Alter Gliederheizkörper aus Gusseisen und ein mehrlagiger Plattenheizkörper aus Stahlblech. Fotos: Bastian Scheefe (l. / Uli Carthäuser (beide: www.pixelio.de
Wie funktioniert die Wärmeabgabe bei Heizkörpern und Flächenheizungen?
Die an der Wand aufgehängten Heizkörper sind mit dem Rohrsystem verbunden, das von der eigentlichen Heizungsanlage bis in den Wohnraum führt. Meist fließt im oberen Bereich des Heizkörpers, da wo sich der Thermostat befindet – warmes Wasser durch das Einlassventil hinein. Im unteren Bereich befindet sich dann das Auslassventil, wo das Wasser wieder in Richtung Heizanlage abfließt, nachdem es die in ihm gespeicherte Wärmeenergie an die Heizkörperoberfläche und von dort an die Raumluft abgegeben hat.
Gliederheizkörper
Der Urtypus des Heizkörpers sind die rippenförmigen Gliederheizkörper. Früher wurden sie überwiegend aus Gusseisen hergestellt, heute baut man diesen Heizungstyp meist aus Stahl und seltener auch aus Aluminium. Die Bedeutung von Gliederheizkörpern hat aber insgesamt nachgelassen. Meist findet man sie nur noch in Altbauten.
Gliederheizkörper haben aufgrund ihrer Bauart eine große Oberfläche, die Wärme in Form von Wärmestrahlung abgegeben kann. Vor allem zwischen den Rippen gerät aber auch die Raumluft in Bewegung und führt dabei Wärme mit sich fort. Daher erfolgt bei Gliederheizkörpern auch eine Wärmeabgabe durch Konvektion. Diese Form des Wärmetransports geht immer einher mit Luftbewegungen, bei denen die warme Luft nach oben steigt, während der Bodenbereich des Raumes vergleichsweise kühl bleibt.
Der Mensch empfindet diese Konvektionswärme nicht so behaglich wie die Strahlungswärme, bei der nicht die Luft, sondern direkt die Gegenstände im Raum erwärmt werden. Bei Konvektion kann zudem schneller Zug entstehen, und es wird eher Staub aufgewirbelt. Ob bei Gliederheizkörpern die Wärmeabgabe durch Konvektion oder durch Strahlung überwiegt, lässt sich pauschal nicht sagen. Je breiter der Heizkörper, je größer also die Bautiefe der Rippen, umso mehr überwiegt der Konvektionseffekt. Flache Rippenheizkörper geben dagegen überwiegend Strahlungswärme ab.
Eine moderne Spezialform der Gliederheizkörper sind die heutigen Handtuchheizkörper. Sie bestehen aus parallel untereinander angeordneten Stahlrohren und werden besonders häufig in Bädern verwendet. Diese Variante hat den praktischen Vorteil, dass man den Heizkörper besonders gut zum Aufhängen von Handtüchern verwenden kann.
Plattenheizkörper
Im Neubau dominieren heute – abgesehen von den Flächenheizungen – die so genannten Plattenheizkörper. Bei ihnen fließt das Heizwasser nicht durch Rippen, sondern durch relativ dünne, plattenförmige Hohlkörper – meist aus Stahlblech. Sie haben häufig eine wellenförmige, manchmal aber auch eine glatte Oberfläche.
Plattenheizkörper gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Die einfachste Variante besteht nur aus einer einlagigen Hohlplatte. Dann gibt die Heizung überwiegend Strahlungswärme ab. Allerdings überwiegen heute in den meisten Wohnungen mehrlagige Plattenheizkörper. Diese Produkte bestehen aus zwei oder mehreren Heizhohlplatten, die an den Seiten über Stahlbleche miteinander verbunden sind. Der Hohlraum zwischen den Platten ist nach unten hin offen und wird oben nur durch einen Gitterrost abgedeckt. Im Zwischenraum sind zudem so genannte Konvektionsbleche an den Rückseiten der mit Wasser durchströmten Platten befestigt. Diese Bleche erwärmen sich sehr schnell und erhöhen dadurch die Heizleistung des Systems.
Ist die Heizung in Betrieb, dann strömt kühlere Raumluft von unten in den Zwischenraum, nimmt dabei Wärme auf und steigt nach oben, sodass sie den Heizkörper über die Gitterrostabdeckung wieder verlässt. Die mehrlagige Bauweise begünstigt also Luftbewegungen, sodass vermehrt Konvektionswärme abgeben wird. Nicht umsonst heißt es „Konvektionsbleche“: Je nach Bauweise kann bei einem Plattenheizkörper also die Wärmeabgabe durch Konvektion überwiegen, auch wenn die Heizplatten selbst natürlich auch Strahlungswärme abgeben.
