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Experten-Ratgeber zur Warmluftheizung: Aufbau, Funktionsprinzip sowie Vor- und Nachteile

Was ist eine Warmluftheizung und wie funktioniert sie? Was sind die Vor- und Nachteile? Für welches Heizprojekt ist sie am besten geeignet? Was muss beachtet werden, wenn man eine Warmluftheizung installiert und betreibt?

Eine Warmluftheizung heizt mit warmer Luft. Daher auch ihr Name. Die Warmluftheizung erwärmt die Raumluft und gibt diese anschließend an den Raum ab, wo sie sich entweder auf natürliche Weise entsprechend der Schwerkraftzirkulation verteilt oder sie wird mit Hilfe von in die Heizung integrierten Ventilatoren durch den Raum gepustet. Aus dem Funktionsprinzip einer Warmluftheizung ergeben sich bautechnische Unterscheide und Vor- und Nachteile, die wir Ihnen in diesem Artikel vorstellen. Sie erfahren außerdem, wann der Einsatz einer Warmluftheizung sinnvoll ist – und wann nicht.

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Warmluftheizung – ein Begriff für viele Heizungssysteme

Schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer Warmluftheizung (Grafik: energie-experten.org)
Schematische Darstellung des Funktionsprinzips einer Warmluftheizung (Grafik: energie-experten.org)

Eine Warmluftheizung, auch nur „Luftheizung“ genannt, heizt mit warmer Luft, die sie direkt in die zu beheizenden Räume schickt. Das bedeutet, dass bei einer Warmluftheizung Luft als Wärmeüberträger benutzt wird. Luft speichert jedoch weniger Wärme als Wasser, so dass die erbrachte Wärmeleistung (auch Heizlast genannt) geringer ausfällt als bei Warmwasserheizungsanlagen. Das ist ein Grund, warum hierzulande und in vielen Ländern Europas mit recht kalten Jahreszeiten die meisten zentralen Heizungsanlagen mit Heizwasser arbeiten, während Nur-Luft-Systeme anderswo stärker vertreten sind, beispielsweise in vielen wärmeren Südstaaten der USA.

Dazu muss man wissen, dass der Begriff Warmluftheizung etwas schwammig benutzt wird: Nicht nur die reinen Luft-Heizungen werden darunter gefasst, sondern häufig auch Heizungen, die aufgeheiztes Wasser an Lufterhitzer in Räumen schicken, die die Wärme dann an die Raumluft weiterleiten. Selbst Konvektionsheizkörper, die ihre Wärme Großteils via die Wärmeübertragungsart Konvektion, also Wärmeströmung und nicht Wärmestrahlung abgeben, werden mitunter zu den Warmluftheizungen gezählt. Ebenso wie mobil einsetzbare Heizlüfter beziehungsweise Heizgebläse, wie man sie häufig zur zeitweisen Beheizung großer Hallen oder Werkstätten benutzt.

Dieser Beitrag widmet sich vornehmlich den reinen Warmluftheizungen, also den Nur-Luft-Heizungen, die man permanent einsetzt. Diese Abgrenzung basiert auf der Unterscheidung in direkt und indirekt beheizte Systeme. Während in direkt beheizten Anlagen die Luft unmittelbar an den Heizflächen der Feuerstätte erwärmt wird, erzeugen indirekt beheizte Warmluftheizungen ihre Wärme in Heizkesseln und führen die Luft an die entsprechenden Ausblasstellen.

Aufbau und Funktionsweise einer Warmluftheizung

Eine typische Warmluftheizung braucht zunächst eine Wärmequelle, zum Beispiel einen Brenner in Form eines Ölbrenners, eines Gasbrenners oder Holzbrenners. Solche Brenner sind auch als Einsatz für vorhandene Öfen, Kaminöfen oder Kamine erhältlich, die man damit nachrüsten kann.

Der moderne Brenner besteht häufig aus einem Feuerraum und einem Füllschacht für die Brennstoffe. Hinzu kommen das Warmluftgebläse, das Rauchzuggebläse mit Rauchrohranschluss (Abluft), der Wärmetauscher mit Entstaubung und die automatische Steuerung.

Der Wärmeübergang erfolgt fast ausschließlich durch konvektiven Wärmeaustausch über die mit Hilfe des Heizgerätes bewegte Luft nach der Beziehung

Q = A x a x ΔT

Q = Wärmemenge

A = Wärmeübertragerfläche

a = Wärmeübergangskoeffizient

ΔT = Temperaturdifferenz

Zu den weiteren Komponenten der Warmluftheizung gehören Rohreinschubventilatoren, Regel- oder Stelltransformatoren zum Regeln der Lüfterdrehzahl, Klappen für die Luftkanäle, Klappenmotoren zum Öffnen und Schließen der Klappen, Relais, um Klappen und Lüfter zu steuern, gegebenenfalls eine Zeitschaltuhr und für ihren Betrieb nötiges Zubehör, um die Wärmeabgabe zu regulieren (ähnlich wie mit einem Thermostatventil), Temperaturfühler, Kabel und mehr.

