Dämmung von Heizungsrohren

So geht es richtig!

Wie und warum Heizungsrohre aber auch Armaturen und andere Bestandteile des Heizungssystems gedämmt werden sollen, darum geht es in diesem Beitrag.

Verluste der Heizungsanlage

Wenn Sie noch in einem der typischen Häuser unserer Republik wohnen, dann kennen Sie das Sauna-Gefühl, das Sie im Heizungskeller bekommen. Hier ist auch der beste Platz zum Wäschetrocknen. Woran man oft nicht denkt ist, dass diese Wärme nur sehr geringfügig genutzt wird. Die hohe Temperatur des Heizungskellers verschwindet durch den ungedämmten Kellerboden aus Beton, durch die ungedämmten Kellerwände aus Kalksandstein oder Ziegelmauerwerk und durch das immer offenstehende Fenster. Pauschal beziffern lassen sich die Wärmeverluste nicht, man muss schon sehr differenziert schauen.

Da ist zunächst einmal der Heizkessel. Je nach Baualter ist er mehr oder weniger gut gedämmt. In ihm wird als Brennstoff Öl oder Gas verbrannt, nur noch selten Kohle, dafür zunehmend Holz und Holzpellets. Die Verbrennung erfolgt immer auf einem ziemlich hohen Temperaturniveau. Die meiste Hitze wird schnell vom Kesselwasser aufgenommen, nur wenig sollte durch den Schornstein bzw. bei Brennwertkesseln durch das Abgasrohr, das Haus verlassen. Bei einem NT-Kessel sind dies noch etwa 10% der Energie des eingesetzten Brennstoffs. Mit einer guten Kesselanlage in einem Hausheizsystem, das Niedertemperatur fährt, kann eingespart werden. Dieses Thema vielleicht ein ander‘ Mal.

Der Kessel hat eine Außentemperatur, die je nach Dämmung, Betriebszustand und Temperatur des Aufstellraums zwischen 60°C und 15°C liegt. Auch hieran kann man nicht viel tun, wenn der Kessel einmal angeschafft ist. Der nächste wird hoffentlich noch besser. Auch eventuelle Speicher für Heizungswasser oder Trinkwarmwasser haben Verluste durch Abstrahlung und Konvektion. Auch diese Verluste sind Typ-bedingt und kaum mehr zu beeinflussen.

Woran wir jedoch auch als Nutzer viel tun können, ist die Dämmung der Rohre und Armaturen zu verbessern oder überhaupt erstmalig zu schaffen. Das nebenstehende Falschfarbenbild einer Wärmebildkamera zeigt den Zustand einer nur unzureichend gedämmten Heizungsanlage. Die Oberflächentemperaturen, die hier angezeigt werden, sagen, dass hier Strahlungsverluste stattfinden. Wie hoch diese sind, lässt sich aus dem Bild nicht ablesen. Diese Werte können jedoch berechnet werden. Sie sind abhängig von der Temperatur der Rohre, Temperatur der Umgebungsflächen und der Umgebungsluft sowie einigen weiteren Material- und Zustands-bedingten Faktoren. Vereinfacht können aus der nachfolgenden Tabelle die Ψ-Werte abgelesen werden, die angeben, wieviel Wärmeleistung je Meter Rohrlänge pro Kelvin Temperaturdifferenz zwischen Warmwasser (im Rohr) und Luft sich einstellt.

Tabelle 1: Längenbezogener Wärmeverlustfaktor von Heizungsrohren aus Kupfer

In dieser Tabelle bedeutet EnEV die Dämmung in Anlehnung an die Energieeinsparverordnung auszuführen. Angenommen wurde hier eine Dämmschalendicke von gleichem Maß wie der Außendurchmesser des Rohrs und ein Wärmeleitwert des Dämmstoffs von λ = 0,035 W/mK ist zu verwenden. (Die EnEV bezieht sich auf den Innendurchmesser, was im Bestand oft wenig hilfreich erscheint.)

Die halbe Dicke der Dämmung darf in Wand- und Deckendurchbrüchen, an Kreuzungspunkten und Verbindungsstellen verwendet werden. Manchmal ist in einer Bestandsanlage aber auch einfach zu wenig Platz, um mit voller Dicke zu dämmen.

Um diese Zahlen zu einem sinnvollen Wert weiter zu entwickeln rechnen wir hier ein Beispiel. Nehmen wir an, Sie finden ein ungedämmtes Rohr mit einem Außendurchmesser von 28 mm, vier Metern Länge, das durch den ungeheizten Kellerflur verläuft. Die Lufttemperatur beträgt nahezu ganzjährig ca. 15°C. Die Vorlauftemperatur der Heizung haben Sie am Mischer abgelesen und beträgt 55°C.

