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Knackgeräusche in der Heizungsanlage
Wo sie herkommen und wie man sie beseitigt
17.01.2014 (GE 2/14, 108) Die Heizungsanlage lebt. Sie stampft und ächzt, sie quietscht und gluckert, und manchmal knackt sie auch. Dieses Knacken oder Schlagen kann auf die Dauer ziemlich nervtötend sein. Die Ursache ist nicht immer sofort lokalisierbar, weil sich der Schall durch die Rohre in der gesamten Heizungsanlage verteilt. Ein Aufspüren der Ursache ist meist schwierig. Aber fangen wir von vorne an.
Ältere Heizungsanlagen hatten Ventile, die man auf- und zudrehen konnte. Drehte man sie auf, ging die Heizung„an“, der Heizkörper wurde warm. Drehte man sie zu, blieb die Heizung „aus“, der Heizkörper wurde kalt. Dann kamen die Thermostatventile. Die Arbeitsweise dieser Ventile wurde von vielen nicht verstanden und wird daher immer noch als Auf/Zu-Ventil missverstanden. Das ist falsch.
Ein Thermostatventil arbeitet vollständig automatisch. Der Nutzer muss nur einmal den Punkt finden, der für die genehme Wärme im Raum sorgt. Dazu gibt es Hilfsmittel in Form von Ziffern auf den Thermostatventilen. Diese Ziffern müssen für jeden Raum einzeln einmal gewählt werden.
Beispiel: Es kann sein, dass ein im Wohnraum auf Stufe 3 gestelltes Thermostatventil für diesen Raum eine Temperatur von 20 °C ergibt, während in einem anderen Raum, z. B. dem Kinderzimmer, dieselbe Raumtemperatur von 20 °C nur in der Stellung 4 erreicht werden kann.
Das ist vollkommen normal, denn die Heizlasten sind in fast jedem Raum unterschiedlich. Heizlasten gleichen den Verlust an Wärme im Raum durch die Heizungsanlage wieder aus.
Normal ist auch das Phänomen, dass Heizkörper vollkommen kalt sind, obwohl die Außentemperatur vielleicht - 4 °C beträgt. Dazu muss man den Hintergrund verstehen. Der Heizkörper ist nun nicht mehr eine reine Auf/Zu-Maschine, sondern die Heizung„lebt“. Thermostatventil und Heizkörper sind lediglich Mittel zum Zweck. Der Zweck ist die Bereitstellung von Wärme. Ist der Raum warm genug, braucht die Heizungsanlage nicht weiter zu heizen. Der Heizkörper bleibt konsequenterweise kalt. Deshalb bleibt bei entsprechender Raumwärme der Heizkörper auch im Winter kalt. Diese Tatsache müssen wir uns für die weitere Betrachtung merken.
Ältere Heizungsanlagen hatten, wie eingangs dargestellt, keine automatischen Thermostatventile und auch keine Regelungen für den Heizkessel; auch hier gab es lediglich ein Auf/Zu-Ventil. Der Heizkessel lief daher ständig. Und das immer auf einer gleichbleibende Temperatur. Diese Kessel werden daher auch Konstanttemperaturkessel genannt. Diese Konstanttemperaturkessel sind vielfach schon durch neuere Versionen, sogenannte Niedertemperatur- oder Brennwertkessel, ersetzt worden, wenn auch noch nicht gänzlich (Achtung: Die Energieeinsparverordnung – EnEV 2014 – schreibt vor, dass noch vorhandene Konstanttemperaturkessel innerhalb bestimmter Fristen in den nächsten Jahren ersetzt werden müssen). Ein zentrales – und oft übersehenes – Problem beim Austausch von Konstanttemperaturkessel gegen Niedertemperatur- oder Brennwertkessel ist, dass die Verteilleitungen nicht auf diese neueren Kesseltypen abgestimmt wurden. Meistens haperte es hier am Geld. Wozu diesen Aufwand betreiben?
Wie wurden Verteilleitungen, insbesondere Steigleitungen, durch die Stockwerke verlegt? In welcher Art von Gebäuden treten die Knackgeräusche verstärkt auf?
Die meisten Knackgeräusche werden in neueren Gebäuden auftreten. In den Baujahren von 1950-1980 wurden viele Bauten im Akkord „hochgezogen“. Schnelligkeit rangierte vor Sorgfalt. Für Bohrungen oder ähnliche um Rohrbefestigungen war keine Zeit, außerdem war es viel einfacher, die Heizrohre an den vorhandenen Stahlaussteifungen des Baukörpers zu befestigen. Bei den damaligen Heizungsanlagen war das auch kein Problem. Das Knacken ist daher nur in den Phasen des Anheizens aufgetreten. Im Herbst und im Frühjahr gab es Knackgeräusche. Damit konnte man leben. Heute haben wir keine konstante Temperatur in der Heizanlage, sondern die Temperaturen passen sich der Umgebung an, nämlich der Außentemperatur und der Wohnraumtemperatur. Das heißt, dass die Heizkörpertemperatur nicht nur durch die Raumwärme, sondern auch durch die Umgebungswärme beeinflusst wird. Dabei bleibt aber die Raumtemperatur gleich und verändert sich nicht. Die Heizanlage unterliegt heute demnach einem ständigen Prozess der Aufheizung und Abkühlung. Und genau das ist die Ursache, welche zu den Knackgeräuschen führt.
