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Teil 6 - Die Flächenheizung/-kühlung in Fußböden

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Die Fußbodenheizung hat sich seit den 1970er Jahren erfolgreich etabliert und ist heute, mit oft deutlich geringeren Systemtemperaturen, nahezu Standard. Sie wird oft auch mit anderen Systemen der Wärmeübergabe kombiniert und ist in Badezimmern und Duschbädern mit mineralischen oder keramischen Belägen unschlagbar.

Mit der Fußbodenheizung betrat der Heizungsbau den Bodenaufbau und arbeitete vornehmlich mit Estrich- und Bodenlegern Hand in Hand. Im Gegensatz zu den Putzen und Trockenbauplatten, wird bei der Fußbodenheizung/-kühlung die Wärmeverteilschicht in der Nassbauweise aus Estrichen oder in der Trockenbauweise mit Estrich-Trockenbauplatten hergestellt. Dementsprechend werden also auch diese Systeme in Nass- und Trockenbauweise angeboten.
Im Gegensatz zu den Anwendungen an Wand- und Deckenflächen gibt es mit dem Registersystem nur eine standardisierte Trockenbauweise für den Fußboden. Das Modulsystem gibt es für den Fußboden nicht.

 

Wärmeverteilschicht: Bodenaufbau

Die Wärmeverteilschicht eines Fußbodens ist dabei immer auch Lastverteilschicht, was im Aufbau im Zusammenhang mit der Rohrüberdeckung zu berücksichtigen ist. Allerdings funktioniert die Befestigung einfacher als an Decken und Wänden, da durch die flächige Positionierung auf dem Boden, lediglich die Systemrohre eben auf der Systemplatte befestigt werden müssen, aber nicht zwingend die Systemplatte. Bei allen Fußboden-Systemen ist im Anschlussbereich der Systemplatte zur umlaufenden Wand, ein 10 mm starker Randdämmstreifen zu befestigen. Dieser steht einige Zentimeter höher als der finale Estrichaufbau. Der Randdämmstreifen stellt eine Körperschallentkopplung des einzubringenden Estrichs zur Wand sicher.
Der Randdämmstreifen muss auch mit der Systemplatte flächig verklebt werden, um bei Fließestrichen ein Eindringen in etwaige Spalten des Boden-Wand-Anschlusses zu verhindern. Dieses gilt auch für die Stöße der Systemplatten in der Fläche. Um den Arbeitsablauf zu optimieren haben sich so genannte „Rolljets“ als Systemplatte durchgesetzt, die an einer Längsseite einen überlappenden Klebestreifen aufweisen. Mit diesem Klebestreifen wird die anstoßende Systemplatte verklebt. Derartiges Zubehör ist Bestandteil der Wärmeübergabe und wird vom Systemhersteller angeboten.
Nach Einbringung des Estrichs wird der Überstand des Randdämmstreifens waagrecht entlang der Estrich-Oberkante sauber abgeschnitten. In der Nassbauweise gibt es derzeit drei Verlegearten, welche jeweils mit der entsprechenden Systemplatte in Verbindung steht:

  • das Tackersystem,
  • das Noppensystem und
  • das Klettsystem.

Hinsichtlich eines Bodenaufbaus sind neben dem Körperschall immer auch zwei weitere Dämmwerte relevant. Diese betreffen den Trittschall, und den Wärmeschutz. Auch wenn beide Anforderungen mit gleichen oder ähnlichen Dämmstoffen in entsprechenden Aufbauten erfüllt werden können, sind diese beiden Dämmwerte zu unterscheiden. Die Trittschalldämmung ist Bestandteil des Systems, nicht aber die Wärmedämmung zur Sicherstellung des Mindest-Wärmeschutzes.

 

Trittschall- und Mindest-Wärmeschutz

Es muss immer geprüft werden, ob eine Trittschalldämmung, eine Wärmedämmung, oder Tritt- plus Wärmedämmung notwendig ist. In der Regel verfügen die Systemplatten über eine Trittschallfunktion, die in den technischen Daten des Systemherstellers beschrieben ist. Eine Wärmedämmung aber, ist nicht zwingend Bestandteil des Systems und muss gesondert betrachtet werden.
Hinsichtlich des Wärmeschutzes gilt es dabei nicht nur Bauteile gegen Außenluft, oder Erdreich zu betrachten, sondern auch solche gegen unbeheizt oder gering beheizt zu unterscheiden. Um sicherzustellen, dass nicht zu viel Wärme in das Bauteil verlorengeht, nennt DIN EN 1264 Mindest-Wärmewiderstände, wie im letzten Teil dieser Serie erläutert.

 

Die Nassbauweisen

Die Systemplatte einer Fußbodenheizung/-kühlung ist für die Nassbauweise im Tacker- und Klettsystem eine Dämmplatte mit einer werkseitig aufgebrachten Gewebefolie, auf der sich ein Rastermaß befindet, um bei der Montage des Systemrohres einen gleichmäßigen Verlegeabstand zu ermöglichen. Beim Noppensystem dient eine profilierte Trittschall-Dämmplatte zur eigenstabilen Aufnahme des Systemrohres und ermöglicht somit neben der Befestigung auch eine einfache Montage. Allerdings wird beim Noppensystem die Wärmeübergabefläche des zwischen die Noppen eingelegten Systemrohres an den Estrich, im Vergleich zum Tacker- und Klettsystem reduziert. In den produktspezifischen Kennlinien des Systemherstellers sind diese Unterschiede entsprechend zu erkennen. Auch wenn es sich dabei nur um Nuancen handelt, gilt es, dies zu berücksichtigen. Nicht zuletzt, wenn über die Bodenfläche auch gekühlt werden soll.

