Was bedeutet Volumenstrom bei einer Heizung?
Der Volumenstrom beschreibt, wie viel Heizwasser innerhalb einer bestimmten Zeit durch einen Heizkörper, eine Fußbodenheizung oder einen Heizkreis fließt. Übliche Einheiten sind Liter pro Stunde (l/h) oder Kubikmeter pro Stunde (m³/h).
Das Heizwasser transportiert Wärme vom Wärmeerzeuger zu den Heizflächen. Wie viel Wasser dafür notwendig ist, hängt vor allem von zwei Größen ab: der zu übertragenden Heizleistung und der Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf.
Die Formel für den Volumenstrom
Der Faktor 1,163 Wh/(l·K) beschreibt näherungsweise die volumetrische Wärmekapazität von Wasser in den hier verwendeten Einheiten. Gleichwertig kann 1,163 kWh/(m³·K) verwendet werden. Für normale Heizungsanwendungen ist die Formel sehr praktisch. Bei Frostschutzgemischen oder besonderen Betriebsbedingungen ändern sich die Stoffwerte und damit auch der genaue Zusammenhang.
Beispiel: Heizkörper mit 1.000 W
Ein Raum benötigt 1.000 W Heizleistung. Die Heizungsanlage wird mit 45/35 °C betrieben. Die Spreizung beträgt also 10 K.
Der Heizkörper benötigt unter diesen Auslegungsbedingungen also ungefähr 86 Liter Heizwasser pro Stunde.
Wie stark beeinflusst die Spreizung den Volumenstrom?
Bei gleicher Heizleistung gilt: Je kleiner die Spreizung, desto größer der notwendige Volumenstrom. Das ist für Rohrnetz, Ventile und Pumpen wichtig.
| Heizleistung | Spreizung | Volumenstrom | Einordnung |
|---|---|---|---|
| 1.000 W | 5 K | ≈ 172 l/h | hoher Volumenstrom |
| 1.000 W | 7 K | ≈ 123 l/h | mittlerer bis höherer Volumenstrom |
| 1.000 W | 10 K | ≈ 86 l/h | deutlich geringer |
| 1.000 W | 15 K | ≈ 57 l/h | niedriger Volumenstrom |
| 1.000 W | 20 K | ≈ 43 l/h | sehr niedriger Volumenstrom |
Volumenstrom-Rechner
Mit dem Rechner kannst du den erforderlichen Sollvolumenstrom für einen Heizkörper, Raum oder Heizkreis überschlägig bestimmen.
Volumenstrom aus Heizleistung und Spreizung
Der Rechner verwendet eine Näherung für Wasser. Bei Wasser-Glykol-Gemischen oder anderen Medien müssen Dichte und spezifische Wärmekapazität passend berücksichtigt werden.
Raumheizlast oder Heizkörperleistung – welcher Wert gehört in die Formel?
Für den Sollvolumenstrom eines Raums ist die unter den gewählten Auslegungsbedingungen zu übertragende Wärmeleistung maßgeblich. In einer Heizkörperanlage ist das typischerweise die Raumheizlast, sofern die Heizfläche entsprechend ausgelegt ist.
Hat ein Raum mehrere Heizkörper, muss der Raum-Sollvolumenstrom auf die Heizflächen verteilt werden. Sinnvoll ist eine Verteilung entsprechend der vorgesehenen Leistungsanteile der einzelnen Heizkörper.
Grundlage dafür ist eine plausible raumweise Heizlast. Mehr dazu findest du im Artikel „Heizlast berechnen: Was bedeutet sie und wie wird sie ermittelt?“.
Warum ist der Volumenstrom für das Rohrnetz wichtig?
Aus dem Volumenstrom ergibt sich zusammen mit dem Rohrinnendurchmesser die Strömungsgeschwindigkeit. Daraus wiederum entstehen Rohrreibungsverluste und lokale Druckverluste an Formstücken, Armaturen und anderen Bauteilen.
Deshalb gehört der Volumenstrom an den Anfang einer Rohrnetzberechnung: Erst wenn bekannt ist, wie viel Wasser durch einen Abschnitt fließen soll, lassen sich Rohrdimension, Geschwindigkeit und Druckverlust sinnvoll beurteilen.
Und was hat das mit dem hydraulischen Abgleich zu tun?
Beim hydraulischen Abgleich sollen die einzelnen Heizflächen beziehungsweise Heizkreise die jeweils erforderliche Wassermenge erhalten. Dafür werden Sollvolumenströme bestimmt und das System über Ventile, Strangregulierung und Pumpeneinstellung so abgeglichen, dass die Verteilung unter Auslegungsbedingungen funktioniert.
Der Bundesverband Wärmepumpe hebt den hydraulischen Abgleich als wichtigen Bestandteil eines effizienten und fachgerechten Wärmepumpenbetriebs hervor. Der reine Volumenstromwert ist dabei nur ein Baustein: Zusätzlich müssen die Druckverluste und die verfügbaren Differenzdrücke berücksichtigt werden.
Typische Fehler bei der Volumenstromberechnung
- Vorlauf und Rücklauf addieren statt die Differenz bilden: Für die Formel zählt die Spreizung VL − RL.
- kW und W verwechseln: Die oben angegebene Formel verwendet Watt und liefert Liter pro Stunde. Bei anderen Einheiten muss entsprechend umgerechnet werden.
- Gebäudeheizlast auf jeden Heizkörper anwenden: Entscheidend ist der Leistungsbedarf des jeweiligen Raums oder Heizkreises.
- Nur den Gesamtvolumenstrom betrachten: Für den hydraulischen Abgleich sind die einzelnen Teilvolumenströme relevant.
- Pumpe nur nach Volumenstrom auswählen: Zusätzlich braucht man den erforderlichen Förderdruck beziehungsweise die Förderhöhe aus der Druckverlustberechnung.
- Frostschutzmittel ignorieren: Wasser-Glykol-Gemische haben andere Stoffwerte als reines Wasser.
Häufige Fragen
Wie berechnet man den Volumenstrom einer Heizung?
Was passiert bei kleinerer Spreizung?
Ist der Sollvolumenstrom dasselbe wie der tatsächlich gemessene Volumenstrom?
Reicht der Volumenstrom zur Pumpenauslegung?
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Quellen und weiterführende Informationen
- Grundfos – Calculation of flow: Zusammenhang zwischen Wärmeleistung, Temperaturdifferenz und Volumenstrom
- Caleffi – Physical operating conditions in hydronic systems: Grundlagen des Wärmetransports mit strömendem Wasser
- Bundesverband Wärmepumpe – Hinweise zu Planung, hydraulischem Abgleich und Anlagenoptimierung