Warmluftheizung im Frischluftbetrieb

Problematisch ist die begrenzte Heizleistung einer Warmluftheizung, die durch die Luftmenge bedingt ist, die diese in einer bestimmten Zeit zu erwärmen vermag. Das ist ein Grund, warum man Warmluftheizungen häufig in sogenannte Passivhäuser einbaut, deren Wärmebedarf vergleichsweise gering ist.

Man muss dazu wissen, dass sich die Temperatur, auf die die Luft mit einer Warmluftheizung erwärmt wird, nicht eben mal so erhöhen lässt, ohne dass das unerwünschte Nebeneffekte mit sich brächte, zum Beispiel eine sogenannte Verschwelung der in der Luft enthaltenen feinen Partikel (Staub). Die bei etwa 50 Grad heißer Luft unabdingbare Verschwelung der Feinstaubpartikel führte zu einer Geruchsbelästigung, die sich durch alle Räume, die die Warmluftheizung beheizt, ziehen würde.

Ebenso wenig kann man die Luftmenge mal eben erhöhen, die die Warmluftheizung erwärmen soll. Die Folge wären unerwünschte Nebenwirkungen wie geringere Luftfeuchtigkeit, Zugluft und Geräusche, die die höhere Luftströmung in der Warmluftheizung verursachen könnte.

Wer als Wärmequelle anstelle eines Brenners, der fossiles Öl oder Gas verbrennt, eine Wärmepumpe nutzt, sollte wissen, dass die benötigte Luftwärme, die aus der entsprechenden Heiztemperatur resultiert, selbst in einem optimal gedämmten Passivhaus zu hoch ist, als dass man eine Wärmepumpe energieeffizient betreiben könnte. Allerdings würde beispielsweise eine Fußbodenheizung als Alternative zur Warmluftheizung mit Wärmepumpe sicher auch höhere Investitionskosten verursachen. Wer also eh eine Lüftungsanlage im Passivhaus realisieren will, kann die Lüftungskanäle auch für die Warmluftheizung benutzen – und womöglich dafür den Kompromiss, die Wärmepumpe mit etwas geringerer Leistung zu betreiben, in Kauf nehmen, denn die Wärmepumpe sorgt sowieso für die kontrollierte Belüftung und die Bereitstellung von Warmwasser.

Warmluftheizung im Umluftbetrieb

Für mehr Heizwärme von der Warmluftheizung sorgt – selbst in schlechter gedämmten Gebäuden – eine größere Menge an Luft, als sie über die Belüftung mit Frischluft (Frischluftbetrieb) zur Verfügung steht. Stattdessen könnte man auf Umluftbetrieb setzen: Denn dann würde die Warmluftheizung die Raumluft ansaugen, erwärmen und wieder an den Raum abgeben. Einen gewissen Anteil an Frischluft könnte man der Luft beimengen. Das hieße also, lüftungsbedarfsgerechte Frischluftzufuhr plus Umwälzung der Raumluft. Dieser Aufgabe werden sogenannte Induktionsgeräte gerecht, die Primärluft (die frische Luft) und Sekundärluft (die Raumluft) erwärmen.

Aber: Im Umluftbetrieb arbeitende Warmluftheizungen bergen die Gefahr, Zugluft zu bewirken, Staub aufzuwirbeln und Strömungsgeräusche zu verursachen. Das Warmluftheizgerät saugt aber auch die Abluft aus geruchs- und feuchtigkeitsbelasteten Räumen wie Bad, WC und Küche an. Der Einsatz einer strategisch optimalen Zahl von Lüftungsgittern und deren Platzierung kann dem entgegenwirken. Den Nachteilen steht der Vorteil gegenüber, dass die Umluft-Warmluftheizung einen Raum schnell aufzuheizen vermag.

Warmluftheizung mit Wärmerückgewinnung

Eine Warmluftheizung lässt sich gut mit einer kontrollierten Wohnraumlüftung kombiniert betreiben. Sie saugt frische Luft an, erwärmt diese und gibt die erwärmte Frischluft an die zu beheizenden Räume ab. Die verbrauchte Luft (Abluft) wird über einen sogenannten Wärmeüberträger geführt, wobei sie die Wärme, die sie noch innehat, zu einem Großteil an die angesaugte Frischluft abgibt. Das Ganze nennt man Wärmerückgewinnung. Der Vorteil der Wärmerückgewinnung ist der: Selbst wenn es draußen frostig ist, hat die angesaugte Frischluft dank der übertragenen Restwärme von der Abluft schon eine höhere Temperatur um die 15 Grad Celsius als die frostige Außenluft, die dann nur noch auf die systemtypische Gradzahl von etwa 40 Grad Celsius erhitzt werden muss. Die Wärmerückgewinnung spart somit Heizenergie und damit auch Heizkosten. In Kombination mit einer Warmluftheizung resultiert dann der Vorteil, dass dieselben Luftkanäle genutzt werden können.

