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Systemkomponenten

Flächenheizung/-kühlung

Eine Flächenheizung/-kühlung besteht aus den folgenden Systemkomponenten:

Systemrohr (Befestigung) Systemplatte Wärmeverteilschicht Heiz-/Kühlkreisverteiler Regelung

Systemrohre

Die Systemrohre führen das Heiz-/Kühlwasser mit den entsprechenden Temperaturen und Volumenströmen als einzelne Wärmeübergabekreise in die jeweiligen Räume oder Bereiche. Sie wirken als Wärmeübertrager und stellen über die Wärmeverteilschicht entweder eine Übertemperatur (Heizen) oder eine Untertemperatur zum Raum (Kühlen) her. Die jeweilige Befestigung der Systemrohre ist Bestandteil des Systems.

Die konkrete Positionierung der Systemrohre und deren Lage innerhalb der Wärmeverteilschicht variiert neben den Bauarten an Boden, Wand und Decke auch in den verschiedenen Bauweisen, der Nassbauweise und Trockenbauweisen. In der Nassbauweise (Boden, Wand, Decke) werden die Systemrohre in Estrichen, Wand- oder Deckenputzen integriert. Für den Trockenbau wird das Systemrohr entweder als Modulbauweise (Wand und Decke) in vorgefertigten Trockenbauplatten integriert, oder befindet sich als Register-Bauweise (Boden, Wand und Decke) unterhalb einer Trockenbauplatte in einem in der Systemplatte integriertem Wärmeleitblech.

Systemrohre werden in der Nass- und Registerbauweise von der Rolle auf der Baustelle verarbeitet und ermöglichen damit die Reduzierung von Verbindungsstellen innerhalb der Wärmeverteilschicht auf ein Minimum. In der Modulbauweise werden die in der Trockenbauplatte integrierten Systemrohre mit dem Systemrohr des jeweiligen Heiz-/Kühlkreises verbunden. In vielen Systemrohren ist zur Verbesserung der Formstabilität eine Aluminiumschicht integriert, was nicht nur die Montage erleichtert, sondern auch das System funktionsfähiger macht. Die Verbindung von Systemrohren erfolgt in der Regel mit nichtlösbare Pressverbindungen, die Anschlüsse am Heiz-/Kühlkreisverteiler über lösbare Verschraubungen (Euro-Konus). Um die Dokumentation der installierten Rohrlängen pro Heiz-/Kühlkreis zu erleichtern, muss auf dem Rohr die Meterzahl gekennzeichnet sein.

Systemrohre müssen sauerstoffdiffusionsdicht sein, weisen in Abhängigkeit der Bauweise einen Außendurchmesser von 14 – 17 mm auf (bei Dünnschichtsystemen auch weniger) und bestehen in der Regel aus mehrschichtigen Verbundrohren (z. B. PE-X, PB, PP-Rohre, PE-RT-Systeme, PE-MDX).

Bei einer Flächenheizung/-kühlung in bestehenden Gebäuden (zumeist handelt es sich da um Fußbodenheizungen) älterer Baujahre, kann es sein, dass die installierten Rohrleitungen nicht sauerstoffdiffusionsdicht sind.

Systemplatte (Befestigungsschiene)

Die Befestigung und Positionierung der Systemrohre wird auf dem Boden mit verschiedenen Systemplatten (als Tackersystem, Noppensystem oder Klettsystem) kombiniert. Unabhängig von der Art der Systemrohrbefestigung erfüllt die Systemplatte für eine Fußbodenheizung/-kühlung auch die Anforderungen einer Trittschalldämmung. Diese Kombination bedeutet allerdings keine Dämmung zum Wärmeschutz, dieser muss bauseits sichergestellt, bzw. erstellt werden.

Die eigenstabile Befestigung und Positionierung der Systemrohre einer Flächenheizung/-kühlung an Wänden und Decken erfolgt in der Regel mit Befestigungsschienen, da an Wänden und Decken keine Trittschalldämmung notwendig ist, allerdings höhere Anforderungen an die Befestigung bestehen, da die Systemrohre nicht (mit der Schwerkraft) auf dem Boden positioniert werden.

Systemplatten für die Wand- und Deckenheizung/-kühlung, würden vielmehr einer Innendämmung entsprechen, was bei Außenwänden oder Wand- und Deckenflächen gegen mäßig, oder unbeheizt zu prüfen ist. Weiterführende Hinweise hierzu finden Sie unter anderem in unseren Fachartikeln und Grundlagen

Wärmeverteilschicht

Die Wärmeverteilschicht vollendet das Wärmeübergabesystem Flächenheizung/-kühlung durch die vollständige Integration des Systemrohres als Wärmeübertrager an den jeweiligen Flächen Boden, Wand und Decke und ist funktions- und leistungsrelevanter Bestandteil der Wärmeübergabe Flächenheizung/-kühlung.

