Die Physik der sancal Heiztechnik

Alfred Eisenschink

Das Wissen der Menschheit soll sich inzwischen halbjährlich verdoppeln. Unvorstellbar, wie diese Datenmenge entsteht und wo sie gespeichert wird. Nicht nur, daß sich das meiste neuerlichem Zugriff verwehrt, mit dem vielen neuen Wissen scheint mir altes geradezu aus dieser Welt zu verschwinden. Ein Grund für mich, die einfachen physikalischen Grundlagen meiner heiztechnischen Praxis endlich zu beschreiben, ehe sie vergessen werden, und, was ich seit langem unerträglich finde, ehe sie von unwissenden aber eifrigst phantasierenden Nachahmern, und ebenso von Gegnern, verfälscht werden.

Die Anfänge

reichen zurück in das Ende der fünfziger Jahre als ich mit US-amerikanischen baseboards vertraut gemacht und angehalten war, damit ofenbeheizten Baubestand mit Zentralheizanlagen auszustatten. Die einfache Montage erschien aussichtsreich, und ich machte mich 1964 selbständig mit dem Ziel, dieses Heizsystem zu fördern und zu verbreiten. Ein Kölner Heizungsunternehmer hatte Original baseboards erst aus den USA von General Automatics importiert, dann nachgebaut und unter dem Namen General Atlantic Fußleistenheizung vertrieben. Die gesamte Heizungsbranche setzte damals auf den Durchbruch dieser Heizkörperart, und ich übernahm für das Kölner Unternehmen die heiztechnische und verkaufstechnische Förderung des Produkts.

Intern war aus dem Wortfremdling General Atlantic schon das Kürzel Gen-tic (auf Kölsch: "dschäntig") geworden. Daraus und aus den schlecht übersetzten Fußleisten(-heizungen) machte ich "gentic HEIZLEISTEN" und formulierte das mittlerweile schon fast geflügelte Wort: "Heizleisten sind Heizkörper und Rohrleitung in einem". Hauptaufgabe war ein neues Heizregister und ein neues Gehäuse zu entwickeln. An der Staatlichen Ingenieurschule Köln sollte die Wärmeabgabe des alten Heizregisters untersucht werden. Auf dem ersten Prüfstand konnte zunächst kein Temperaturabfall des Heizwassers zwischen Eingang und Ausgang des Heizregisters gemessen werden. Die Fertigungslänge von 2,5 Metern war zu kurz. Erst mit 10 Metern Registerlänge war mit gestreckten Präzisions-Thermometern eine Differenz messbar. Die daraus über die durchströmende Wassermenge errechnete Wärmeabgabe betrug gerade einmal die Hälfte der für die Berechnung der Heizanlagen veröffentlichten Leistung: ein erschreckendes Ergebnis, den die eigentliche Heizwirkung war ja noch nicht entdeckt.

So machte ich mich daran, diese Wärmeabgabe zu verbessern. Auf einem eigenen Prüfstand ermittelte ich den Verlauf der Isothermen auf den einzelnen Lamellen des Registers und fand heraus, daß bei rechteckigen Lamellen mit zentrischem Sitz des wasserführenden Kernrohres das untere Fünftel der Lamellenfläche kalt blieb. Der kalte Luftzustrom von unten verhinderte das Erwärmen vom Kernrohr her. Am oberen Rand der Lamellen stand dagegen die Heizwassertemperatur an. Logische Folge: Die Wärmeleistung steigerte sich durch das nach unten verschobene Kernrohr. Das sinnlose untere Fünftel der Lamelle brachte oben angesetzt rund ein Fünftel mehr Wärmeabgabe. Das gilt bei sancal bis heute.

Ähnlich steht es mit den Gleitkanten meiner Heizregister. Ursprünglich waren an den vier Ecken der Register PE-Profile diagonal eingeklemmt. Damit konnten die Register in den Blechgehäusen geräuschlos auf Blechhaltern gelagert werden. Heute bringen zwei seitlich eingesetzte Profile, wie damals die vier, die Griffsicherheit bei der Montage. Das ist wichtig für das Handhaben, denn die gestanzten Lamellen haben messerscharfe Kanten und Ecken. Selbstverständlich kommen Register ohne diese Gleit- und Greifprofile billiger, aber welcher Nachahmer kümmert sich schon um seine ahnungslose Kundschaft, wenn er nur Preisvorteile andienen kann?! Auf die Fertigungslängen der Register komme ich noch zurück.

