfläche erhitzen. Von dort wird die Wärme über Reflektoren direkt dorthin geleitet, wo sie benötigt wird.
Vorteile dezentraler Heizungsanlagen im Hallenbau
Anders als in Wohngebäuden haben dezentrale Heizungssysteme in Hallen gleich mehrere Vorteile, die sich insbesondere aus den baulichen Anforderungen wie hohen Deckenhöhen, hohen Luftwechselraten, z. B. durch das Öffnen und Schließen der Tore, die temporäre Nutzung oder auch dem Wunsch, einzelne Arbeitsbereiche gezielt zu heizen, ergeben. Hier ist ein dezentrales Heizungssystem klar im Vorteil durch:
- niedrigen Primärenergieverbrauch
- geringe Betriebskosten
- geringere Masse
- schnelle Amortisation
- emissionsarm durch reduzierten Ausstoß von CO2
- Nachtabsenkung / temporäre Nutzung
- Beheizung einzelner Arbeitsbereiche mit unterschiedlichen Temperaturen
- Überprüfung großer Raumhöhen durch Strahlungsheizungen
- keine Aufheizzeiten
- kein separater Heizungsraum nötig
- nachträglicher Einbau möglich
Insbesondere bei Strahlungsheizungen bleibt der Effekt aus, dass die warme Luft nach oben steigt und sich unter der Hallendecke staut, während es am Boden kühl bleibt. Verstärkt wird dieser Effekt zusätzlich, wenn das Öffnen und Schließen von Toren permanent Kaltluft zuführt. Stattdessen heizt die Strahlungsheizung die Bauteile, Menschen und Maschinen auf und sorgt so bereits bei geringen Lufttemperaturen für ein angenehmes Raumklima.
Änderungen durch das GEG für dezentrale Heizungssysteme
Zum 01. November 2020 trat das GEG in Kraft und löste die bisherige Energieeinsparungsgesetz (EnEG), die bisherige Energieeinsparverordnung (EnEV) und das bisherige Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) ab. Auch für dezentrale Hallenheizungen ergeben sich durch die Novelle Änderungen:
- Die bisherige Verpflichtung (nach EnEV und EEWärmeG) zur Nutzung erneuerbarer Energien zur Wärme- und Kälteerzeugung entfällt. Bisher wurde der energetische Nachweis in der Regel über die Nutzung von Ersatzmaßnahmen erbracht.
- Die bisher geltende Ausnahmeregelung der primärenergetischen Anforderungen entfällt, das Anforderungsniveau steigt damit um 25 Prozent.
- Insgesamt ergibt sich so für Gebäude mit einer Deckenhöhe von mehr als vier Metern eine Verschärfung des primärenergetischen Anforderungsniveaus um etwa 12 Prozent gegenüber dem bisher geltenden Standard.
Bewertung und Einhaltung des zulässigen Energiebedarfs sind in Deutschland für alle Gebäude verpflichtend Für Nichtwohngebäude liegt hier die Normenreihe DIN V 18599 für die Berechnung zugrunde.
Wichtige Teile des GEG für Nichtwohngebäude
- § 10 Grundsatz und Niedrigstenergiegebäude
- § 18 Gesamtenergiebedarf Nichtwohngebäude mit Verweis auf Anlage 2 – Technische Ausführung des Referenzgebäudes NWG
- § 19 Baulicher Wärmeschutz Nichtwohngebäude mit Verweis auf Anlage 3 – Höchstwerte der mittleren Wärmedurchgangskoeffizienten NWG
- § 21 Berechnung des Jahres-Primärenergiebedarfs eines Nichtwohngebäudes mit Bezugnahme auf die überarbeitete Normenreihe DIN V 18599:2018-09
- § 22 Primärenergiefaktoren nach Anlage 4
Wie ermittelt man die optimale Heizungsanlage?
Pauschal lässt sich nicht beurteilen, welche Heizungsanlage besonders energieeffizient im Betrieb ist und den baulichen Anforderungen optimal gerecht wird. Fest steht jedoch, dass Strahlungsheizungen auch nachträglich ideal sind, um bestehende Heizungsanlagen zu modernisieren, da der Einbau ohne Nutzungseinschränkungen fast im laufenden Betrieb erfolgen kann. in jedem Fall lohnt sich vor der Entscheidung zugunsten einer Heizungsanlage eine fachkundige Beratung.