Wintergarten Heizung

Die richtige Heizung - auch im Winter wohlige Wärme im Wintergarten

Im Winter ist der Wintergarten der behaglichste Raum des Hauses

Innen warm und außen kalt-das Heizungs-und Lüftungssystem muss für ein Wohlfühlklima viel leisten

Grundsätzliches zur Heizung

Ein Wintergarten, wenn der das ganze Jahr werden soll braucht eine Heizung. Auch wenn der Wintergarten vor allem in den kühlen Monaten als solarer Energie-Kollektor geschätzt wird, reichen die Strahlungsgewinne bei einer Strahlungsdichte von 50 W/m² (Streulicht / Januar, Februar) und einer wirksamen Fläche von beispielsweise 40 m² mit einem Energiegewinn von 2 kW nicht für einen komfortablen Daueraufenthalt, so willkommen dies auch ist. An sonnigen Tagen kann das für eine kurze Zeit leicht das Dreifache werden. Geht man einmal von einem nach Süden ausgerichteten Wintergarten mit Wärmeschutzverglasung aus, würde dieser ohne Heizung etwa 220 bis 270 Tage als vollwertige Wohnraumerweiterung nutzbar sein. Die enormen solaren Gewinne von 2-8 kW und darüber ermöglichen es, im Frühjahr und im Herbst - je nach konkreter Lage jeweils rund 2 Monaten mehr ohne Heizung auszukommen als bei Kompaktbauten, ja sogar die dahinterliegenden Räume teilweise mitzuheizen. Wir verbrauchen in Summe je nach Lage des Wintergartens in der Regel weniger Heizenergie (in kWh) im Jahr, müssen jedoch für Spitzenzeiten des Bedarfs kurzzeitig höhere Heizleistung (in kW) pro m² Nutzfläche bereitstellen.

In einbautechnischer Hinsicht ist es sicher am einfachsten, die Heizung für den Wintergarten an das bestehende Heizsystem anzuschließen. Bei der Berechnung der Heizleistung ist allerdings unbedingt darauf zu achten, dass die spezifischen Bedingungen eines Wintergartens ausreichend berücksichtigt werden. In der Praxis ist gelegentlich zu beobachten, dass die für normale Wohnräume geltenden Richtwerte einfach auf den Wintergarten übertragen werden.

Da die Wärmedämmung eines Mauerwerks aber deutlich besser ist als die einer verglasten Fläche, würde die dafür berechnete Heizleistung nicht ausreichen, um an trüben Wintertagen und in kalten Nächten ein behagliches Raumklima zu erzeugen. Legt man für eine Außenwand bei einem Mauerwerk mit Wärmedämmung beispielsweise einen Wärmedurchgangskoeffizienten von 0,2-0,45 W/m²K zugrunde und vergleicht ihn mit dem gegenwärtigen Standard-Isolierglases mit 1,1 W/m²K als Wandbaustoff und berücksichtigt weiterhin, dass ein Wintergarten drei Außenwände und ein Glasdach als Außenfläche hat, so ist die bereitzustellende Heizleistung gegenüber einem „normalen“ Innenraum 4-5 mal so hoch, wenn keine solaren Gewinne mitwirken.

Auf diesen Spitzenbedarf, der bei gewöhnlichen Nutzung des Wintergartens nur an einem Bruchteil der Gesamtnutzungszeit auftritt und der sich in der Jahresbilanz des Energieverbrauchs nur gering niederschlägt, muss jedoch die Heizung reagieren können. Die Schadensfälle, aber auch die Unbehaglichkeit einiger Wintergärten bei niedriger Außentemperatur durch zu geringe Auslegung der Heizung belegen das.

 

Unterschied Heizleistung - Heizenergie

Es ergibt sich für Wohn-Wintergärten im Vergleich zu unbeheizten Glasvorbauten

- eine hohe Spitzenleistung im Form einer höheren Heizlast

- bei moderatem „Dauerlauf" in Form eines geringeren nutzflächenbezogenen

Jahres-Energiebedarfs (= Gas-/Heizölbedarfs)

(Prof. Dr.-Ing. Helmut Marquardt, Hochschule 21, Buxtehude)
 

Tipp:
Der Heizkörper sollte an den kältesten
Stellen des Wintergartens stehen:

unterhalb der Glasflächen.

Welche Heizung: Konvektions-  oder Strahlungswärme?

Spricht man von Heizung, so ist zu unterscheiden zwischen Konvektions- und Strahlungswärme. Die Beheizung durch Konvektionswärme ist sicher als die „klassische“ Methode zu bezeichnen. In diesem Fall wird die Luft des Innenraums an einem Heizkörper erwärmt. Die erwärmte Luft steigt an den Heizkörpern nach oben und erwärmt Innenraum und Außenhülle.

