Heizleistung berechnen: Formeln für Raum, Wasser und Heizkörper
Je nach Frage gilt eine andere Formel: Was braucht der Raum, was transportiert das Heizwasser, was leistet der Heizkörper? Die Formeln im Überblick, mit einem durchgerechneten Beispiel und allen Annahmen.
Welche Formel für welche Frage
Raum: Was wird benötigt?
Φ = Φ_Transmission + Φ_Lüftung
Der Bedarf eines Raumes bei der Norm-Außentemperatur besteht aus den Verlusten über die Bauteile und über die Lüftung. Die DIN EN 12831-1 führt im vereinfachten Verfahren zusätzlich eine optionale Aufheizleistung. Die Seite Raumweise Heizlastberechnung nennt die Fundstellen.
Wasser: Was transportiert der Heizkreis?
Φ (W) = Volumenstrom (l/h) × 1,163 × Spreizung (K)
Umgestellt nach dem Volumenstrom ist das die Grundlage für den hydraulischen Abgleich, durchgerechnet auf Berechnung hydraulischer Abgleich.
Heizkörper: Was leistet er bei anderen Temperaturen?
Φ = Φ_N · (ΔT_ln ÷ ΔT_ln,N)^n
Φ_N, ΔT_ln,N und n stammen aus dem Datenblatt. Die Zahlen rechnet die Seite Heizkörper-Leistung umrechnen, dort mit Faktortabelle.
Wärmepumpe: Wie groß muss das Gerät sein?
Die Heizleistung des Geräts muss die Heizlast des Gebäudes abdecken; maßgeblich sind die Datenblattwerte bei Ihrer Vorlauftemperatur. Wie das aussieht, zeigt Heizleistung der Wärmepumpe berechnen; die Heizlast selbst liefert der Heizlastrechner.
Rechenbeispiel: ein Raum mit Dachschräge
Annahmen: Innentemperatur 20 °C, Norm-Außentemperatur −12 °C (Temperaturdifferenz 32 K), Wärmebrückenzuschlag ΔU_TB = 0,1 W/(m²·K) auf jedes Bauteil, Raumvolumen 50 m³, Luftwechsel 0,5 1/h, ρ·c_p ≈ 0,34 Wh/(m³·K) als Näherung für Raumluft. Boden und Innenwände sind im Beispiel nicht angesetzt. Alle Werte sind gewählte Beispielwerte, kein Gebäude.
| Posten | Fläche / Volumen | U + ΔU_TB in W/(m²·K) | Rechnung | Leistung in W |
|---|---|---|---|---|
| Außenwand | 12 m² | 1,1 | 12 × 1,1 × 32 | 422 |
| Fenster | 3 m² | 1,4 | 3 × 1,4 × 32 | 134 |
| Dach | 20 m² | 0,5 | 20 × 0,5 × 32 | 320 |
| Lüftung | 50 m³ × 0,5 1/h | – | 0,34 × 0,5 × 50 × 32 | 272 |
| Summe | Transmission + Lüftung | 1.149 |
Quellen: Aufbau Transmission + Lüftung wie im vereinfachten Verfahren der DIN EN 12831-1:2017-09 (Abschnitt 7.3.1, Lüftungsverlust Formel 14); Standardwert ΔU_TB = 0,1 W/(m²·K) aus Anhang B.3.2 derselben Norm. Flächen, U-Werte, Temperaturen, Luftwechsel und ρ·c_p sind Annahmen. Das Beispiel ist eine Näherung und ersetzt kein Normverfahren.
Der Raum bräuchte in diesem Beispiel rund 1.149 W. Für den Wasserstrom folgt daraus nach der zweiten Formel: Mit einer angenommenen Spreizung von 10 K braucht ein Heizkreis für 3.489 W einen Volumenstrom von 300 l/h (300 × 1,163 × 10 ≈ 3.489 W).
Was die Heizleistung beeinflusst
- Bauteile: Fläche und U-Wert jedes Bauteils gehen proportional in den Transmissionsverlust ein.
- Temperaturdifferenz: Norm-Außentemperatur und Innentemperatur bestimmen alle Verluste; die Zuordnung zum Standort steht auf der Seite Normaußentemperatur.
- Luftwechsel: Er wirkt linear auf den Lüftungsverlust; der Mindest-Luftvolumenstrom ergibt sich aus der Norm, nicht aus einem Schätzwert.
- Systemtemperaturen: Beim Heizkörper wirkt die Übertemperatur mit dem Exponenten n, beim Wasser die Spreizung linear.