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Heizungstechnik

Hypokaustenheizungen

Aus römischer Zeit sind in Deutschland Reste von sogenannten Hypokaustenheizungen gefunden worden. Es handelte sich um eine frühe Form der Fußbodenheizung. Die Rauchgase eines offenen Feuers wurden durch Hohlräume unter die Fußböden geleitet und erwärmten diese. Die Ableitung erfolgte über den Wandheizkanal.

In späteren Jahrhunderten wurden speziell in Schlössern und Burgen die Kamine von ebenfalls offenen Feuerstätten nicht streng senkrecht durch das Haus gebaut. Es wurden die warmen Abgase in Windungen an den Wohnräumen vorbeigeleitet– dies war eine erste Form der Zentralheizung.

Auch eine Systemtrennung durch gemauerte Steinkammern im Kellerbereich wurde erfunden. Mit dem Feuer wurde Frischluft erwärmt, die dann direkt in die Aufenthaltsräume geleitet werden konnte.

Dampfheizung

Mit der Verbreitung der Dampfmaschine in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts entwickelte sich die Dampfheizung. Der in der Dampfmaschine nicht ganz kondensierte Dampf wurde durchWärmetauscher in Büros und Wohnräume geleitet. Ein Gedanke war es u. a., mit der Restenergie einer Dampfheizung eine Turbine zu betreiben.

Schwerkraftheizung

Die nächste Entwicklungsstufe war die Schwerkraftheizung. Die Erfahrung zeigte, dass zum Erreichen einer Raumtemperatur von 20 °C Wasser nur noch bis ca. 90 °C erhitzt werden musste, also nur knapp bis unter die Siedegrenze. In Rohrleitungen mit sehr großen Durchmessern stieg das heißeWasser nach oben. Wenn es einen Teil seiner Wärme abgegeben hatte (abgekühlt war), floss es durch die Erdanziehungskraft wieder in den Kessel zurück. Die unterschiedlichen Gewichtskräfte bewirken die Auftriebs- und Abtriebsbewegung des Wassers.

Auch der träge Anlauf einer solchen Schwerkraftzirkulation führte bereits am Anfang unseres Jahrhunderts zu Überlegungen, sogenannte Umlaufbeschleuniger in die Rohrleitungen einer Heizung einzubauen.

Elektromotoren waren in jener Zeit als Antrieb ungeeignet, da sie mit offenen Schleifringläufern arbeiteten. In einem wasserführenden Heizungssystem hätte es zu erheblichen Unfällen kommen können.

Erste Heizungsumwälzpumpe

Erst die Erfindung des ersten gekapselten Elektromotors durch den schwäbischen Ingenieur Gottlob Bauknecht ermöglichte seinen Einsatz bei einem Umlaufbeschleuniger. Dessen Freund, der westfälische Ingenieur Wilhelm Opländer, entwickelte eine solche Konstruktion, für die er 1929 ein Patent erhielt.

In einen Rohrkrümmer wurde ein Pumpenrad in Form eines Propellers eingebaut. Der Antrieb erfolgte über eine abgedichtete Welle, die von dem Elektromotor angetrieben wurde.

Damals wurde aber noch nicht von Pumpe für diesen Umlaufbeschleuniger gesprochen. Dieser Begriff setzte sich erst später durch. Denn, wie schon zuvor beschrieben, bringt man Pumpen mit Wasserheben in Verbindung. Diese Umlaufbeschleuniger wurden bis etwa 1955 gebaut und mit deren Einsatz konnte die Heizwassertemperatur immer niedriger gefahren werden.

Heute gibt es eine Vielzahl von Heizungssystemen, von denen die modernsten mit sehr niedrigen Wassertemperaturen arbeiten. Ohne das Herz der Heizungsanlage, also ohne die Heizungsumwälzpumpe, wäre diese Heizungstechnik nicht möglich.