Die Geschichte des Konvektors

Teil 1: Die Entwicklung

Als Horst Nawothnig 1950 bei GEA seine berufliche Laufbahn als Ingenieur begann, war seine erste Aufgabe, ein - wie sich später herausstellte - erfolgreiches Produkt der Heiztechnik zu entwickeln: der Konvektor. Die eigentliche Geschichte der Konvektoren beginnt aber in den USA. Dort war das Prinzip der Konvektion bereits seit einiger Zeit in Heizsystemen umgesetzt worden. Diese Möglichkeiten stießen auch in Deutschland kurz nach Ende des zweiten Weltkriegs auf großes Interesse.

Bis heute sind die Möglichkeiten in der Anwendung des Konvektors und des Prinzips der Konvektion enorm gewachsen.

"Als neuer Mitarbeiter können Sie ja einen serienreifen Konvektor entwickeln" - so wurde Horst Nawothnig zu Beginn seiner Karriere in der GEA empfangen. Er freute sich über diese Aufgabe und die "Pionierarbeit", die vor ihm lag. "Und diese Arbeit war enorm", so resümiert Nawothnig Jahrzehnte später. "Wir hatten den Ehrgeiz, das Prinzip der Konvektion in ein perfektes Produkt zu transformieren, dessen Prinzipien lange Zeit Gültigkeit haben sollten." Dieses Ziel hat Nawothnig erreicht, denn die Grundlagen des Konvektors haben tatsächlich noch heute Bestand und werden immer noch oft kopiert. Mal überzeugend, sehr oft aber mit erheblichem Verlust an Effizienz sowie Haltbarkeit. "Die optimale Funktion eines Wärmetauschers ohne Ventilation liegt nun einmal in Details."

Werbung mit dem Charme der 50er- und 60er-Jahre: Zwar haben sich die Layouts bis heute geändert. Geblieben sind jedoch die wesentlichen Argumente für das stille Heizsystem.

An frühere Arbeiten der Abteilung anknüpfend, wurde unter der Leitung von Rudolf Herber das Prinzip der Konvektion beim Stahlheizkörper festgemacht. Durch diese Verbindung von Stahlheizkörper und neuem Heizprinzip entstand so der erste deutsche Konvektor. Eben dieses Exemplar, der K 54, ähnelte den heutigen Produkten bereits sehr. Seine - für GEA-Produkte typischen elliptischen Rippenrohre - waren schon damals vorhanden; sie waren lediglich etwas breiter. Exakt stimmt das Anfangsexemplar in der "Technik" überein, die sich in all den Jahren bewährt hat und nur noch wenig Raum für Optimierungsmaßnahmen ließ.

Das in den Konvektorrohren strömende Heizmedium (Wasser oder Dampf) gibt Wärme an die durch Feuerverzinkung metallisch mit den Konvektorrohren verbundenen Lamellen weiter. Die Lamellen erwärmen wiederum die umgebende Luft, die nach oben steigt, worauf die kältere Raumluft von unten in den Konvektor nachströmt. Auf diese Weise entsteht eine sanfte, kaum wahrnehmbare Luftbewegung, die den Raum schnell und gleichmäßig erwärmt.

Die vielfältigen Einbaumöglichkeiten der Konvektoren waren von Anfang an eines der wichtigsten Argumente für Architekten, Planer und Nutzer.

Überzeugende Vorzüge in architektonischen Lösungen

Bereits in den Anfangsjahren des Konvektors wurden dessen Vorteile gegenüber anderen Heizsystemen erkannt. Das sind erstens die kleineren Baumaße und das geringere Gewicht, die die Montage vereinfachen. Zweitens zeichnet sich der Konvektor gegenüber anderen Heizsystemen durch seine überaus flexiblen Einbaumöglichkeiten aus. Egal ob vor geschosshohen Fenstern oder architektonisch geschickt im Boden versenkt: Konvektoren entwickeln überall dort, wo herkömmliche Heizmöglichkeiten stören oder nicht funktionieren, ihre besten Leistungen. Die Unterfluranordnung als die eleganteste und zugleich komfortabelste Lösung lässt mehr Raum für die Einrichtung.