Die nachgebauten Gehäuse der US-baseboards wurden in Längen von 2,5 Metern aus allen Einzelteilen wie betriebsfertig zusammengesetzt und einzeln in Wellpappe verpackt. Auf der Baustelle mussten sie ausgepackt und für die Montage erst wieder umständlich zerlegt werden. Schlimmer war die Tatsache, dass sich die einzelnen Lamellen der Register nach kurzer Betriebszeit an der Wand über dem Gehäuse durch kleine schwärzliche Streifen abzeichneten. Beides zu ändern war meine nächste Aufgabe. Über Rauchversuche auf meinem Prüfstand ermittelte ich den Strömungsverlauf der Warmluft, die aus verschieden gestalteten Gehäuseformen aufstieg. Daraus ließ sich die Schwärzung über den alten Gehäusen erklären und ein neues entwickeln, über dem die Wände nunmehr sauber blieben. Gleichzeitig wurden die Einzelteile so gestaltet, dass sie einzeln und zu mehreren verpackt ausgeliefert und auf der Baustelle ohne Werkzeuge auf federnden Haltern sicher zusammengebaut werden konnten.

Die Technik dieser Fertigung und der Montage konnten durch Jahrzehnte unverändert beibehalten werden. Als um 1980 die Kunden allgemein ein Holzgehäuse den blechernen vorzogen, behielt ich die Grundform bei.  

Die Physik

spielt sich innerhalb dieses Gehäuses ab. Physik ist daran die Dynamik des Luftstromes, und zwar zunächst beginnend am unteren Rand der Lamellen, dann um das Kernrohr, weiter oberhalb der Lamellen, um die Deckbrettkante herum, nach hinten(!) an die Wand und schließlich daran empor. Das besondere ist der Ablauf dieser Strömung. Zwischen den vom Heizwasser des Kernrohres heißen Lamellen erwärmt sich die dünne Luftschicht, erfährt Auftrieb  und setzt sich vom unteren Rand der Lamellen an in eine Aufwärtsbewegung. Das Kernrohr engt den  Querschnitt ein, die Geschwindigkeit der Luft nimmt zu, deren Druck fällt dadurch minimal, von der Seite strömt kältere Luft zu, füllt den Querschnitt erneut, wird gleichzeitig infolge der Temperaturzunahme beschleunigt und es kommt, im Seitenprofil betrachtet, zu einer Strahlkontraktion nach dem Verlassen der Lamellen-Zwischenräume. Die Luftstrählchen aus den Spalten zwischen den Lamellen sind aus der Vorderansicht noch voneinander getrennt und strömen nebeneinander zur Vorderkante des Deckbretts. Dort angekommen werden sie gleichsam flachgedrückt und es mischen sich die dünnen heißeren Kernströme mit den kälteren Randzonen. Ein ziemlich gleichmäßig temperierter nur knapp fünf Millimeter dicker Luftschleier biegt sich nun um die Vorderkante des Deckbretts und strömt aufwärts rückwärts an die Wand an der die Heizleiste montiert ist. Diese Dynamik verläuft zwar natürlich aber keineswegs augenfällig. Und sie erklärt dem Verständigen wieso also das Deckbrett so breit gehalten ist, aber auch weitere konstruktive Einzelheiten des Gehäuses meiner Heizleisten.

Die Temperatur des thermisch egalisierten bildlich geglätteten und Luftstroms ist niedriger als die der noch einzelnen Strählchen. Ein zu heißer und nicht gleichmäßig temperierter Luftstrom an zu schmalen Deckprofilen war die Ursache von Schwärzungen der Wände über US-amerikanischen Heizleistenmodellen. Vom Unterschied der Temperaturen zwischen Luftströmen und Wänden hängt die mögliche Schwärzung der  Wände ab. Physiker nennen den Vorgang Thermodiffusion. Er wurde entdeckt und angewandt zum Separieren von Edelgasgemischen zwischen kälteren Membranen (siehe diverse Lexika der Physik). Über Heizleisten mit zu schmalen Deckprofilen, schlagen sich Staubpartikel aus  ungleichmäßig warmer Luft an der kühleren Wand nieder. Bei meinen Heizleisten ist die Thermodiffusion konstruktiv soweit verringert, dass sie nicht mehr auffällig wird. Ganz einfach!

Das Frontbrett meiner Heizleisten steht mit halber Dicke noch vor dem Deckbrett. Dieser Überstand sichert den Austritt der Prozessluft, wenn Möbel dicht an der Heizleiste stehen. Weshalb sie das dürfen, erkläre ich später.

Einige Begriffe

müssen nun geklärt werden, ehe ich auf weitere physikalische Einzelheiten weiter eingehe. Unterschiedlichen Lufttemperaturen ist dabei besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Alle Welt spricht im Zusammenhang mit Heizen von Raumtemperaturen, obgleich es diese mitnichten gibt. Was Ihr Thermometer an der Wand anzeigt, ist das Ergebnis von Ein- und Abstrahlungen und von Luftströmen, die erwärmen oder kühlen, je nachdem wo der Nagel eingeschlagen wurde, an dem es hängt. Ja sogar das Material und die Farbe der Unterlage, auf der das Messröhrchen befestigt ist, wirkten sich auf die Anzeige aus und ob die Flüssigkeit darin rot, blau gefärbt oder noch aus Quecksilber besteht. Temperaturen exakt messen gehört zu den schwierigsten Aufgaben  experimenteller Wissenschaft. Darauf kommt es aber bei Zimmerthermometern nicht an, schließlich lassen wir uns von deren Anzeige lediglich gelegentliches Wohlbefinden oder Unbehagen bestätigen.