Typische Anwendungen für Warmluftheizungen

Niedrigenergie- und Passivhäuser

Aus der Tatsache, dass die Warmluftheizungen effizient nur eine begrenzte Wärmeleistung erbringen können resultiert ihr Einsatz. Sie sind gut für die bereits erwähnten Passivhäuser (Niedrigenergiehäuser, die luftdicht ausgelegt und optimal wärmegedämmt sind) mit einem niedrigen Wärmebedarf von um die 10 Watt pro Quadratmeter sowie für kleine und oder selten bewohnte Wohneinheiten, zum Beispiel Ferienhäuser geeignet.

Bivalenter Heizbetrieb

Man kombiniert die Warmluftheizung heutzutage auch gerne mit Niedertemperatur- und Warmwasserzentralheizungsanlagen, da man die modernen Haushalte nach Bedarf in Zonen mit unterschiedlicher Luftqualität und Temperatur einteilt. Räume wie Schlaf- und Kinderzimmer sollen demnach permanent mit frischer Luft versorgt werden, die nicht verbrauchte Luft strömt von dort auch in andere Zonen und wird dort abgesaugt, gefiltert, erneut erwärmt und wieder in die Wohnräume geleitet. Warmluftheizungen entnehmen so auch die Abluft aus Bad, WC und Küche.

Industrie und Gewerbe

Warmluftheizungen werden auch häufig in Gewerbe und Industrie eingesetzt. Dabei kommen stationäre Anlagen als auch mobile Heizungen zum Einsatz, die teils über flexible Schläuche die warme Luft in die entsprechenden Zonen bzw. Räume transportieren. So werden u.a. Gewächshäuser oder auch Lager- bzw. Logistikhallen beheizt, die aufgrund einer hohen Luftwechselrate von mehreren tausend m3/h nur schwer mit konventionellen Heizsystemen beheizt werden könnten. Häufig werden Warmluftheizgeräte auch auf Baustellen eingesetzt (sogenannte Baustellenheizungen bzw. Heizkanonen), um eine kürzere Trocknungszeit von Estrich- oder Putzarbeiten zu ermöglichen. Weiterer, flexibler Anwendungsfall sind Messeheizungen. Hier werden Warmluft-Heizkanonen eingesetzt, um Außenzelte und -Messestände zu beheizen.

Mobile Umluftheizgeräte sind über Schläuche mit einer mobilen Wärmezentrale verbunden. Sie werden eingesetzt, um z. B. Container-Innenräume aufzuheizen und Pilze, Sporen etc. zu beseitigen. (Foto: heizkurier GmbH)
Mobile Umluftheizgeräte sind über Schläuche mit einer mobilen Wärmezentrale verbunden. Sie werden eingesetzt, um z. B. Container-Innenräume aufzuheizen und Pilze, Sporen etc. zu beseitigen. (Foto: heizkurier GmbH)

Weitere Informationen zum Einsatz von Warmluftheizungen im Gewerbe finden Sie auf » gewerbegas.info

Vor- und Nachteile der Warmluftheizung im Überblick

Die Vor- und Nachteile einer Warmluftheizung werden im Folgenden kurz einander gegenüber gestellt:

Vorteile der Warmluftheizung

Die Vorteile der Warmluftheizung sind

  • kurze Aufheizphase
  • Möglichkeit, frische Luft beizugeben
  • Möglichkeit, die Umluft zu filtern
  • Option, zur thermischen Desinfektion von Räumen
  • Möglichkeit, ihre Luftkanäle zugleich für eine Klimaanlage mit zu nutzen
  • die Tatsache, dass sie ohne Radiatoren auskommt

Nachteile der Warmluftheizung

Die Nachteile einer Warmluftanlage sind die:

  • Sie verteilt Gerüche schnell und überall im Haushalt.
  • Sie verursacht Geräusche, die im gesamten System übertragen werden können – und überall zu hören sind.
  • Insbesondere Allergiker sollten bedenken, dass die Warmluftheizung Staub aufwirbelt und die eingestaubte Luft überall verteilt.
  • Die Warmluftheizung sorgt mitunter für sehr trockene Luft.

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"Experten-Ratgeber zur Technik der Warmluftheizung" wurde am 01.11.2018 das letzte Mal aktualisiert.