Kenndaten und Anforderungen einer Beispielrechnung:
Zu beheizen ist im Erdgeschoss der Wohnraum (Nr.1 / 2,0 kW) und der Essraum (Nr. 2 / 1,0 kW). Im Obergeschoss sind Schlafraum (Nr. 4 / 1,5 kW), Kinderzimmer (Nr. 3 / 1,6 kW) und das Bad (Nr. 5 / 1,5 kW) über jeweils separate Luftleitungen mit Warmluft zu versorgen. Vom Obergeschoss wird die Umluft durch zwei getrennte Luftleitungen zur Luftheizkammer im Erdgeschoss zurückgeführt.

Der Essraum ist direkt an die Luftheizkammer angeschlossen. Die Zuluftleitungen ins Obergeschoss münden für Raum 3 und 4 jeweils in einer Bank kurz über dem Fußboden, und fürs Bad unter der Zimmerdecke.

Nach dem Arbeitsblatt Nr. 19.10.1 auf der Seite 260 der TR OL gelten für die Beiden Zuluftleitungen zu Raum 3 und 4 der Kennbuchstabe „C“. Für die Luftleitung zum Bad gilt der Kennbuchstabe „D“. Auf diese Thematik wird in einem anderen Fachbeitrag zur Auftriebskraftberechnung noch genauer eingegangen.

Die Bedienung des Heizeinsatzes erfolgt von der Diele aus. Die Wärmeleistung der Frontplatte steht den zur Erwärmung vorgesehenen Räumen daher nicht zur Verfügung. Bei der Auslegung des Heizeinsatzes ist das zu berücksichtigen.

Grundlage des fachgerechten Bemessungsverfahrens sind die vier Arbeitsblätter [81 KB] , welche im Anhang dieser Broschüre beigeheftet sind.

Im Arbeitsblatt Nr. 1 sind in den Zeilen 1 bis 5 die zu beheizenden Räume aufgelistet und in der 4. Spalte die zugehörigen Wärmeleistungen genannt. Die erforderlichen Durchmesser der Zuluftleitungen entnehmen sie bitte dem Arbeitsblatt Nr. 19.10.1 auf der Seite 260 der TR OL und die Länge der Luftleitungen der Bauzeichnungen oder dem Aufmass.

Bei der Dimensionierung der Heizeinsatzgröße ist auch zu berücksichtigen, dass die Luftleitungen ins Obergeschoß einen gewissen Wärmeverlust haben, die aus der Tabelle 19.10.7 (Seite 266 der TR OL) entnommen werden.

Aus dem errechneten Wärmebedarf der zu beheizenden Räume, dem die jeweiligen Kanalverluste zum Obergeschoß hinzuzurechnen sind, wird die zu fördernde Wärmemenge ermittelt und auf dem Arbeitsblatt eingetragen.

Nun ist zu bedenken, dass die Wärmeleistung der Frontplatte nicht den zu erwärmenden Räumen zugeführt werden kann. Dieser „Verlust“ ist nach 7.2.2.3 der TR OL (Seite 86) festzulegen. Im Bedarfsfall kann der Leistungsanteil der Tabelle 7.1 (Seite 86) der TR OL entnommen werden.

Der hier vorgesehene Heizeinsatz ist mit einer Glasscheibe von bis zu 400 cm² in der Frontfläche versehen. Es muss nach Tabelle 7.1 TR OL mit einer frontseitigen Wärmeabgabe von 20% der Nennleistung gerechnet werden. Da dieser Leistungsanteil den aufgelisteten Räumen nicht zur Verfügung steht, muss die Nennleistung des Heizeinsatzes durch entsprechende Geräteauswahl angemessen erhöht werden. Die erforderliche Wärmeleistung beträgt beispielsweise korrigiert 10 kW (8 : 0,8 =10).

Da der Hersteller, die „Redlicher Eisenwerke“, nur einen Heizeinsatz mit einer Leistung von 7 kW, 9 kW und einen von 11 kW anbieten, war der Heizeinsatz mit einer Nennleistung von 9 kW zu wählen. Eine Wärmeleistung ohne nachgeschalteter Heizgaszüge wird vom Hersteller nicht angegeben. Aus dem Grunde ist bei den weiteren Berechnungen von der Feuerungsleistung von 22 kW nach Herstellerangabe auszugehen. Dieser Wert geht dann nach TR OL Seite 85 [GL. 7.3] mit dem Faktor 0,4 in die weitere Berechnung ein. Der Wert für die Ermittlung des lichten Luftheizkammerquerschnitts errechnet sich somit aus 22 kW x Faktor 0,4 = 8,8 kW.

Aus dem Grundriss der Kachelofen-Warmluftheizung ist ersichtlich, dass die keramischen Heizgaszüge ohne „Heizgasrohr 2“ direkt an den Schornstein angeschlossen werden. Das „Heizgasrohr 1“ hat einen Durchmesser von 180 mm und eine Achslänge (gestreckte Länge der Mittelachse) von 0,85 m. Daraus errechnet sich eine Oberfläche von 0,48 m². Bei einer spezifischen Wärmeleistung von 1,62 kW/m² (Siehe 7.2.2.2 Seite 85 TR OL [GL. 7.4]) errechnet sich für das aus Stahlblech gefertigte Heizgasrohr 1 eine Wärmeleistung von 0,78 kW.

