Sanieren in der Fläche – energetische Sanierung

Bei einer energetischen Gebäudesanierung ist es im Sinne der Effizienzsteigerung zwingend erforderlich, die bestehende Anlagentechnik an die neuen Gegebenheiten anzupassen. Dies gilt vor allem für die Wärmeübergabe an den Raum, die entsprechend zu optimieren und ggf. auch zu erneuern ist. Durch die energetische Verbesserung der thermischen Hülle (Fassade, Dach, Fenster sowie das Beheben von Wärmebrücken) wird der Heizwärmebedarf eines Gebäudes um bis zu 50 % reduziert. Damit geht häufig ein Austausch der Wärmeerzeugung einher, was in der Regel die Umstellung auf ein Niedrigtemperatursystem bedeutet. Der bestehende Heizkessel wird hier etwa durch eine moderne Variante mit Brennwerttechnik oder gleich durch eine Wärmepumpe ersetzt.

Die Integration einer solarthermischen Anlage bietet dabei nicht nur die Möglichkeit zur energiesparenden Trinkwassererwärmung, sondern darüber hinaus auch zur Heizungsunterstützung während der Heizperiode. Gerade bei der letztgenannten Option ist ein hoher solarer Deckungsgrad nur mit einem optimal abgeglichenen Gesamtsystem zu erreichen.

Vom Heizkörper zur Flächenheizung

Vor diesem Hintergrund befasst sich dieser Beitrag mit dem vollständigen Austausch der bestehenden Heizkörper gegen ein Flächenheizungssystem. Als raumweise Ergänzungsoption wurde dies bereits im Serienteil 2 behandelt. Analog zum Heizwärmebedarf reduziert sich im Zuge einer umfassenden energetischen Sanierung der thermischen Hülle auch die Gesamtheizlast des Gebäudes und damit auch die der einzelnen Räume. Dies bietet ideale Voraussetzungen zur anlagentechnischen Umrüstung auf ein Niedrigtemperatursystem mit Flächenheizung/ -kühlung.

Aufbau einer neuen Wärmeverteilung

Für die hydraulische Anbindung können dabei entweder die vorhandenen Heizkörperanschlüsse genutzt oder eine neue Wärmeverteilung aufgebaut werden. Wenn sowieso umfangreiche Sanierungsmaßnahmen anstehen und zudem absehbar ist, dass ohnehin Wärmeverteilleitungen aus diversen Gründen verlegt werden müssen, ist die Installation eines neuen Etagenverteilers die erste Wahl.

Als grundlegende Systemkomponente einer Flächenheizung/-kühlung befindet sich dieser in jedem Stockwerk an möglichst zentraler Stelle und teilt den Wärmeversorgungskreis auf. Um aufwendige Stemmarbeiten zu vermeiden, bietet der Markt formschöne Etagenverteiler in verschiedenen Größen zur AP-Montage, vorgesetzt an einer Wand.

Die Wärmeverteilungsstrecke ab Wärmeerzeugung muss als geregelter Heizkreis mit Vorlauftemperatur- und Heizungsregelung (siehe Serienteil 1) und der Einstellung der Heizkennlinie entsprechend der maximalen Vorlauftemperatur im Auslegungsfall erfolgen. Die Leitungsführung und Anordnung der Wärmeverteilung ist mit der Positionierung des Etagenverteilers abzustimmen. Diese sollte möglichst zentral sein, um weitgehend gleich lange Anbindeleitungen zu realisieren. Sind hier sehr unterschiedliche Längen unvermeidbar, ist die Dämmung der Anbindeleitungen zu erwägen, um die Wärmeverteilverluste zu reduzieren.

Nutzung der vorhandenen Wärmeverteilung

Weiterhin lohnt es sich zu prüfen, ob die bestehenden Wärmeverteilleitungen von Heizkörpern für einen vollständigen Austausch der Heizkörper gegen Wandheizungsflächen geeignet sind. Der Vorteil besteht darin, dass kein neues Wärmeverteilnetz installiert werden muss und die vorhandenen Heizkörperanschlüsse für die Wandheizungsflächen genutzt werden können. Eine solche Situation stellt sich sehr oft in unterkellerten Erdgeschossen ein, wo die Wärmeverteilleitungen an der Kellerdecke verlegt und an den entsprechenden Stellen senkrecht in den Wohnraum zu den Heizkörpern geführt wurden. Zumeist werden die Heizkörperanschlüsse in den darüberliegenden Obergeschossen über denselben vertikalen Wärmeverteilstrang versorgt, der sich in den Außenwänden befindet.

Hier hilft die umfassende Dokumentation im Rahmen der Bestandsaufnahme (siehe Teil 1). Wichtig ist es in diesem Fall, die notwendige Einzelraumregelung mit entsprechenden Ventilen schon zu Beginn der Planung zu beachten (siehe Teil 2). Nicht selten sind in jüngeren Bestandsgebäuden auch die Heizkörper über einen Heizkreisverteiler angeschlossen, was den Austausch gegen Wandheizungen deutlich erleichtern kann. Zu beachten ist allerdings, dass an dieser Stelle eine entsprechende Einzelraumregelung nachgerüstet werden muss, da die rückgebauten Heizkörper über Thermostatköpfe geregelt wurden. Dementsprechend ist auch die Möglichkeit der Feineinstellungen am Verteiler zu prüfen.