Für die Physik jeder Heiztechnik müssen wir dagegen Lufttemperatur und Strahlungstemperatur unterscheiden. Legen Sie eine Hand kurz auf die Tischplatte und fühlen Sie deren Temperatur! Dann schwenken Sie die Hand dicht über dem Boden vor und zurück, und anschließend hoch über dem Kopf. Im August, bei 28 Grad im Schatten merken Sie kaum Unterschiede, aber im winterlich geheizten Zimmer spüren Sie auf dem Tisch dessen Strahlungstemperatur und mit der bewegten Hand die möglicherweise unterschiedlichen Temperaturen der Luft über dem Boden und in Kopfhöhe.

Warum ist das wichtig? Weil bei idealem Strahlungsklima die Strahlungstemperatur über der Lufttemperatur liegt: Damit wir nicht vor kalten Wänden frösteln und dennoch angenehm kühle Luft atmen können. Diese Strahlungsklima entspricht unserer Natur. Alles schon oft von mir beschrieben, aber noch nicht von allen gelesen.

Die Meßtechnik

unterscheidet seit mehr als hundert Jahren zwischen Luft- und Strahlungstemperatur, nur die Heiztechnik kennt da keinen Unterschied. Zum Messen von Strahlungstemperaturen verwendet man Thermometer mit "schwarzer Kugel", heißt es in alten Physikbüchern (engl. black bulb). Weil die glänzenden Quecksilberkugeln alle Strahlung reflektierten, schwärzte man sie kurz mit Ruß über einer Kerzenflamme, und schon hatte man ein perfektes Strahlungsthermometer.

Die Kugel eines Luftthermometers musste man vor unerwünschter Einstrahlung schützen. Dazu verwendete man ein poliertes Metallrohr, das alle Strahlung reflektierte und von der Kugel abhielt. Dies bedeutet einigen Aufwand. Aber mit solchen Thermometern lassen sich beispielsweise bei winterlichen Außenlufttemperaturen und  Sonnenschein auffällige Unterschiede zwischen Luft- und Strahlungstemperaturen messen und erkennen. Für entsprechende Messungen in geheizten Räumen sind Präzisionsthermometer nötig, die auch noch mit dem Fernglas abgelesen werden müssen: Die körperliche Wärmeabstrahlung eines Laboranten würde bereits zur Fehlanzeige der schwarzen Kugel führen.

Weit wichtiger als akademische Messverfahren erscheint mir der Unterschied von Luft- und Strahlungstemperatur auf unser Wohlbefinden. Sowohl für den Aufenthalt im Freien, als auch in geschlossenen Räumen existiert ein naturgesetzlicher Zusammenhang. In einer Kurve lässt sich der Ausgleich der beiden Größen das heißt die Zuordnung höherer oder niedrigerer Werte der einen Temperatur zur anderen ablesen.

Seit einigen Jahren gibt es nun zu erschwinglichen Preisen handliche Infrarot-Messgeräte, mit denen berührungslos Oberflächentemperaturen gemessen werden können. Strahlungstemperaturen von Wänden, Böden oder Möbeln, die ehedem nur mit den Händen erfühlt werden konnten, lassen sich auf Zehntelgrade genau ablesen. Skeptikern, die meinen Hinweisen und eigenem Fühlen  schlicht nicht glauben wollten, haben nun keinen Spielplatz mehr.

Die Messdaten

allen überzeugend aus und sind leicht nachprüfbar. So konnte ich am 15. November 2001 um 11 Uhr an meinem sancal beheizten Haus in einer kurzen Messreihe folgende Daten ermitteln: 

 

Außentemperatur Nordseite:	- 4,5 °C
Wandtemperatur 10 cm über Heizleiste:	23,4 °C
Wandtemperatur 1,0 m Höhe:	21,0 °C
Wandtemperatur 2,0 m Höhe und darüber:	20,0 °C
Temperaturen aller Möbel etc.:	21,0 °C
Lufttemperatur Boden/Decke:	19,0 °C
Wandtemperatur außen Südseite:	11,7 °C
Vorlauftemperatur:	47,0 °C
Rücklauftemperatur:	45,0 °C

Zu den Randbedingungen gehört noch die Wetterangabe: blauer Himmel, Sonnenschein, und die Dicke sowie die Dichte  der Außenmauer: 53 cm und 1200 kg/m3. Die Raumlufttemperatur wurde mit einem an der Schnur rotierenden Thermometer gemessen. Das ist üblich aber insoweit nicht ganz exakt, als zwar die Kühlung der Kugel durch die Luft überwiegt, aber die Einstrahlung von der wärmeren Umgebung infolge der Strahlungsgeschwindigkeit bleibt dabei erhalten.