Erst durch die oberflächenintegrierte Kombination von Systemrohr und Wärmeverteilschicht mit dem Bauteil Boden, Wand und Decke, kann die gewünschte Heizleistung im Winter oder Kühlleistung im Sommer erbracht werden. Aus diesem Grund sind die Materialien der Wärmeverteilschicht (Estriche, Putze, Trockenbauplatten) hinsichtlich ihrer thermischen Stoffeigenschaften für den Wärmetransport maßgeblich.

Für die Wand- und Deckenheizung/-kühlung sind in der Regel alle Innenputzsysteme geeignet. Die thermischen Eigenschaften von Putze, sowie der finalen Oberflächen müssen jedoch auch beachtet werden. Für die Wand- und Deckenheizung/-kühlung sind Lehm- und Kalkputze dementsprechend besonders geeignet.

Bei der Fußbodenheizung/-kühlung kommt oft zusätzlich zu der eigentlichen Wärmeverteilschicht Estrich, noch ein Bodenbelag hinzu. Bei diesem muss der Wärmeleitwiderstand zusätzlich berücksichtigt werden. Mineralische und keramische Bodenbeläge eigen sich besonders für die Fußbodenheizung/-kühlung. – Die unterschiedlichen Wärmeleitwiderstände von Bodenbelägen sind in diesem Diagramm zu erkennen.

Heiz-/Kühlkreisverteiler

Der Heiz-/Kühlkreisverteiler bildet die hydraulische und regelungstechnische Schnittstelle von Wärmeübergabe und Wärmeverteilung und beinhaltet alle wesentlichen Bestandteile wie Vorlaufverteiler mit Volumenstromanzeiger, Rücklaufsammler mit integrierten Ventilsitzen, Spül-, Füll- und Entleereinheiten, sowie Absperreinrichtungen und Komponenten der draht- oder funkgeführten Einzelraumtemperaturregelung, wie in nebenstehender Abbildung dargestellt.

Der Heiz-/Kühlkreisverteiler befindet sich an zentraler Stelle eine Wohn- oder Nutzungseinheit, in Aufputz- oder Unterputz-Ausführung in einem revisionierbaren Verteilerschrank in verschiedenen Ausstattungsoptionen. Bei größeren Wohn- oder Nutzungseinheiten, können auch mehrere Heiz-/Kühlkreisverteiler auf einer Ebene positioniert werden. Der Vorlauf eines Wärmeübergabekreises wird vom Vorlaufverteiler aus in den jeweiligen Raum an die entsprechende Wärmeübergabefläche sämtlicher Bauweisen geführt und als Rücklauf an den Rücklaufsammler zurückgeführt.

Die in die jeweiligen Räume führenden Vor- und Rücklaufleitungen werde auch als Anbindeleitungen bezeichnet., die gleichsam mit dem Systemrohr ausgeführt werden. Die Anschlüsse des Systemrohres erfolgen in der Regel mittels lösbarer Verschraubungen am Heiz-/Kühlkreisverteiler.

Regelung

Die Regelung einer Flächenheizung/-kühlung erfolgt über Raumthermostate, an denen die gewünschte Raumtemperatur individuell eingestellt werden kann. Die außentemperaturabhängige Einzelraumregelung entspricht dem Stand der Technik und ist eine wichtige Systemkomponente der Flächenheizung/-kühlung, um einen effizienten Betrieb sicherzustellen. Bereits seit der Energieeinsparverordnung (EnEV) besteht eine Nachrüstpflicht bei nicht vorhandener Einzelraumregelung in bestehenden Gebäuden. Die Regeleinheit befindet sich direkt am Heiz/Kühlkreisverteiler und führt sämtliche Raumthermostate (per Funk oder drahtgebunden) zusammen. Die Stellglieder der einzelnen Heiz-/Kühlkreise sind zumeist drahtgebunden an der Regeleinheit angeschlossen.

Über die Wärmeverteilung wird die Wärme (Übertemperatur) oder Kälte (Untertemperatur) an den Heiz-/Kühlkreisverteiler geführt. Je nach Einstellung der Wunschtemperatur (Soll-Wert) am Raumregler, öffnet oder schließt das Stellglied den jeweiligen Heiz-/Kühlkreises des entsprechenden Raumes für die Flächenheizung/-kühlung an Boden, Wand oder Decke und beeinflusst somit den Durchfluss durch das Systemrohr des jeweiligen Heiz-/Kühlkreises.

Bei größeren Räumen und Flächen können auch mehrere Heiz-/Kühlkreise über einen Raumthermostat gesteuert werden. Für die Regeleinheit ist am Heiz-/Kühlkreisverteiler eine elektrische Spannungsversorgung (230V/50 Hz) notwendig.

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