Die Auslegung der keramischen Heizgaszüge erfolgt entweder nach dem „Diagrammverfahren“ TR OL 15.2 Seite 179 (wie bisher), oder alternativ nach dem vereinfachten Berechnungsverfahren TR OL 15.3 Seite 188. In einem weiteren Fachbeitrag wird dieses Thema gesondert behandelt und darum hier übersprungen.

Besonderes Ziel der weiteren Überlegungen ist es, den konvektiven Anteil der Wärmeleistung innerhalb der Luftheizkammer zu ermitteln, um dann den Heizkammerquerschnitt festlegen zu können.

Um dieses Ziel zu erreichen ist es erforderlich den Anteil der Nennleistung des Heizeinsatzes festzustellen, der über Frontplattenstrahlung, Kachelflächen und sonstige Wärmeleitung abgeführt wird und daher der konvektiven Luftermärmung nicht mehr zur Verfügung steht.

Die Wärmeabgabe der keramischen Heizgaszüge erfolgt einerseits über die Kacheloberfläche an den Aufstellungsraum und andererseits zur Luftkammer hin. Aus diesem Grunde sind die Heizflächen gesondert zu ermitteln und zu bewerten.

Neu ist die Beachtung der Bauweise dieser Zugsysteme. Es wird in der TR OL nun zwischen leichter (l), mittelschwerer (m) und schwerer (s) Bauweise unterschieden. Die zugehörigen Wanddicken sind als Richtwerte der TR OL Tabelle 7.3 Seite 87 zu entnehmen.

Sollte eine Bauweise gewählt werden, welche einen Wandabstand zwischen dem
keramischen Heizgaszug und der Kachel- oder Putzfläche (Verkleidung) vorsieht, müssen entsprechende Korrekturen bei der Angabe der spezifischen Wärmeleistung vorgenommen werden. Das ist besonders dann notwendig, wenn der Zwischenraum belüftet und somit für die strömende Luft offen ist. Je breiter der Luftspalt, je mehr Luft strömt und entsprechend intensiver ist die Entwärmung der Speichermasse.

Neben der Speicherdauer ist dadurch auch die spezifische raumseitige Oberflächenleistung betroffen. Entsprechende Zahlenwerte sind der Tabelle 7.4 auf der Seite 87 der TR OL zu entnehmen.

Nachgeschaltete Heizgaszüge aus keramischem Material dürfen nur an solche Heizeinsätze angeschlossen werden, die nach DIN 18892, bzw. DIN EN 13229 geprüft sind und eine entsprechende Zulassung haben. Das heißt, dass diese Heizgaszüge nur an Heizeinsätze angeschlossen werden dürfen, die ausschließlich für Holzfeuerung und für die Verfeuerung von Braunkohlenbrikett vorgesehen sind. Die Verwendung von anderen schwarzen Brennstoffen ist in Verbindung mit nachgeschalteten Heizgaszügen aus keramischem Material grundsätzlich nicht zulässig!

Sollte ein Hersteller für seinen Heizeinsatz den Anschluss von keramischen Heizgaszügen auch für schwarze Brennstoffe zulassen, oder empfehlen, so hat dieser Hersteller auch die Bemessungsgrundlage für die keramischen Heizgaszüge zu liefern. Auf der Basis der TR OL können keramische Heizgaszüge für schwarze Brennstoffe nicht ermittelt oder ausgelegt werden!

Die Fachregel hat bisher die Zuglänge und den Querschnitt des keramischen Heizgaszuges in sehr engen Grenzen fest vorgeschrieben. Großer Gestaltungsspielraum war daher nicht möglich.

Die TR OL hat hier nun einen breiten Gestaltungsspielraum für den kreativen Handwerksmeister geschaffen. Dabei sind jedoch die physikalisch erforderlichen Anforderungen nicht außer Kraft zu setzen. Nach wie vor müssen die Proportionen des Heizgaszuges auf Abgasmassenstrom und Heizgastemperatur abgestimmt werden.

In Abhängigkeit der Heizleistung stellt sich ein entsprechender Abgasmassenstrom ein, der durch die Heizgaszüge und den Schornstein sicher ins Freie zu transportieren ist. Um das zu ermöglichen, sind Querschnitt und Länge des Heizgasweges auf den sich im Schornstein einstellenden Unterdruck abzustimmen.

Die Errechnung von Zuglänge und lichtem Querschnitte der keramischen Heizgaszüge ist nun sehr viel differenzierter gestaltet, um sie an die unterschiedlichsten gestalterischen Bedürfnisse besser angleichen zu können.

Die nachvollziehbare Berechnung ist zu umfangreich, um sie an dieser Stelle verständlich darstellen zu können. Die Arbeitsblätter [81 KB] sind selbsterklärend, liegen kostenlos zum Download bereit und sollten jeden Handwerksmeister zum gewünschten Ziel bringen.