Die Erkenntnisse

aus dieser Messreihe eröffnen nun weitere Einsichten in die Physik dieser Heiztechnik. Zunächst liegt die Außentemperatur nahe am Mittelwert für die Heizperiode und damit auch die Betriebstemperaturen der Heizung. Berechnet war das Heizsystem für 85/75 °C Betriebstemperatur und für -18 °C Außentemperatur. Die Auskühlung Vorlauf/Rücklauf war mit 10 °C angesetzt. 2 Grad stellen sich bei ca. 45 °C, und 6 °C bei 70 °C Betriebstemperatur ein.

Die Wandtemperatur lag 10 cm über der Heizleiste mit 23,4 °C am höchsten, nahm nach oben hin wieder ab, sogar unter die Gesamtstrahlungstemperatur des Raumes. Dies zeigt, dass die geringe Übertemperatur der eigentlich strahlenden Fläche oberhalb der Heizleiste sowohl den gesamten Innenraum "ausleuchtet", als auch die gesamten Speichermassen mit Wärme auflädt. Das ist der physikalische Kernsatz dieser Heiztechnik.

Die höchsten über den Heizleisten gemessenen Temperaturen der massiven Ziegelwände betrugen 24,9 °C bei ca. 70/64 °C Vorlauf/Rücklauf. Die Strahlungstemperatur steigt also nicht wesentlich, jedoch wächst die strahlende Fläche nach oben hin deutlich. Auch dies erstaunt, weil gerade von Gegnern der Heiztechnik mit Strahlenwärme auf "immense" Wärmeverluste durch die innen erwärmte Außenwand hingewiesen wird. Das trifft nicht zu, schließlich hält sich die Übertemperatur in engen Grenzen und außerdem beachte man die Temperatur der Außenseite der Außenwand infolge der Sonneneinstrahlung! Da strömt Wärme von beiden Seiten in die Wand. Diese Wärme trocknet die Wand ganz außergewöhnlich stark aus und reduziert den restlichen unleugbaren Wärmestrom durch die Wand. Dieser verläuft allerdings nicht, wie von Heizungspäpsten hartnäckig behauptet, linear mit dem fiktiven U-Wert und proportional zur Temperaturdifferenz Innen/Außen, sondern er folgt einem dynamischen Hin-und-her, oder Auf-und-ab. Fragen Sie nicht mich, was sich dabei teilchenelementar abspielt, wenn es Qantenphysiker selbst (noch) nicht wissen.

Die Praxis

dieser Heiztechnik läuft streng nach dieser Physik ab. Daran lässt sich nichts ändern und man kann sich nur danach richten. Das veränderliche Strahlungsfeld etwa bedeutet die Regelbarkeit der Strahlungsleistung. Daß dabei die Strahlungstemperatur mit steigender Heizwassertemperatur nur unwesentlich zunimmt im Gegensatz zur Höhe des strahlenden Feldes, liegt an dem geringen Wärmeübergang von der "Prozeßluft" aus der Heizleiste an die Wand. Wärmere Prozeßluft erfährt mit größerem Auftrieb höhere Strömungsgeschwindigkeit, kann sich aber nicht rascher und stärker abkühlen, so dass gleichsam für mehr Wandfläche nach oben hin Wärme verfügbar bleibt.

Deshalb ist die Bandbreite der Betriebstemperatur einer Heizanlage für die Regelbarkeit meines Heizsystems wichtig. Ein Planer, der aus vordergründiger Energiesparerei die Vorlauftemperatur mit maximal 40 °C begrenzen will, beschneidet die Funktionsfähigkeit. Rechnerisch können Heizkörper beliebiger Art in doppelter oder dreifacher Größe  für einen gegebenen Wärmebedarf bei 40 °C Betriebstemperatur ausgelegt werden. Das erhöht den Umsatz kräftig. Aber deren Regelbarkeit bleibt auf der Strecke. Eine spürbare Heizwirkung entsteht an herkömmlichen Heizkörpern bei 25 °C. Als Regelbandbreite der Betriebstemperatur bleiben dann  (40-25=) 15 Grad für einen Gang der Außentemperatur von 12 °C, dem Beginn des Heizbetriebs, bis -18 °C, dem Minimum, also 30 Grad; das heißt die Heizanlage müsste je Grad Außentemperatur mit 0,5 Grad Betriebstemperatur reagieren. Solch genaue Regler gibt es nicht

Für Heizleistenanlagen bleibt die Außenwandlänge die Grundlage des Systems. Und deshalb verlaufen Heizleisten grundsätzlich nur entlang der Außenwände. Die Gebäudehülle und deren Beschaffenheit bestimmt den rechnerischen und praktischen Wärmebedarf. Der verständige Planer wählt ein Heizleistenmodell mit einer Wärmeleistung, die es gestattet, alle Außenwände möglichst gleichmäßig zu bestücken. Aus dem Verhältnis der gesamten Heizregisterlänge zum Wärmebedarf des Hauses ergibt sich die Betriebstemperatur. Nicht umgekehrt!