Aus der Tabelle lesen Sie ab DN 25: ψ_ungedämmt = 0,780 W/mK

Damit berechnen Sie den Wärmeverlust dieses Rohrs:
q_VL = ψ · l · Δθ = 0,780 W/mK · 4 m · (55°C – 15°C) = 124,8 W

Nun wissen Sie, dass dieses Stück Heizungsrohr eine Wärmeverlustleistung von fast 125 W hat. Wenn auch noch ein Rücklaufrohr daneben verläuft dann beträgt hier die Temperaturdifferenz nur etwa 30 K, damit wird die Verlustleistung berechnet zu:
q_RL = ψ · l · Δθ = 0,780 W/mK · 4 m · (45°C – 15°C) = 93,6 W

Zusammen hätten die beiden Rohre also etwa 218 W Wärmeverlust.

So können Sie sämtliche Wärmeverluste aller erkennbaren Rohrabschnitte bestimmen und zusammenzählen.

Welche Heizungsrohre müssen gedämmt werden?

Diese einfache Frage öffnet ein weites Feld. Grundsätzlich gibt jedes Rohr, das eine Temperatur höher als die Umgebungstemperatur hat, Wärme an diese Umgebung ab. Wenn dieses Rohr ein Heizungsrohr ist und durch einen beheizten Raum verläuft, kann es im Grunde ungedämmt bleiben. Schließlich wird nur dann Wasser durch das Rohr fließen, wenn auch eine Heizlast besteht. Ob die Wärme durch den Heizkörper oder das Rohr abgegeben wird, ist egal.

Aber: Wenn dieses Rohr zum Beispiel ein Steigestrang zur nächsten Etage ist, dann wird ein Teil dieser Wärme abgegeben, bevor sie den Zielort erreicht. Das hat technische, rechtliche und soziale Konsequenzen. Erstens fehlt die Wärme in der Wohnung darüber; Zweitens müssen nach Heizkosten-Verordnung solche Wärmeübergänge am richtigen Ort mitberechnet werden, was auf Grund der ständig wechselnden Betriebsbedingungen schwierig ist; Und drittens ärgert sich der solchermaßen „beklaute“ Bewohner, was dem Hausfrieden nicht gut tut.

Ganz schwierig wird es, wenn Heizungsrohre in Außenwände oder in Schächte verlegt wurden. Sie geben hier ihre Wärme nicht nur in den Raum, sondern – bei ungedämmter Außenwand – vorwiegend in’s Freie ab. Die Wärmeverluste können erheblich sein. Aber man kommt dem nicht so einfach bei. Die Wände aufzuklopfen, um eine Dämmung auf die Rohre zu bringen, scheidet wohl aus. Die Rohre tot zu legen und eine Aufputz-Verrohrung anzubringen entspricht nicht dem Schönheitsideal deutscher Hausbesitzer. Diese Schwachstellen werden also wohl bleiben.

Unabhängig von gesetzlichen Regelungen kann man für die eigene Anlage überlegen: Wo habe ich die größten Temperaturdifferenzen an zugänglichen Rohren? Wie viel Dämmung ist bereits vorhanden? Wie viel Platz habe ich zum Dämmen?

Einige Bilder sollen dies illustrieren:

Mit orange sind einige der Stellen markiert, die keine Dämmung haben. Daneben fällt in diesem Bild (zum Vergrößern mit dem Mauszeiger darauf drücken) auf, dass die vorhandene Rohrdämmung an dem gewinkelten Rohr in der Mitte viel zu dünn ist. Gerade einmal 10 mm wurden hier vom Heizungsmonteuer auf das Rohr in DN 32 gebracht. Mit der Hand fühlt man bereits die durchringende Wärme als hohe Temperatur. Eine Messung mit Thermometer an der Außenseite der Dämmung zeigte 27°C bei einer Heizwassertemperatur von 40°C.

(Auf die auch im Bild zu sehende Zirkulationsleitung mit ihren ungedämmten Ventilen gehe ich in diesem Beitrag nicht gesondert ein. Aber natürlich ist hier das gleiche Thema gegeben. Eine Warmwasserleitung, in der ganzjährig 50-grädiges Wasser zirkuliert hat Verluste, die schnell doppelt so hoch liegen, wie die Nutzwärme.)

Im Detail:

Der Anschluss neuer Kupferrohre an die alten Stahlrohre. Für die Querschnittsveränderung gibt es keine genau passenden Dämmrohre. Basteln kostet Zeit, die der Installatör im Zweifel nicht aufwenden wird. Schneiden sie selber etwas zurecht; Es lohnt sich! Weiter erkennbar noch einmal die zu geringe Dämmung auf dem Kupferrohr.
Ein weiterer Schwachpunkt ist in der alten Dämmung gegeben, die in dem Gipsputz-ummantelten Teil rechts liegt. Die Rohre für Vor- und Rücklauf liegen sehr nah beieinander. Nur 5-10 mm Abstand sind mit Glaswolle gedämmt. Hier findet ein Wärmeverlust des Vorlaufs gegen den Rücklauf statt, der die Anlageneffizienz ebenfalls beeinträchtigt.

