Zentralheizungen und Schwerkraftheizungen

Im beginnenden zwanzigsten Jahrhundert fanden Zentralheizungen als Schwerkraftheizungen Eingang in die Wohnbebauung . Die ersten Zentralheizkessel waren noch aus einem kompletten Guss gefertigt. Mit der Erfindung des gusseisernen Gliederheizkessels durch den deutschen Ingenieur Strebel wurde die Entwicklung der Zentralheizung voran-getrieben. Diese Kessel besaßen einen großen Füllschacht für Kohle oder Koks und konnten länger durchbrennen und von Laien betrieben werden. Die AG “Eisenwerke Hirzenhain & Lollar” unter Firmenchef Hugo Buderus fertigten seit 1895 Kesselglieder für dieses Gußheizkessel-Patent. Kurze Zeit darauf wurde im Werk eigene Kesselpatent entwickelt und nach amerikanischen Vorbild Guss-Radiatoren hergestellt. Bis nach den 2. Weltkrieg dominieren die Gusskessel auf dem Heizungsmarkt. Aufgrund der hohen Kosten war dieses Heizsystem nur vermögenden vorbehalten.

Ende der 50er Jahre heizte noch 90 % aller Haushalte in Westdeutschland mit Kohle-Einzelöfen. Während im Westen Anfang der 60er die Ölfeuerung aufkam, sollte die Umstellung von Kohleeinzelöfen auf Warmwasser-Zentralheizung in Ostdeutschland erst ab der deutschen Einheit 1990 forciert werden. Beide Entwicklungen umfassten die zunehmende Verbreitung des Brennstoffes Heizöl.
Im Vorlaufstrang hat das Wasser die Vorlauftemperatur des Heizsystems und damit verbunden eine geringe Dichte, das Wasser steigt nach oben. Auf der kalten Rücklaufseite ist die Dichte größer, das Wasser ist schwerer und sinkt nach unten. Somit entsteht eine Zirkulation, die man Schwerkraftzirkulation nennt und die das Heizungswasser umlaufend durch die möglichst hoch montierten Heizkörper transportiert. Die den Kreislauf antreibende Druckdifferenz ist in etwa proportional zur Gebäudehöhe (genauer: Höhe des Heiznetzes) und dem Dichteunterschied zwischen Vor- und Rücklauf-Wasser. Da der Dichteunterschied aufgrund der geringen typischen Temperaturdifferenz von ca. 20 K nur klein ist, reagiert das System sehr träge. Außerdem werden bei fehlendem hydraulischen Abgleich (der früher kaum gemacht wurde) die letzten Heizkörper im Kreislaufstrang nicht genügend heiß.

Bis Ende der 1960er Jahre (in der DDR bis Mitte der 1980er) wurden Zentralheizungsanlagen als Schwerkraftheizungen ausgeführt. Diese werden den heutigen Komfortansprüchen nicht mehr gerecht, weshalb sie durch Heizungen mit Umwälzpumpen ersetzt werden.