Jede Temperaturänderung eines Materials hat eine Ausdehnung oder ein Zusammenziehen des Materials zur Folge. Wenn sich zwei Material-Komponenten unterschiedlich ausdehnen, weil sie unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben, dann reiben sie aneinander, und es kommt zu Knackgeräuschen. Man könnte fast sagen, Knackgeräusche sind die „Erdbeben“ in der Heizungsanlage, ausgelöst durch Temperaturänderungen: Das Heizrohr möchte sich ausdehnen, weil es sich erwärmt. Diese Ausdehnung wird aber nicht zugelassen, weil das Heizrohr z. B. an den Baukörper angeschweißt ist. Dann kann es sich nicht ausdehnen. Die Kräfte, die jetzt im System walten, sind aber derart stark, dass sich Knackgeräusche bilden. Bei den heute installierten Systemen sind daher die Befestigungsschellen immer mit einem Gummi ausgestattet. Dieser dient u. a. der Aufnahme der Ausdehnung des Rohrmaterials. Ein Knacken wird hier eher nicht auftreten.
Weitere Knackgeräusche könnten auftreten, wenn Rohre durch den Baukörper gelegt wurden und die Rohrdurchführung durch Wand, Decke oder Boden derart fest mit dem Rohr verbunden ist, dass der Beton das Rohr quasi festhält. Das Rohr lässt sich aber nicht „festhalten“ und bewegt sich. Die Folge ist auch hier ein Knacken in der Heizungsanlage. Das Knacken in der Heizungsanlage ist mithin eine Folge der ständigen Temperaturschwankung und der damit auftretenden ständigen Ausdehnung und Zusammenziehen der Heizrohre, die in Verbindung mit dem Baukörper stehen.
Wie ist dem Knacken beizukommen?
An den Stellen, an denen das Knacken lauter ist als an anderen Stellen, sollten die Rohre vom Baukörper getrennt werden. Wenn z. B. Rohre als Steigleitungen durch die Decke und den Boden verlegt sind, kann eine arbeitsintensive und damit teure Maßnahme erforderlich sein.
Fazit: Knackgeräusche in einer Heizungsanlage stören das Wohlbefinden und die Behaglichkeit der Bewohner und tragen zur Wohnwertminderung bei. Die Ursache des Knackens zu beheben ist aber alles andere als banal. Da sich, was die Ursachenerforschung erschwert, die Geräusche in einer Heizanlage im gesamten Rohrsystem verteilen, gestaltet sich die Lokalisation der effektiven Knackstelle schwierig. Ist eine derartige Stelle lokalisiert, ist ein Trennen vom Baukörper notwendig. Diese Trennung kann über eine Entkopplung durch gummigelagerte Rohrbefestigungsschellen o. Ä. erfolgen.
Ein Thermostatventil arbeitet vollständig automatisch. Der Nutzer muss nur einmal den Punkt finden, der für die genehme Wärme im Raum sorgt. Dazu gibt es Hilfsmittel in Form von Ziffern auf den Thermostatventilen. Diese Ziffern müssen für jeden Raum einzeln einmal gewählt werden.
Beispiel: Es kann sein, dass ein im Wohnraum auf Stufe 3 gestelltes Thermostatventil für diesen Raum eine Temperatur von 20 °C ergibt, während in einem anderen Raum, z. B. dem Kinderzimmer, dieselbe Raumtemperatur von 20 °C nur in der Stellung 4 erreicht werden kann.
Das ist vollkommen normal, denn die Heizlasten sind in fast jedem Raum unterschiedlich. Heizlasten gleichen den Verlust an Wärme im Raum durch die Heizungsanlage wieder aus.
Normal ist auch das Phänomen, dass Heizkörper vollkommen kalt sind, obwohl die Außentemperatur vielleicht - 4 °C beträgt. Dazu muss man den Hintergrund verstehen. Der Heizkörper ist nun nicht mehr eine reine Auf/Zu-Maschine, sondern die Heizung„lebt“. Thermostatventil und Heizkörper sind lediglich Mittel zum Zweck. Der Zweck ist die Bereitstellung von Wärme. Ist der Raum warm genug, braucht die Heizungsanlage nicht weiter zu heizen. Der Heizkörper bleibt konsequenterweise kalt. Deshalb bleibt bei entsprechender Raumwärme der Heizkörper auch im Winter kalt. Diese Tatsache müssen wir uns für die weitere Betrachtung merken.