An Innenwänden werden keine Heizleisten angeordnet. Ausnahme: In Bädern oder Küchen mit erhöhtem Luftwechsel können zusätzliche Heizregister eingebaut werden.

Ein skandinavisches Designermodell einer Heizleiste aus Alu-Strangguß hat für den Wärmebedarf normaler Gebäude eine zu geringe Wärmeleistung und muss daher auch an den Innenwänden installiert werden. Das kostet Geld, und an den Außenwänden fehlt die Wärme, die an Innenwänden als Speichermaßen gar nicht gebraucht wird. Wenig tröstlich, dass in jenen Aluprofilen auch Elektroleitungen geführt und Steckdosen montiert werden können.

Die Spezialitäten

technischer Strahlenwärme setze ich ein,  wenn große Fenster oder Türen an den Außenwänden keine Heizleisten zulassen. Dann schließe ich die "Strahlungslöcher" mit Heizzargen in den Laibungen, mit Rahmen um die Fenster oder Türen, mit Strahlplatten, Heizbändern rund um Glasdächer oder mit Heizsäulen vor hohen Fensterfronten. Für jeden Sonderfall gibt es eine besondere Lösung. Die überraschend gute Wirkung dieser Strahlflächen wird durch deren Strahlungstemperatur ausgelöst. Sie liegt immer nahe an der Heizwassertemperatur und damit wesentlich höher als die der Strahlflächen über Heizleisten. Der Ausgleich zwischen der Abstrahlung von menschlicher Haut an kalte Tür- und Fensterrahmen, oder an andere fühlbar kühle Bauteile wird dadurch wirksam ausgeglichen. An beheizten Zargen etwa lehnen sich Mensch und (Haus-) Hund im Winter gern an und genießen die "Wärme im Kreuz".

Die Konstruktion dieser Strahlflächen erfordert bautechnisches Wissen und heiztechnische Erfahrung. Anschlüsse an Bauteilen wollen bedacht wein, ebenso eine elastische Befestigung auf der Rohbauebene. Es dürfen auch keine Wärmebrücken entstehen. Besonders wichtig ist die Wasserführung im Heizsystem. Beruhigungsräume dürfen nicht auftreten, wenn Gas-abscheidungen aus dem Heizwasser vermieden werden sollen. Schließlich müssen Transport und Montage schon beim Entwurf berücksichtigt werden. Doch der Erfolg lohnt jede Mühe.

Die Alternativen

zur technischen Strahlenwärme aus Heizleisten beschäftigen meine Wettbewerber seit langem. Rosenheimer Baubiologen dachten sich schon in den siebziger Jahren "Neo-Hypokausten" aus. Riesige Kachelöfen sollten über heißluftdurchströmte Hohlräume gleich mehrere Stockwerke heizen. Die Häuser mussten dazu kompromißlos um den Ofen gebaut werden. Wem ist die Heizerei eines Riesenofens schon wichtiger als das Wohnen in schönen Räumen?

Eine ausgesprochen fragwürdige Praxis sehe ich in den direkten Wandheizungen. Das sind neuere Systeme, die mit Wasserrohren in den Wänden heizen wollen. Die Physik einer erhöhten Strahlungstemperatur mag daran stimmen, aber die Bautechnik keineswegs. Eingeputzte heizwasserführende Rohrleitungen, aus welchem Werkstoff auch immer, stellen ein, dem Bauherrn unzumutbares Restrisiko dar. Volle 30 Jahre währt die gesetzliche Verjährungsfrist für Planungsleistungen. Danach kommt der Planer für den Schaden jedes Nagels in einer Leitung auf, den ein unwissender Zeitgenosse - Mieter oder fremder Handwerker, oder wer auch immer  - einschlägt in dieser Zeit, und erst recht für die Folgen eines Rohrbruchs.

Und die unabänderliche Physik ist von den Direktwandheizern auch wenig bedacht: sie legen die Betriebstemperatur der Heizanlage in die Wand, und fördern damit unfreiwillig den Wärmestrom in dieser Wand nach außen. Da hilft auch nicht, dass staatliche Berater "Nichtstaatlicher Museen" im Rahmen einer Temperier-Ideologie Betriebstemperaturen der Heizanlagen um 20 °C für ausreichend erachten. Das Baurisiko bleibt bestehen.

Völlig unverständlich in dieser Hinsicht die neuere Haltung einiger Denkmalpfleger. Die Unversehrtheit des Originals stand einst an erster Stelle. Einbauten, die der Nutzung oder Erhaltung dienen sollten, mussten "rückbaubar" gestaltet sein. Von den staatlichen Temperieren alles vergessen: Außenmauern von Kirchen, Schlössern und Burgen werden nun aufgeschlitzt, kilometerlange Rohrleitungen in den Schlitzen versteckt und wieder zugeputzt. Höchst riskant, nicht wahr! Aber die staatlichen "Berater" unterliegen keinem Werkvertragsrecht, wie jeder ausführende Unternehmer, auch nicht, wie ein ordentlicher Planer, den Folgen der Verjährungsfristen nach 194 BGB. Doch bleiben wir beim Thema!