Hinter Verkleidungen entfalten Konvektorsysteme ihre volle Leistungsstärke. Während sich bei anderen Systemen, wie z.B. Radiatoren, Verkleidungen negativ auf die Leistungen der Geräte auswirken, nimmt die des Konvektors hingegen noch durch die so genannte Kaminwirkung zu. Durch eine Verengung des Austrittschachtes wird die austretende warme Luft beschleunigt. Dies erhöht die Luftbewegung, die dennoch von ihrer Geschwindigkeit her nicht zu spüren ist.

Drittens hat der Konvektor den Vorteil, dass der Wasser- bzw. Dampfinhalt in seiner Anlage sehr gering ist. Dies hat zur Folge, dass die Aufheizzeiten kurz sind und das ganze System schnell auf Temperaturwechsel reagieren kann. Diese Flexibilität beruht auf der Zusammensetzung der Produkte: Die inneren elliptischen Stahlrohre weisen bei niedrigem Materialeinsatz eine höhere Wärmeleistung und einen kleineren Luftwiderstand auf, als gewöhnliche Rundrohre. Sie werden gemeinsam mit den Lamellen aus Stahlblech im Zinkbad komplett verzinkt, wodurch ein effektiver und dauerhafter Wärmeübergang zwischen den beiden Teilen gegeben ist. Die Wahl des Werkstoffes Stahl hält darüber hinaus die Gefährdung der Konvektoren während der Bauphase möglichst gering.

Einbaubeispiel von Konvektoren im Unterflurbereich vor geschosshohen Fenstern: Freie Durchsicht ist garantiert.

Wesentlicher Aspekt: Effizienter Wärmeübergang

Ende der 60er-Jahre traten vermehrt Anbieter von Konvektoren in Deutschland auf, die zum Teil bis 40% höhere Leistungen für ihre Geräte im Vergleich zum Konvektor K54 angaben und auf unterschiedlichen Basisannahmen beruhten. Um die Leistungsmessungen international zu vereinheitlichen, entstand um 1970 eine Arbeitsgruppe beim Normenausschuss. Diese hatte die Aufgabe, eine Norm (die spätere DIN 4704) zur Überprüfung und Registrierung der Heizkörperleistungen zu erarbeiten.

Dem Normenausschuss gehörten u.a. drei Leiter von amtlichen Hochschulinstituten sowie weitere Fachleute aus der Industrie an. Unter ihnen war auch Horst Nawothnig. Die DIN 4704 stellte lange Zeit die Grundlage für alle Heizkörperleistungsmessungen dar und ist in die heutige DIN EN-Norm 442 mit eingeflossen.

Seit Inkrafttreten der neuen Wärmeschutzverordnung (WSVO) greifen immer mehr Planer, Architekten und Installateure auf Konvektoren zurück. Durch die im Laufe der Jahre deutlich verbesserte Wärmedämmung der Gebäude, ist der Heizbedarf erheblich zurückgegangen, sodass Konvektoren ihn heute komplett abdecken können. Durch die schärferen Richtlinien zum Energieverbrauch in der neuen Wärmeschutzverordnung haben sie hierzu ihr Eignungszeugnis erhalten.

Doch auch die Möglichkeiten von Konvektoren sind gewachsen: Schnell-Einbausätze, Design-Verkleidungen, Bodenkanalkonvektoren und letztendlich auch Kühlkonvektoren bestimmen heute das Bild. Einzelheiten hierzu erfahren Sie im nächsten Teil der Serie zur Entwicklung der Konvektoren in Deutschland.

B i l d e r : GEA Happel SiCo GmbH, Herne

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