Wer weitergehende Informationen möchte, findet in der Broschüre "Beispielrechnungen" eine ausführliche Behandlung dieses Themas.

angestrahlt vom Heizeinsatz und Heizkasten aus Stahlblech/Grauguss.
Der gusseiserne Heizeinsatz gibt seine Wärmeleistung teils als Konvektions- und teils als Strahlungswärme ab. Der Anteil, der als Strahlungswärme auf Strahlbleche oder wärmegedämmte Luftheizkammerbegrenzungen trifft, wird zur Konvektionswärme umgewandelt.

Der Strahlungsanteil, der auf die Kachelflächen trifft, wird durch das Material an die Außenflächen geleitet und dort an den Aufstellungsraum abgegeben. Dieser Anteil der Wärmeleistung steht dem konvektiven Anteil innerhalb der Luftheizkammer nicht mehr zur Verfügung.

Auch für diese Berechnung finden Sie wetere Ausführungen in der Broschüre "Beispielrechnungen".

Nach den Aussagen der TR OL ist die Wärmeleistung der Frontplatte vom Hersteller des Heizeinsatzes anzugeben. Wenn diese Angaben nicht gemacht werden, kann nach der TR OL die Wärmeleistung mit einem Anteil von 10 % bezogen auf die Nennleistung (einschließlich der nachgeschalteten Heizgaszüge) gerechnet werden. Dieser Anteil verschiebt sich bei einer vorhandenen Glasscheibe in Abhängigkeit ihrer Größe in cm² bis zu einem Anteil von bis zu 35 %.

Alle Teilleistungen, die zur konvektiven Erwärmung der Luft innerhalb der Luftheizkammer nicht beitragen, sind von der Nennleistung des Heizeinsatzes in Abzug zu bringen. Das gilt für die Wärmeleistung der Frontplatte, der vom Heizeinsatz angestrahlten Kachelflächen und für die Wärmeleistung der Kachelfläche im Bereich der nachgeschalteten keramischen Heizgaszüge.

Bei den keramischen Heizgaszügen wird jedoch leicht übersehen, dass der Anteil der Wärmeleistung, der zur Luftheizkammer hin abfließt, nicht in Abzug gebracht werden darf. Aus diesem Grunde wird die Wärmeleistung der keramischen Heizgaszüge getrennt nach Wärmeabgabe über die Kachelfläche an den Raum und über die Begrenzungswand zur Luftkammer hin ermittelt.

Die Ermittlung des lichten Querschnitts der Luftheizkammer ist nicht direkt in Abhängigkeit der Wärmeleistung festzulegen. Die konvektiv zu transportierende Wärme wird vom Luftstrom aufgenommen und dann durch die Luft in den Aufstellungsraum transportiert. Aus diesem Grunde ist eine Zwischenrechnung erforderlich, um den Luftvolumenstrom in m³/h zu ermitteln.

Die erzeugte Wärme ist unter Beachtung der in der TR OL vorgegebenen Parametern in den zu erwärmenden Raum zu transportieren. (Zuluft = 75°C; Umluft = 20°C; Temperaturdifferenz = 55 K). Die mittlere Berechnungstemperatur innerhalb der Luftheizkammer = 47,5 °C).

Nachdem der erforderliche Volumenstrom ermittelt ist, kann der lichte Heizkammerquerschnitt (A) in m² festgelegt werden.

Mit dem Rechenergebnis kann dann der Heizkammerabstand zwischen der Oberfläche des Heizeinsatzes und der umgebenden Wandflächen bestimmt werden.

Es gilt die Herstellerangabe. Steht die nicht zur Verfügung, muss gerechnet werden. Bei dem ermittelten Heizkammerquerschnitt in cm² ist der lichte Heizkammerabstand von der geometrischen Größe, der Grundfläche des Heizeinsatzes, abhängig. Je größer der Umfang, je geringer ist der Abstand selbst.

Die TR OL bietet für die normalen Durchschnittsbedürfnisse mit der Tabelle 7.7 auf der Seite 90 eine vereinfachte Ermittlung des lichten Heizkammerquerschnitts an.

Da die Abmessungen der einzelnen Heizeinsätze bei gleicher Wärmeleistung sehr unterschiedlich sein können, ist das Ablesen des Heizkammerabstands in Tabellenform nicht vorgesehen. Hier gilt die Angabe des Herstellers, oder es ist in der vorgestellten Form zu rechnen.

Die Formeln, Zeichnungen und Formblätter zu diesen Beispielrechnungen können im Rahmen dieser Darstellung nicht mitgeliefert werden. Die Ladezeiten für diese großen Grafiken wären zu lang und es würde trotzdem nicht der erforderliche Überblick gegeben werden können.

Die kleine Broschüre mit dem Titel „Beispielrechnungen zu den Ausführungen der TR OL-2006“ enthält diese komplette Musterberechnungen einschließlich sämtlicher Datenblätter.