 

Der Wasserinhalt

meiner Heizsysteme unterliegt auch elementarer Physik. Der Wärmetransport funktioniert in Heizanlagen nur, wenn der Heizwasserstrom nicht durch Gasblasen unterbrochen wird. Deshalb verlangen manche Heizungsbaumeister an jeder Heizleiste einen "Entlüfter". Auf diese Schnapsidee kommen sie aber nur vor dieser unheimlichen Heizleiste. Am häuslichen Gartenschlauch, der an der Hauswand auf einem Schlauchsattel hängt, montiert keiner dieser Spezialisten am Scheitel jeder Schlauchwindung einen solchen Entlüfter. Im Frühling wird der Schlauch an die Wasserleitung gesteckt, und der Hahn aufgedreht. Am Schlauchende kommt erst Luft, dann  spritzen und spratzen aus dem ruckenden und zuckenden Schlauch erste Wasserschübe und Luftblasen, bis sich nach wenigen Augenblicken ein ruhiger Wasserstrahl ergießt.

Genau so füllen und spülen wir unsere Heizkreise. Im Rücklauf sperren wir dazu unseren Hauptschieber ab. Darunter lassen wir Wasser mit dem Füllschlauch, durch den Füllhahn, über die Pumpe, in den Heizkessel und zum Vorlauf der Heizung. Am Rücklaufsammler öffnen wir nur ein Heizkreisventil durch das sich nun aus dem Spülhahn über dem Hauptschieber und durch den  ruckenden und zuckenden Spülschlauch der erste Heizkreis füllt. Sobald das Wasser ruhig fließt, wird der zweite Heizkreis gefüllt und gespült, dann der dritte, usw.

Abwechslungshalber kommt nun mit dem Spülen etwas Chemie ins Spiel. Die wasserlöslichen (!) Rückstände der Flussmittel jeder Lötnaht werden ausgewaschen. Das macht das Innere der Heizanlagen ganz nebenbei korrosionssicher. Bei der ersten Inbetriebnahme der Heizanlage erwärmt sich das Heizwasser im Heizkessel und dadurch werden im Wasser gelöste Gase, in erster Linie Luft, wenn Sie wollen auch Sauerstoff, Stickstoff, Kohlensäure usw. als kleine Bläschen freigesetzt. Das ist wieder Physik. Diese Bläschen fängt ein "Absorptionsentlüfter" im Vorlauf hinter dem Heizkessel, sammelt sie, und entlässt sie über ein Schwimmerventil aus dem Rohrnetz. Das hält die Heizkreise zuverlässig "luftfrei"; auch wenn es Ihr Installateur zunächst "nicht glaubt".

Die Luftfeuchte

hat seit hundert Jahren Mediziner- und Laiengehirne vernebelt, heute lässt sie luftdichte Wohnungen verschimmeln. Irgendwann hat irgendwer ungerügt und ungestraft (!) verkündet, in unseren Wohnungen müsste die relative Feuchtigkeit mindestens (!) 55 Prozent betragen. Das bedeutet tatsächlich Treibhausklima. Wir sind aber keine Tomatenpflänzchen, sondern luftatmende Säuger. Lassen wir die chemischen Abläufe des Gasaustausches in unseren Lungen zulässigerweise außer Betracht, so zwingt die physikalische  Wärme- und Wasserdampf-Aufnahme der Atemluft zwischen dem Einatmen und dem Ausatmen zu der unleugbaren und unwiderlegbaren Erkenntnis: Atemluft muss so trocken wie möglich sein. Die Ursache der Irrlehre liegt in der Fehleinschätzung des Staubgehalts herumgewirbelter "Zentralheizungsluft".

Die Zusammenhänge habe ich in zwei Büchern und einigen Aufsätzen dargelegt. Das möchte ich hier nicht wiederholen. Viele medizinische Laien unter den Lesern haben auf der Basis von Schulwissen die Sache begriffen. Mediziner, Meteorologen, und erst recht meine Heizungskollegen verweigern die Einsicht. Lehrbücher der Physiologie bestätigten schon um 1900 die Physik der Atmung, wie ich sie als junger Ingenieur erkannt habe. Aber wer hat noch diese Bücher, und wer liest sie? Kein Mensch! Vor lauter neuer Erkenntnisse werden die alten vergessen. Hauptsache das Wissen der Menschheit erweitert sich tagtäglich.

 

meiner Heizsysteme zeigt gleichbleibend hohe Qualität. "Während der Heizperiode schlafen unsere Zimmerthermometer", sagte ein Kunde. Auch dafür gibt es einen physikalischen Grund. 