Die Pumpengruppe mit motorischem Mischer ist gedämmt, was längst nicht überall gegeben ist, aber die Anschlüsse oben und unten sind frei von Dämmung.

Fittings und Armaturen dämmen

Dies ist ein generelles Problem. Anschlussstücke und Armaturen werden oft nicht gedämmt. Teils aus Faulheit, teils aus Unkenntnis, teils aus Geiz. Oftmals lässt sich mit Dämmrohren basteln. Der geschlossenzellige Schaum ist mit einfachen Mitteln zu schneiden und kann von außen mit Klebeband oder auf den Nahtstellen mit Pattex oder dem systemzughörigen Klebstoff geklebt werden.

Ein schönes Beispiel dafür, dass auch mit einfachen Mitteln Dämmung möglich ist übermittelte mir Anne Osenbrück, die bereits für energie-effizient-sparen.de geschrieben hat.

Die Fotografie zeigt, wie hier mit einfachsten Mitteln die Bögen und Armaturen gedämmt wurden. Das sieht nicht so akkurat aus, wie wir es von einem Heizungsfachbetrieb erwarten dürfen, sicher entspricht es auch nicht der EnEV, aber es erfüllt auch den Zweck, Wärmeverluste zu vermeiden. Und Wärmeverluste an Armaturen sind oft so hoch wie die von 2 bis 4 Metern glattem Rohr.

Für viele dieser problematischen Stellen gibt es inzwischen jedoch auch Formteile, die der Heizungsbauer über seinen Großhandel beziehen kann. Hier ein Beispiel der Firma Kuhlmann:

In einer kompletten Anlage sieht das dann so aus:

 
 
 
 
Wenn Sie bis hierher gelesen haben, dann gehören sie vermutlich zu denen, die es ernst meinen. Sie haben die Absicht wirklich etwas an Ihrer Anlage zu verbessern. Mittlerweile wissen Sie in etwa, warum, gegen welche Verluste Sie angehen wollen, welche Leitungen und Armaturen Sie im Blick haben. Jetzt möchten Sie vermutlich noch ein paar praktische Anweisungen bekommen.

Einkauf von Rohrdämmung

Dazu müssten wir einmal über mögliche Quellen von Dämmstoff und die richtige Auswahl sprechen. Weiter oben war bereits die Rede von EnEV-konformer Dämmung und dass an Engstellen halbe Dämmdicke ausreichend ist. Geregelt ist dies in
Anlage 5 (zu § 10 Absatz 2, § 14 Absatz 5 und § 15 Absatz 4)
Anforderungen an die Wärmedämmung von Rohrleitungen und Armaturen
Die folgende Tabelle stammt direkt aus der EnEV 2014:

Die Tabelle aus der Energieeinsparverordnung sagt genau, was getan werden muss. Woher aber wissen Sie, ob die Rohrdämmung, die Sie im Baumarkt eingekauft haben, denn den Anforderungen auch entspricht. Im Fachhandel werden Sie nicht einkaufen dürfen, Sie sind also auf den Baumarkt angewiesen. Dämmung für Rohrleitungen sind inzwischen ein Standardprodukt, das Sie in Meterabschnitten oder als Rollenware erhalten. Bei Heizungsleitungen und Warmwasserleitungen kann praktisch jeder Dämmstoff genutzt werden. Bei Kaltwasserleitungen ist es wichtig, eine geschlossenzellige und möglichst diffusionsdichte Struktur zu verwenden, um zu verhindern, dass innerhalb der Dämmung Kondensation auf den kalten Rohren stattfindet. Vorsicht bei Solarleitungen, hier treten Temperaturen bis zu 160°C auf, für die spezielle Dämmstoffe verwendet werden müssen.

So präsentieren die Baumärkte die Dämmung. In diesem Beispiel ist der Hinweis „50% EnEV“ mit der Lupe hervorgehoben. Diese Dämmung ist also für die meisten Anwendungen nicht ausreichend.
 
 
Auf einigen Produkten finden Sie auch einen Aufdruck, der Ihnen sagt, worum es sich handelt:

 

Hier also angeblich um eine EnEV-konforme Dämmung für ein Rohr von 28 mm, Dämmdicke 25 mm. Ganz abgesehen davon, dass dies bereits von den angegebenen Maßen her nicht korrekt ist (siehe Tabelle), hat Nachmessen ergeben, dass der Innendurchmesser mit 30 mm zu groß und die Dämmdicke mit 24 mm zu klein ist. Eine weitere Recherche ergab, dass der Wärmeleitwert λ des geschlossenzelligen PE-Schaums zwischen 0,040 und 0,046 W/mK liegt, also deutlich höher als die EnEV für die Dämmdicken der Tabelle zu Grunde legt (0,035 W/mK). Der Hersteller und der Baumarkt vertreiben hier also ein falsch deklariertes Produkt.