Durch die an die Außenhülle abgegebene Wärme kühlt die Luft wieder ab und sinkt an den der Heizung gegenüberliegenden Wänden abgekühlt nach unten, strömt in Richtung Heizkörper nach und wird dort erneut aufgeheizt. So entsteht eine Luftzirkulation. Man nennt sie auch Konvektion. Wichtig ist deshalb, dass die Heizkörper an den kältesten Stellen des Wintergartens platziert werden: entlang der Glasflächen. Nur so kann die gewünschte Luftzirkulation entstehen, Kondensat an den Scheiben vermieden oder schnell weggetrocknet werden und ein unangenehmes Kältezuggefühl von den Scheiben her vermieden  werden. Sind die Glasflächen zu kalt, z.B. weil sie durch die Warmuftzirkulaion nicht erreicht werden ("Konvektionsschatten") oder die Warmluft wegen falscher Anordnung der Heizkörper nicht ausreichend an den kalten Stellen zirkuliert, dann wird man auch bei einer relativ hohen Raumtemperatur das Gefühl haben, dass es „zieht“.

Nicht vergessen sollte man in diesem Zusammenhang auch den Einfluss warmer Scheiben und ausreichender Luftzirkulation in Scheibennähe auf die Verhinderung von Kondenswasserbildung. Heizkörper entlang der Glasflächen werden von den Bewohnern oft als störend empfunden: sie beeinträchtigen die Transparenz des Wintergartens oder nehmen zuviel Platz für eine vorgesehene Bepflanzung weg. Abhilfe schaffen in diesem Fall Konvektoren mit niedriger Bauhöhe, die in den Fußboden des Wintergartens integriert werden können (Unterflurheizung). Durch Gitterroste entlang der Glasflächen kann dann die erwärmte Luft in den Wintergarten einströmen.

Andere verfügbare Heizungen, die auf dem Prinzip der Strahlungswärme basieren, sind zum Beispiel Infrarot-Strahler, Strahlungsheizkörper, in die Wand oder in die Verglasungen integrierte Heizungen. Zweifelsohne ist eine Kombination beider Systeme im Wintergarten eine optimale Lösung in Bezug auf rationellen Energieeinsatz (Betriebskosten) und Wohlbefinden. Die Investitionskosten können damit allerdings höher liegen, was am konkreten Objekt zu prüfen ist. Die Auswahl hängt von den konkreten Bedingungen des Wintergartens, der vorgesehenen Nutzung, den ästhetischen Vorstellungen der Bauherren und letztendlich auch dem finanziellen Rahmen bei der Errichtung ab. Hier bedarf es einer genauen Beratung, bei der Wintergartenplaner und Heizungsbauer zum Vorteil des Kunden eng zusammenarbeiten sollten. Natürlich gibt es noch andere Heizmöglichkeiten.  Man denke zum Beispiel an den Wohnkomfort, den ein Kaminofen in einem Wintergarten spendet. Neuerdings werden auf dem Markt auch Scheiben angeboten, die über die (unsichtbare) beschichtete Oberfläche beheizt werden können und etwa in Kombination mit einer Fußbodenheizung eingebaut werden könnten.

Die Heizung mit Wärmepumpe

Als talentierte Alleskönner kann man die heute auf dem Markt angebotenen Wärmepumpen bezeichnen. Diese „pumpen“ Energie von einem niedrigen Energieniveau auf das höhere Temperaturniveau, das zur Heizung benötigt wird. Je nach Bedarf fungieren sie als Heizung oder „heizen“ an heißen Tagen die Umgebung aus der zu warmen Luft des Wintergartens und kühlen diesen dabei ab. Zusätzlich arbeiten sie auch als Entfeuchtungsgeräte oder dienen der Luftreinigung. Da diese Geräte mit einem Gebläse arbeiten, kann ihr Standort im Wintergarten sehr variabel gewählt werden. Günstig wirken sich ihre Reaktionsschnelligkeit und gute elektronische Regelbarkeit aus. Die Anlagen basieren auf dem Prinzip der Luft-Wärmepumpe, die recht einfach funktioniert: Ein Innen- und ein Außengerät tauschen Wärme und Kälte aus. Dieses Prinzip ist allgemein vom Kühlschrank her bekannt: Ein Kältemittel wird verdampft und entzieht als Gas im Innern des Kühlschranks der Luft Wärme. Am Kondensator außen wird das Kühlmittel wieder flüssig und gibt die Wärme an die Umgebung ab.

 
Heizung und Klimatisierung

Foto: Diamant
Eine Wärmepumpe reguliert das gesamte Klima eines Wintergartens, indem sie die
Funktionen der Kühlung, der Beheizung und auch der Luftreinigung übernimmt.