Ist dies nicht möglich, müssen die Sammler- und Verteilerbalken ausgetauscht werden, was im Zusammenhang mit der Einzelraumregelung erfolgen muss. Der Markt bietet sowohl drahtgebundene Regelungssysteme als auch Funklösungen, die auf eine elektrische Leitungsführung zwischen Regeleinheit am Heizkreisverteiler und den einzelnen Raumthermostaten verzichten.

Auswahl der geeigneten Flächenheizung/-kühlung

Die Systemauswahl wird durch den Umfang der geplanten Baumaßnahmen bestimmt. So müssen etwa durch den notwendigen Aufbau einer Fußbodenheizung unter Umständen die Türen verändert werden. Ist dies nicht geplant, sondern vielmehr eine Verschönerung bzw. Optimierung der Wandflächen vorgesehen, kommt eher eine Wandheizung infrage. Soll hingegen in den Wohnräumen wenig umgebaut werden, spricht dies eher für eine Deckenheizung.

Eine besondere Beachtung verdient in jedem Fall die Führung der Anbindeleitungen vom Heizkreisverteiler zu den Wärmeübertragungskreisen. Bei einer Deckenheizung/-kühlung ist die Anordnung des Heizkreisverteilers an der Decke zu prüfen, um kürzere Anbindeleitungen zu ermöglichen. Bei Wand- oder Fußbodenheizung/-kühlung ist der Heizkreisverteiler in Bodennähe zu positionieren. Grundsätzlich sind sämtliche Systeme der Flächenheizung/-kühlung sowohl in Nass- als auch in Trockenbauweise verfügbar.

Letztere eignet sich besonders für die Modernisierung, da zum einen keine Feuchte in den Wohnraum gebracht wird und andererseits auch die Bauzeit deutlich verkürzt werden kann. Dementsprechend gilt es, hinsichtlich des Umfangs und Aufwands zwischen bewohnt und nicht bewohnt zu unterscheiden. Bei einer nicht bewohnten Sanierung sind die Baumaßnahmen oft größer und es können eventuell auch Nasssysteme zur Anwendung kommen.

Folgende Stichpunkte geben eine Orientierung zur Auswahl des geeigneten Systems:

Fußbodenheizung /-kühlung

• Maximale Vorlauftemperatur 35°C!

• Umfassender neuer Bodenaufbau auf den gesamten Flächen notwendig

• Eventuelle Ausgleichshöhen des Bodens müssen berücksichtigt werden

• Die gesamten Bodenflächen müssen für die Montage geräumt werden

• Berücksichtigung der Raumhöhen bzw. der Türstöcke/Türblätter

• Leitungsführung (Anbindeleitungen) weitestgehend auf dem Boden

• Trocken- und Nass-Systeme sind bei verschiedenen Aufbauhöhen möglich

• Besondere Modernisierungssysteme mit sehr geringem Bodenaufbau möglich

• Abgesehen vom Trittschall sind eventuell weitere Dämmmaßnahmen im Rahmen der energetischen Ertüchtigung zu berücksichtigen

Wandheizung /-kühlung

• Höhere Vorlauftemperatur (bis < 45°C) möglich

• Umfassender neuer Wandaufbau auf den jeweiligen Wandflächen notwendig

• Eventuelle Ausgleichshöhen, bzw. Anpassungen des Wandaufbaus müssen berücksichtigt werden, Sockelausbildung möglich

• Die ausgewählten Wandflächen müssen für die Montage zugänglich sein

• Berücksichtigung des erhöhten Wandaufbaus (Reduzierung der Bodenflächen)

• Leitungsführung (Anbindeleitungen) weitestgehend auf dem Boden, an der Wand im Sockelbereich oder an der Decke

• Bestehende Heizkörperanschlüsse können eventuell genutzt werden

• Trocken- und Nass-Systeme sind mit verschiedenen Aufbaustärken möglich

• Abgesehen von der Anbringung eines WDVS sind eventuell weitere Dämmmaßnahmen im Rahmen der energetischen Ertüchtigung (Innendämmung an Außenwänden) zu berücksichtigen (Erhöhter Wandaufbau bei Innendämmungen)

Deckenheizung /-kühlung

• Maximale Vorlauftemperatur 35°C!

• Bei Deckenheizungen ist eine Raumhöhe von min. 2,6 m notwendig.

• Umfassender neuer Deckenaufbau auf den gesamten Flächen notwendig

• Eventuelle Ausgleichshöhen im Deckenbereich müssen berücksichtigt werden

• Die gesamten Boden- und Deckenflächen müssen für die Montage zugänglich sein (Montagehilfe/Gerüst)

• Berücksichtigung der Raumhöhen (Reduzierung der Raumhöhe durch Deckenaufbau)

• Leitungsführung (Anbindeleitungen) weitestgehend an der Decke

• Trocken- und Nass-Systeme sind bei verschiedenen Aufbauhöhen möglich

• Gegen unbeheizt sind eventuell weitere Dämmmaßnahmen an der Decke im Rahmen der energetischen Ertüchtigung zu berücksichtigen

Fazit

Die Erneuerung der Wärmeübergabe an den Raum ist mehr als eine Heizungsmodernisierung. Sie erlaubt neben der Effizienzsteigerung (Niedrigtemperatursystem) und einem neuen Wärmegefühl (Strahlungswärme) auch neue Möglichkeiten der Raumgestaltung und Innenraummodernisierung bis hin zu komplexeren Umbaumaßnahmen. Ein weiteres Argument für die hydraulische Flächentemperierung an Boden, Wand und/ oder Decke ist die Nutzung der Kühlfunktion, auf die in einem zukünftigen Beitrag näher eingegangen wird.