Ältere Heizungsanlagen hatten, wie eingangs dargestellt, keine automatischen Thermostatventile und auch keine Regelungen für den Heizkessel; auch hier gab es lediglich ein Auf/Zu-Ventil. Der Heizkessel lief daher ständig. Und das immer auf einer gleichbleibende Temperatur. Diese Kessel werden daher auch Konstanttemperaturkessel genannt. Diese Konstanttemperaturkessel sind vielfach schon durch neuere Versionen, sogenannte Niedertemperatur- oder Brennwertkessel, ersetzt worden, wenn auch noch nicht gänzlich (Achtung: Die Energieeinsparverordnung – EnEV 2014 – schreibt vor, dass noch vorhandene Konstanttemperaturkessel innerhalb bestimmter Fristen in den nächsten Jahren ersetzt werden müssen). Ein zentrales – und oft übersehenes – Problem beim Austausch von Konstanttemperaturkessel gegen Niedertemperatur- oder Brennwertkessel ist, dass die Verteilleitungen nicht auf diese neueren Kesseltypen abgestimmt wurden. Meistens haperte es hier am Geld. Wozu diesen Aufwand betreiben?
Wie wurden Verteilleitungen, insbesondere Steigleitungen, durch die Stockwerke verlegt? In welcher Art von Gebäuden treten die Knackgeräusche verstärkt auf?
Die meisten Knackgeräusche werden in neueren Gebäuden auftreten. In den Baujahren von 1950-1980 wurden viele Bauten im Akkord „hochgezogen“. Schnelligkeit rangierte vor Sorgfalt. Für Bohrungen oder ähnliche um Rohrbefestigungen war keine Zeit, außerdem war es viel einfacher, die Heizrohre an den vorhandenen Stahlaussteifungen des Baukörpers zu befestigen. Bei den damaligen Heizungsanlagen war das auch kein Problem. Das Knacken ist daher nur in den Phasen des Anheizens aufgetreten. Im Herbst und im Frühjahr gab es Knackgeräusche. Damit konnte man leben. Heute haben wir keine konstante Temperatur in der Heizanlage, sondern die Temperaturen passen sich der Umgebung an, nämlich der Außentemperatur und der Wohnraumtemperatur. Das heißt, dass die Heizkörpertemperatur nicht nur durch die Raumwärme, sondern auch durch die Umgebungswärme beeinflusst wird. Dabei bleibt aber die Raumtemperatur gleich und verändert sich nicht. Die Heizanlage unterliegt heute demnach einem ständigen Prozess der Aufheizung und Abkühlung. Und genau das ist die Ursache, welche zu den Knackgeräuschen führt.
Jede Temperaturänderung eines Materials hat eine Ausdehnung oder ein Zusammenziehen des Materials zur Folge. Wenn sich zwei Material-Komponenten unterschiedlich ausdehnen, weil sie unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben, dann reiben sie aneinander, und es kommt zu Knackgeräuschen. Man könnte fast sagen, Knackgeräusche sind die „Erdbeben“ in der Heizungsanlage, ausgelöst durch Temperaturänderungen: Das Heizrohr möchte sich ausdehnen, weil es sich erwärmt. Diese Ausdehnung wird aber nicht zugelassen, weil das Heizrohr z. B. an den Baukörper angeschweißt ist. Dann kann es sich nicht ausdehnen. Die Kräfte, die jetzt im System walten, sind aber derart stark, dass sich Knackgeräusche bilden. Bei den heute installierten Systemen sind daher die Befestigungsschellen immer mit einem Gummi ausgestattet. Dieser dient u. a. der Aufnahme der Ausdehnung des Rohrmaterials. Ein Knacken wird hier eher nicht auftreten.
Weitere Knackgeräusche könnten auftreten, wenn Rohre durch den Baukörper gelegt wurden und die Rohrdurchführung durch Wand, Decke oder Boden derart fest mit dem Rohr verbunden ist, dass der Beton das Rohr quasi festhält. Das Rohr lässt sich aber nicht „festhalten“ und bewegt sich. Die Folge ist auch hier ein Knacken in der Heizungsanlage. Das Knacken in der Heizungsanlage ist mithin eine Folge der ständigen Temperaturschwankung und der damit auftretenden ständigen Ausdehnung und Zusammenziehen der Heizrohre, die in Verbindung mit dem Baukörper stehen.
Wie ist dem Knacken beizukommen?
An den Stellen, an denen das Knacken lauter ist als an anderen Stellen, sollten die Rohre vom Baukörper getrennt werden. Wenn z. B. Rohre als Steigleitungen durch die Decke und den Boden verlegt sind, kann eine arbeitsintensive und damit teure Maßnahme erforderlich sein.
Fazit: Knackgeräusche in einer Heizungsanlage stören das Wohlbefinden und die Behaglichkeit der Bewohner und tragen zur Wohnwertminderung bei. Die Ursache des Knackens zu beheben ist aber alles andere als banal. Da sich, was die Ursachenerforschung erschwert, die Geräusche in einer Heizanlage im gesamten Rohrsystem verteilen, gestaltet sich die Lokalisation der effektiven Knackstelle schwierig. Ist eine derartige Stelle lokalisiert, ist ein Trennen vom Baukörper notwendig. Diese Trennung kann über eine Entkopplung durch gummigelagerte Rohrbefestigungsschellen o. Ä. erfolgen.
Autor: Reiner Miethe, Technischer Referent der Innung SHK Berlin