Je nachdem, ob im Wintergarten geheizt oder gekühlt werden soll, tauschen Innen- und Außengerät ihre Rollen. Diese Varianteist besonders dann bedenkenswert, wenn die Hausheizung bereits in ihrer Kapazität ausgeschöpft ist und Heizkörper für den Wintergarten nicht mehr angeschlossen werden können. Der energetische Wirkungsgrad der Wärmepumpe liegt bei 300 – 400 % bezogen auf die eingesetzte Gebrauchsenergie (Elektroenergie), was auch den Anforderungen der Energieeinsparung und des Umweltschutzes entgegenkommt, solange diese Elektroenergie nicht in Kohlekraftwerken mit einem Wirkungsgrad von 30% stammt.

Die benötigte Heizenergie wird der Außenluft entzogen. Der dafür notwendige Elektro-Energieaufwand (Gebrauchsenergie - nicht Primärenergie!) beträgt etwa 25-30% der gewonnenen Heizenergie. Selbst bei Außentemperaturen unter 0°C kann die Luft-Wärmepumpe noch Wärme aus der Außenluft gewinnen. Unter - 5°C Außentemperatur kann es allerdings - abhängig vom jeweils eingestzten konkreten System - technische Schwierigkeiten geben (Vereisung des Wärmetauschers).

Erweiterungsmöglichkeiten bietet die Wärmepumpe durch den Einsatz verschiedener Filter, die für eine luftreinigende und geruchsbindende Wirkung eingesetzt werden können.

Fußbodenheizung

Die in kompakten Bauten mit geringem Fensterflächenanteil weit verbreitete und energetisch günstige Fußboden- heizung kann bei Räumen mit großen Fensterflächenanteilen, insbesondere aber beim Wintergarten als Grund-lastheizung nicht empfohlen werden, höchstens als Zusatzheizung in den besonders genutzten Aufenthalts-bereichen. Ihre Heizleistung ist einfach zu gering. Außerdem reagiert sie zu träge auf Schwankungen der Sonnen- einstrahlung.

Die über die Fußbodenheizung eingebrachte Heizleistung von ca. 90 W/m² bei einer Fußbodentemperatur von gerade noch angenehmen 29 °C im Verkehrsbereich ist bei niedrigen Außentemperaturen nicht ausreichend. Bei niedrigen Außentemperaturen und fehlenden solaren Gewinnen werden in Spitzenzeiten des Bedarfs etwa 250-350 W/m² im Wintergarten benötigt, bei modernsten Verglasungs- und Konstruktionssystemen kann man mit etwa 200-220 W/m² Grundfläche in Bedarfsspitzen eventuell gerade noch auskommen.

Weiterhin stellt sich bei Fußbodenheizung nicht die notwendige Luftzirkulation ein, um die erforderlichen
Oberflächentemperaturen an den Profilen/Glas auch in Eck- und Kantenbereichen zu erreichen. Eventuell entstandeses Kondensat trocknet nicht zügig ab.

Außerdem reagiert eine in den Estrich eingebrachte Fußbodenheizung zu langsam (erst nach Stunden) z. B.
auf die sich meist schneller verändernde Sonneneinstrahlung und damit auf die Heizerfordernisse. Das kann zu erhöhtem Heizenergieverbrauch und Einschränkung der Behaglichkeit führen.

Der Heizleistungsbedarf in großzügig verglasten Räumen weist eine viel höhere Dynamik aus, als bei Kompakt- bauten mit großen wärmespeichernden Massen und geringer Nutzung der Solarenergie durch transparente Außenbauteile. Der höhere Heizleistungsbedarf in Nutzungszeiten ohne solare Gewinne wird bei günstiger Lage bereits in den ersten Monaten des Jahres schon bei relativ geringer Sonneneinstrahlung mehr als ausgeglichen.

Heizung über Raumverbund

Mitunter hoffen Wintergarten-Interessenten oder -nutzer, dass ein Öffnen der Türen zum Wohnraum ausreicht, um den Wintergarten mit zu beheizen. Das klingt besonders dann verlockend, wenn im Wohnzimmer eine hohe Heizleistung installiert ist, die auch für die hinzukommende Fläche des Wintergartens ausreichen sollte. Das funktioniert nicht. Es stelt sich nicht die "richtige" Warmluftzirkulation ein, die die kältesten Stellen der Außenwand erreicht. kalte Füße, Profile und Scheiben mit starker Kondensatbildung sind die Folge. Die "Tropfsteinhöhle" ist vorprogrammiert. Ein Effekt, der übrigens auch bei Kompaktbauten selten funktioniert und wegen der Aufnahmefähigkeit von Wasser z. B. in verputzen Normal-Ziegelwänden schnell zu massiver Schimmelbildung führt. 

Leider werden hier noch sehr verbreitet Beratungsfehler sowohl von Wintergarten- als auch Heizungsbauern  gemacht, sei es wegen fehlender Qualifizierung oder um eine Einsparung beim Errichtungsaufwand vorzugaukeln und die Verkaufsverhandlungen zu beschleuingen. Die Nachrüstung kann kompliziert und teuer werden.

Dazu s.a. Häufig gestellte Fragen (FAQ) und Wintergarten-Forum.



Zuletzt geändert am 16.04.2014 um 10:32.

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