Die gesamte Speichermasse meiner Heizanlage, also alles Metall und alles Heizwasser, mache ich durch das Abtasten der Rücklauftemperatur zum idealen  Pufferspeicher. Die Fühler meiner Regler halten, abhängig von der Außentemperatur, die Solltemperatur des Heizwassers auf plusminus 1 Grad genau. Die Temperatur der Prozessluft schwankt dadurch höchstens im gleichen Ausmaß. Diejenige der Strahlfläche über den Heizleisten verändert sich mit diesen Impulsen kaum. Dieses "Dämpfen der Amplituden" führt zu statischen Anzeigen auf Zimmerthermometern.

"Bei uns ist es immer Sommer!", sagte ein Dreijähriger zu seiner Mutter, die meinte, er solle wenigstens im Winter zuhause seine Socken tragen. Diese wärmedurchflutete Strahlungsklima stört auch kein Schrank und kein Bett, die unmittelbar an meinen Heizleisten anstehen. In einem fünf Meter breiten Zimmer kommt es infolge der Lichtgeschwindigkeit der Wärmestrahlung in jeder Sekunde zu 60 Millionen Strahlungswechsel von Wand zu Wand, zu Schrank und Bett. Da gibt es keine "Schlagschatten". Und ganz wichtig: Heizleisten hinter Schränken, Regalen, Beten und Bänken halten die Außenwände dahinter warm und trocken. Dagegen werden kalte Außenwände hinter allem Mobiliar feucht und schimmelig! Ihre Großeltern wussten das noch.

Besonders auffällig ist das zu fühlen, wenn auf die treudeutsche "Nachtabsenkung" des Heizbetriebs während der Nachtstunden (22 bis 6 Uhr!) verzichtet wird. Durchgehendes Heizen spart außerdem Energie, und auch dies entspricht elementarer Physik. Der nächtliche Heizungsstillstand unterbindet das Nachladen der Speichermassen des Hauses ausgerechnet zu der Zeit, in der jedes Haus durch das "Plancksche Strahlungsloch" (siehe einschlägige Lexika) die meiste Wärme gegen das Weltall abstrahlt. Dieser tatsächliche Abfall des Wärmeinhalts der Speichermassen muss in den Morgenstunden mit höherer Betriebstemperatur der Heizanlage wieder nachgeladen werden. Ohne diese leidige Nachtabsenkung können Heizanlagen mit 10 bis 15 Grad niedrigerer Temperatur betrieben werden. Den reduzierten Energieverbrauch haben schon vor 20 Jahren meine gasheizenden Kunden an den Gaszählern abgelesen. Alles Physik!

Die Wärmedehnung

der Rohrleitung folgt auch unabänderlichen physikalischen Gesetzen. Vom kalten bis zum wärmsten Zustand einer Heizanlage dehnt sich jeder Meter Kupferleitung aufgerundet um einen Millimeter. Nicht viel, aber bei zehn Meter Hauslänge kommen 10 Millimeter zusammen. Denen muss die Installation Platz lassen; zum Beispiel in der Heizleiste. Das Gehäuse bietet diesen Spielraum, sofern ihn der Montierende nicht achtlos verspielt. Dies fällt jedoch unter Montagepraxis, die nicht hierher gehört. Daran ist bei meinen Heizsysteme ebenso gedacht, wie an alles andere. Das vergessen oder übersehen manche Leute. Sie erfahren gleich welche. 

Die Nachahmer

üben sich eifrig im Ideenklau. Jeder Wettbewerb belebt das Geschäft! - keine Frage. Ernsthafte Konkurrenz erweitert den Markt, vergrößert also den Kuchen. Aber meine Plagiatoren wollen nur meinen Kuchen essen. Dagegen habe ich was.

Nichts habe ich gegen den industriellen Einsatz technischer Strahlenwärme, wie ihn seit Jahrzehnten Gartner in Gundelfingen höchst erfolgreich vollzieht. Objekte wie die Unfallklinik in Murnau oder die Abfertigungshalle am Flughafen München, um nur zwei von Hunderten auf der ganzen Welt zu nennen, liegen außer meiner unternehmerischen Reichweite. Dennoch bestätigen sie die Physik, über die ich hier schreibe, und nehmen den unvermeidlichen Erfolg der Strahlenwärme für jede Art von Heizen in der Zukunft vorweg. Doch gerade diese Erfolgsaussicht weckt immer wieder den Nachahmungstrieb so mancher Täter.

Meine Schlagworte, ganze Buchseiten ohne Quellenangabe abzuschreiben, wäre schon genug. Aber meine Heizregister in schlechter Qualität nachzubauen, billiger anzubieten und als besser auszugeben, das ist zuviel.

Meine aus baupraktischer Erfahrung gewählte Registerlänge von 75 Zentimetern nachzuahmen, aber nur mit unterbrochener Lamellenbestückung auf dem unhandlichen Kernrohr von 2,5 Metern Länge, ist primitiv, nicht besser; wohl aber billiger.

