In meinem heutigen Beitrag stelle ich euch die Schwerkraftheizung vor. Die Schwerkraftheizung ist ein Heizsystem, welches auf dem physikalischen Schwerkraftprinzip beruht und aufgrund der Dichteänderung von Wasser funktioniert. Die Schwerkraftheizung benötigt somit keine elektrische Energie für eine Heizungspumpe (wie in einer Pumpenheizung) und funktioniert allein auf Grundlage der physikalischen Eigenschaften von Wasser.
Bisher erschienene Artikel zum Thema Wärmeverteilung – Umtriebskraft
- Wie funktioniert eine Schwerkraftheizung?
- Was ist eine Pumpenheizung?
- Was ist die Förderhöhe einer Pumpe?
- Auslegung einer Heizungspumpe mit Beispielrechnung
- 7 Gründe für das Austauschen der Heizungspumpe
Inhaltsverzeichnis
- 1 Das Prinzip der Schwerkraftheizung
- 2 Voraussetzungen für eine Schwerkraftheizung
- 3 Vor- und Nachteile einer Schwerkraftheizung
- 4 Woran erkenne ich eine Schwerkraftheizung?
- 5 Fazit
- 6 Verwandte Beiträge
Das Prinzip der Schwerkraftheizung
Das Prinzip der Schwerkraftheizung erklärt sich folgendermaßen: Heizwasser wird in einem Wärmeerzeuger erhitzt und ändert dadurch seine Dichte. Das erwärmte Wasser dehnt sich aus und hat bei 90 °C eine relativ geringe Dichte (
WICHTIG: Schwerkraftheizungen wurden fast immer mit oberen Verteilungen als Wärmeverteilsystem gebaut.
Im Verlauf des Heizungssystems gibt das Wasser seine Wärme an die Räume und das Gebäude ab. Das Wasser kühlt also auf ca. 70 °C ab, wird wieder schwerer und hat eine höhere Dichte (
Die Schwerkraftheizung macht sich also die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf und die damit zusammenhängende Dichteänderung des Wassers zunutze. Dadurch findet ein ständiger Kreislauf statt. Die geringere Dichte von Wasser im Vorlauf und die höhere Dichte von Wasser im Rücklauf sorgen im Heizungssystem für einen geringen Differenzdruck, welcher auch Umtriebsdruck genannt wird.
Die folgende Skizze soll das Prinzip der Schwerkraftheizung noch einmal verdeutlichen.
Was kostet dich der Einbau einer neuen Heizungspumpe?
Mein Tipp:
Der Einbau einer Heizungspumpe sollte durch einen professionellen Handwerksbetrieb erfolgen. Hier bestehen meistens große Unsicherheiten, ob Qualität und Preis-Leistung stimmen.
Mit dem nachfolgenden Formular kannst du verschiedene Handwerksbetriebe in deiner Nähe vergleichen und dir das beste Angebot aussuchen.
Der Umtriebsdruck in einer Schwerkraftheizung ermöglicht dem Heizungswasser, ohne einen elektrischen Antrieb (z.B. Umwälzpumpe) im Heizungssystem zu strömen. In der nachfolgenden Abbildung findet ihr ein beispielhaftes Schema einer Schwerkraftheizung als geschlossenes System mit oberer Verteilung abgebildet.
Voraussetzungen für eine Schwerkraftheizung
Die Größe des Umtriebsdrucks und damit der auch der Strömungsgeschwindigkeit in einer Schwerkraftheizung hängt dabei von mehreren Faktoren ab. Ohne diese Voraussetzungen wird es schwierig eine Schwerkraftheizung zu betreiben.
- Anlagenhöhe: Je höher ein Gebäude ist, desto schneller kann das Wasser in einer Schwerkraftheizung fließen. Hier ist jedoch auch zu beachten, dass das Gebäude nicht zu hoch sein darf, da sich das Wasser ansonsten in den oberen Geschossen zu stark abkühlt und die Zirkulation wieder verlangsamen kann.