Ein Vorteil des Noppensystems ist allerdings, dass es in der Regel einen geringeren Aufbau der Wärmeverteilschicht erlaubt, was besonders in der Modernisierung entscheidend sein kann. Die Bodenfliesen können direkt nach der Einbringung des Systemrohres in die Noppenplatte und anschließender Verfüllung mit einer selbstnivellierenden Ausgleichsmasse, verlegt werden. Ein geringer Durchmesser von nur 10 mm oder noch geringer, ermöglicht somit eine Systemrohrebene von kaum mehr als einem Zentimeter. Zuzüglich der abschließend als Wärmeverteilfläche aufgebrachten Bodenfliese oder Natursteinbelag, ist hier eine Gesamt-Aufbauhöhe von oft weniger als 30 mm möglich.

 

Die Trockenbauweisen

Bei der Trockenbauweise werden die Register-Systemplatten auf den Boden gelegt, das Systemrohr in die Wärmeleitbleche eingebracht und nach erfolgter Druckprobe können die Estrich-Trockenbauplatten verlegt werden. Wie an den Wand- und Deckenflächen auch, muss bei dem Registersystem unbedingt darauf geachtet werden, dass die abschließende Trocken-Estrichplatte vollflächig auf den Wärmeleitblechen aufliegt. Als abschließende Fläche kann bei Trockensystemen nahezu jeder übliche Bodenbelag verwendet werden. Natursteinbelag oder Keramik, oder auch Holzbeläge. Bei schwimmender Verlegung von Bodenbelägen ist zu berücksichtigen, dass eine Trittschallfolie auch den Wärmeleitwiderstand erhöhen kann.

 

Neugestaltung von Oberflächen auf Fußböden

Bei Veränderungen des Bodenbelages in bestehenden Gebäuden mit Fußbodenheizung in bestehenden Gebäuden ist die daraus resultierende Veränderung der Wärmestromdichte zu berücksichtigen. Wenn z.B. auf einen Fliesenboden oder einen Natursteinbelag unter dem sich eine Fußbodenheizung befindet, nun ein Teppich- oder Holzboden aufgebracht werden soll, verändert sich die Wärmestromdichte (Wärmeleistung) durch den erhöhten Wärmeleitwiderstand des zusätzlichen Aufbaus auf die Wärmeverteilschicht. Nebenstehende Kennlinien zeigen, wie sich bei welchen Bodenbelägen der Wärmeleitwiderstand verändert und um wieviel dies mit der Erhöhung der mittleren Heizmittel-Übertemperatur korrigiert werden kann.

Die Wärmeübergabe von der Wärmeverteilschicht bis zur wirksamen Oberfläche sollte optimal ausgebildet sein, denn hohe thermische Widerstände verringern letztlich die Energieeffizienz. Wie an den Deckenheizflächen sind auch bei Fußbodenheizungen die Oberflächentemperaturen begrenzt. DIN EN 1264 orientiert sich bei diesen Werten an den physiologischen Anforderungen des Menschen und nennt eine maximale Oberflächentemperatur von 29°C bei Fußbodenheizungen. Jeglicher Bodenbelag muss auf die Flächenheizung/-kühlung abgestimmt und geeignet sein.

 

Der Heizkreisverteiler

Der Heizkreisverteiler ist auch bei der Fußbodenheizung/-kühlung die Schnittstelle zur Wärme-/Kältebereitstellung und wird bodennah möglichst zentral positioniert. Entweder wird dieser als Unterputz-Ausführung (UP) inklusive Verteilerkasten in einer Aussparung, oder in Aufputz-Bauweise (AP) vor eine Wand gesetzt. In Bestandsbauten sind Heizkreisverteiler oft im Heizkeller deckennah installiert und die einzelnen Anbindeleitungen der Heizkreise durch eine Deckenöffnung in das Erdgeschoss geführt.

Nicht selten sind auch heute noch Heizkreisverteiler ohne Einzelraumregelung im Bestand anzutreffen. Die Systemhersteller bieten eine Vielzahl an Austausch-Komponenten an, bis hin zu Nachrüstpakten für die Einzelraumregelung, sowohl drahtgeführt als auch in Funk-Ausführung. Als „durchlaufenden Leitungen“ werden solche bezeichnet, die einen Heizkreis bilden, dessen Anbindeleitungen durch einen anderen Raum führen. Diese durchlaufenden Leitungen sind gegen übermäßiger Wärmeabgabe zu schützen.

 

Fazit

Eine moderne Flächenheizung/-kühlung in Fußböden ermöglicht thermische Behaglichkeit und erfüllt dabei als Niedrigtemperatursystem höchste Anforderungen der Energieeffizienz. Moderne Systeme der Fußbodenheizung/-kühlung machen weder schwere Füße, noch sind sie träge zu regeln, wie es zu den Anfangszeiten oft der Fall war.

Im nächsten Teil dieser Serie werden die verschiedenen Wärmequellen für die Flächenheizung vorgestellt.

 

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