Nach meinen Originalplänen, unrechtmäßig über einen meiner Anbieter beschafft, Heizzargen leichter und Heizsäulen dünner herzustellen, und im Internet in einer Weise darzustellen, daß der unbefangene Betrachter glauben muß, es handle sich um san domizile Leistung, das geht zu weit. Warum hat das geklaute "san" nicht schon gereicht?

Es gäbe seit 1989/90 ein "Gesetz gegen Produkt und Markenpiraterie", aber bislang gab es noch keinen Richter, der das zulässige Strafmaß "bis zu fünf Jahren" wenigstens für eine Woche verhängt hätte. Die Staatsanwaltschaft München lehnte zweimal ab, stellte ein drittes Mal nach Paragraph 153 gegen Zahlung eines Betrages ein, den ein Plagiator aus der Portokasse hinlegt.

Vielleicht sollte man der so sehr "unabhängigen" und dadurch leicht weltfremden Richterschaft zugute halten, dass sie es äußerst ehrenhaft findet, von möglichst vielen Kollegen zitiert und nachgesprochen zu werden. Aus dieser Gepflogenheit wächst vermutlich wenig Verständnis für Ingenieure und Architekten, gar für spinöse Erfinder, die Schutz für ihre Einfälle gewährt und gesichert haben wollen.

 

Vielleicht sollte man der so sehr "unabhängigen" und dadurch leicht weltfremden Richterschaft zugutehalten, daß sie es äußerst ehrenhaft findet, von Kollegen zitiert und nachgesprochen zu werden. An dieser Gepflogenheit läßt sich vermutlich wenig Verständnis ableiten für Ingenieure und Architekten, gar für spinöse Erfinder, die Schutz für ihre Einfälle gewährt und gesichert wissen wollen.

 

Professor Rido Busse, erfolgreicher Designer in Ulm, erfand um 1977 den "Plagiarius". Einen schwarzen Gartenzwerg mit goldener Nase verleiht er seitdem alljährlich dem unverschämtsten Plagiator, der auszumachen ist. Als in den achtziger Jahren erstmals meine Heizleiste mit Holzgehäuse auf den Millimeter genau von einem damals namhaften Unternehmen der Heizungsbranche nachgebaut wurde, wandte auch ich mich an Busse. Antwort seines Sekretariats: "Mit einem Heizkörper aus Holz wollen wir uns nicht befassen!" Nur mein Pech, oder doch das derer, die die hintergründliche große Physik hinter dem vordergründigen kleinen Holzgehäuse nicht erkennen?

nimmt kein Ende. In den Schubladen wartet noch einiges auf den Einsatz für technische Strahlenwärme. Was vor 20 Jahren keiner mehr haben wollte, ein Metallgehäuse für Heizleisten ist darunter; als Baustein neuer Innenarchitektur, nicht etwa als Ersatz für solides Holz. Gediegene Strahlplatten anstelle der umständlich versproßten Raumwärmekörper aus den Designer-Prospekten der Heizungsbranche. Und weil es Heizsysteme nicht losgelöst von Häusern geben kann, gibt es auch Konzepte für langlebige Massivhäuser in denen glückliche Menschen gesund und lange leben können. Zu erschwinglichen Preisen, weil schönes Bauen einfacher und preiswerter sein kann als der zeitgemäße und kurzlebige Wohnschachtelschund.

Dazu braucht es allerdings Bauherrn und Partner, die eignem Wissen vertrauen, und nicht nur glauben was andere so meinen.

Das Ende

aller sinnlosen Luftheizerei steht nun bevor. Auch wenn noch eine Weile in luftdichten Häusern künstlich gelüftet und verkünstelt geheizt wird. Muff und Schimmel werden dazu führen, dass sich die Menschen wieder darauf besinnen, wie gut die Strahlenwärme der Sonne auf der Haut tut, und wie notwendig frische Luft zum Atmen ist. Die Menschen werden sich gegen die ungesunden, heute noch behördlich verordneten luft- und dampfdichten Menschenkäfige erwehren, und ihr Recht auf dieses natürliche und gesunde Klima mit technischer Strahlenwärme aus einfachen, wirtschaftlichen und ökologischen Heizsystemen auch in den Häusern einfordern, in denen sie wohnen und arbeiten. Meine Zeit wird das nicht mehr sein, doch ich hielt es für meine Lebensaufgabe, dafür zu arbeiten.

Nachwort für die Kritiker meiner Arbeit:Wenn der notorisch neugierige Nachdenker zum Vordenker wird, setzt er sich der Inquisition der Dummheit aus. Dies umso mehr, wenn er Einfaches erdenkt und damit Ärger darüber auslöst, dass man nicht selbst dahinter gekommen ist. Seine Ideen nehmen keinen Schaden, solange sie Ignoranz unbeachtet hält. Gefährlich werden allerdings Dummköpfe, die zwar nichts verstanden haben, aber alles kopieren und auch noch verbessern wollen. Sie nehmen dem Einfachen jede Größe und echtem Fortschritt alle Chancen.