- Rohrdurchmesser: Je größer die Rohrdurchmesser sind, desto geringer ist der Reibungswiderstand der Rohre und desto schneller kann das Wasser fließen. Dies hat jedoch auch höhere Installationskosten zur Folge.
- Temperaturniveau und Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf spielt eine entscheidende Rolle, denn je größer diese sind, desto größer der Umtriebsdruck und die Strömungsgeschwindigkeit.
Merke: Es kann also Folgendes gesagt werden: Der Umtriebsdruck steigt, je höher die Temperaturdifferenz, je höher das Temperaturniveau, je größer der Rohrdurchmesser und je höher die Anlagenhöhe sind.
Das bedeutet aber auch gleichzeitig, dass eine Schwerkraftheizung für heutige Niedertemperatursysteme sehr ungünstige Werte hat und daher nur noch selten Anwendung findet.
Vor- und Nachteile einer Schwerkraftheizung
In der nachfolgenden Tabelle habe ich noch einmal die wichtigsten Vor- und Nachteile einer Schwerkraftheizung aufgelistet:
| Vorteile Schwerkraftheizung | Nachteile Schwerkraftheizung |
| Einfaches System | Große Nennweiten der Rohrdurchmesser aufgrund der geringen Umtriebskraft |
| Völlig geräuschfreier Betrieb | Schlechte Regelbarkeit und sehr träge |
| Keine zusätzliche Energie für Umwälzpumpen | Der Wärmeerzeuger muss immer an der tiefsten Stelle des Heizungssystems stehen |
| Es sind hohe Systemtemperaturen notwendig (z.Bsp. 90/70 |
Woran erkenne ich eine Schwerkraftheizung?
In Sanierungsfällen werden vorhandene Schwerkraftheizungen oft zu Pumpenheizungen umgebaut. Daher kann nur bei einer genauen Systembetrachtung festgestellt werden, ob eine Schwerkraftheizung in Betrieb ist oder nicht. Weiterhin können Schwerkraftheizungen mit offenen Systemen und geschlossenen Systemen betrieben werden, da der Umtriebsdruck nicht vom Systemdruck abhängig ist
Da in einer Schwerkraftheizung der Umtriebsdruck die Rohrreibungsverluste überwinden muss, sind bei Schwerkraftheizungen große Rohrquerschnitte notwendig und ein Indiz für dieses Heizungssystem. Außerdem wurden möglichst gerade verlaufende Steige- und Fallstränge installiert, welche eine kurze und waagerechte Anbindung zu den Heizkörpern haben.
Vergleiche heute noch Angebote für eine Heizungspumpe
Mein Tipp:
Hole dir jetzt unverbindliche Angebote lokaler Handwerksbetriebe für den Einbau
einer neuen Heizungspumpe ein.
Mit dem nachfolgenden Formular kannst du verschiedene Handwerksbetriebe in deiner Nähe vergleichen und dir das beste Angebot aussuchen.
Fazit
Heute werden Schwerkraftheizungen nur noch selten gebaut. Beispiele für Einbauorte sind Gegenden, in denen es keine oder nur wenige Stromquellen gibt oder das Stromnetz nicht zuverlässig genug betrieben werden kann.
Ich hoffe ich konnte euch mit diesem Beitrag einen kleinen Einblick in die Funktion einer Schwerkraftheizung geben. Wenn ihr Fragen, Anregung oder Kritik zur Schwerkraftheizung habt, freue ich mich auf eure Kommentare
Liebe Grüße! Euer Martin
Weiterführende Links und Quellen:
Bosy Online –
Schwerkraftheizung
Wikipedia – Schwerkraftheizung
Amev Heizbetrieb
2001
Gravity Hot Water Heating – A Q&A
Wenn dir gefällt was du liest, freue ich mich über eine Bewertung oder das Teilen des Beitrags
4.53 avg. rating (90% score) - 19 votes