Nehmen Sie es trotzdem! Verlassen sie sich auf die Angaben, die der Baumarkt Ihrer Wahl Ihnen zur Verfügung stellt und verwenden Sie die dickest mögliche Dämmung mit dem geringsten Wärmeleitwert, die Sie bekommen können. Wenn vorhanden, verwenden Sie die Formstuecke, die angeboten werden:

Für Rundungen und Bögen kann eine flexible Weichschaumdämmung (Polyurethan oder Kautschuk) gefunden werden. Auch hier haben wir wieder das Problem der nicht zutreffenden Angaben auf den Produkten. Im Bild z.B. eine biegsame Kautschukdämmung für Heizungsrohre und Kaltwasserrohre bei der weder die angegebenen Durchmesser und Dicken noch die Angabe 50% EnEV zutreffen. (Die meisten Baumärkte bieten kaum 100%-Dämmung an.)

Verarbeitung von Dämmung für Heizungsrohre

Die Rohre sind oftmals längsgeschlitzt und manchmal bereits mit einem Klebstreifen versehen, der nur abzuziehen ist, um die beiden Stoßkanten gegeneinander zu verkleben. Wenn nicht, dann kann mit einem äußeren Klebstreifen aus passendem (System-zugehörigen) Material überklebt werden. Diese Klebstreifen sind auch gut geeignet um an Stößen umlaufen zu verkleben.

Wenn Sie ein nicht geschlitztes Rohr bekommen, dann schneiden Sie es längs mit einem scharfen Messer auf, um es über das Rohr legen zu können.

Eine Herausforderung sind jedoch nicht die geraden Rohre, sondern Bögen, Abzweige, Querschnittsänderungen etc. An diesen Stellen verwenden Sie flexible Dämmung oder Formteile, sofern Sie die bekommen konnten. Ansonsten schneiden Sie sich selber die Dämmrohre zurecht. Machen Sie vorher eine Skizze und probieren Sie, wie es passt. Fangen Sie mit dem Heizungsrohr an. Dann zeichnen Sie mit dem Abstand der Dämmrohrdicke darum einen Mantel. Nun machen Sie Querschnitte darein,so dass Sie nahezu gerade Abschnitte erhalten:

Wenn Sie glauben, dass es passt, nehmen Sie das reale Dämmrohr und schneiden so, wie Sie es gezeichnet haben. Dabei auf die runde Form des Rohrs achten. Wenn Sie es zusammendrücken, dann passen nachher die Schnittkanten nicht sauber aufeinander. Zum Schneiden können Sie ein scharfes Messer mit langer Klinge verwenden. Wenn so etwas in Ihrer Werkstatt steht, können Sie auch eine Bandsäge mit feinem Sägeband verwenden.

Bei der Lage des Dämmrohrs schon vorab daran denken, wie Sie es nachher über das Heizungsrohr ziehen wollen.

Bei Querschnittsänderungen, wie im Bild oben, machen Sie Passstücke nur für den Übergangsbereich. Jedes Rohr erhält die ganz normale Dämmung und dazwischen basteln Sie einen Konus. Noch einfacher: Sie ziehen das Dämmrohr mit dem größeren Querschnitt über die Stelle eben drüber weg und schließen dann mit dem dünneren an. Den Stoß mit Absatz überkleben Sie mit Klebeband. Dass Sie nun einen kleinen Lufteinschluss haben, stört für die Dämmwirkung nicht.

Und so sollte das Wärmebild nachher aussehen:

Die Temperaturauflösung entspricht derjenigen aus dem Bild weiter oben. Erkennbar sind die gröbsten Schwachstellen beseitigt. Die blanken Rohrstücke über der Pumpengruppe und im Verlauf sind gedämmt. Sichtbar sind Lücken an den Befestigungen. Auch am Warmwasserzirkulationssystem bleibt noch etwas zu tun.

Viel Erfolg!

Wenn Sie es fachgerecht gemacht haben wollen

Eine Empfehlung, wenn Sie nicht selbst – liebevoll aber dilettantisch – Ihre Heizungsanlage verbessern wollen: Lassen Sie einen Heizungs-Check durchführen und geben einem Installatör den Auftrag, die Heizungsanlage zu dämmen oder eben so zu verbessern, wie es entsprechend der Resultate des Heizungs-Checks sinnvoll erscheint.