Flächenheizung in der energetischen Modernisierung

(22.6.2017) Ein Großteil der Wohngebäude in der Bundesrepublik ist in die Jahre gekommen und sollte saniert werden. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) rechnet vor, dass rund 40% des gesamten Energieverbrauchs auf Gebäude entfallen. Führt man sich vor Augen, dass allein von den 18 Mio. Wohnbauten 75% des Gebäudebestandes vor 1979 und damit (nach heutigem Standard) meist in schlechter energetischer Qualität errichtet wurden, ist schnelles und dennoch wohlüberlegtes Handeln nötig. Denn allein mit dem Dämmen der Gebäudehülle oder neuen Fenstern ist eine Sanierung nicht nachhaltig. Es geht vielmehr auch darum, zeitgemäßen Wohnkomfort zu schaffen. Denn der Wunsch nach gesteigerter Behaglichkeit ist noch vor der Energieeffizienz der Hauptgrund für jede Modernisierung. Im Zuge einer Sanierung finden effiziente und zukunftsfähige Flächenheizungen, die in Boden, Wand oder Decke eingebaut werden, immer öfter ihren sinnvollen Einsatz. Ihr Einbau, vor einigen Jahren nur mit hohem Aufwand zu realisieren, ist heute durch spezielle Sanierungssysteme viel einfacher geworden.

Foto © Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e. V. (BVF)

Wohnkomfort dank Strahlungswärme

Zu den wichtigsten Maßnahmen bei einer Sanierung zählen die Dämmung der Gebäudehülle und der Einbau einer neuen Heizungsanlage. Im Wohnungsbestand finden meist altbekannte Konvektionsheizungen mit statischen Heizflächen, z.B. Flachheizkörper, Verwendung. Andererseits steigt in der Modernisierung der Anteil an Boden-, Wand- und Deckenheizungssystemen seit Jahren rapide an. Dies vor allem, weil sich die Flächentemperierung des Fußbodens, der Zimmerwand oder der -Decke perfekt in energiesparende Heizkonzepte integriert. Ein weiterer und wichtiger Punkt: Durch die großflächige Wärmeübergabe entsteht ein angenehmes und zugfreies Raumklima. Als besonders komfortabel empfinden die Hausbewohner die Strahlungswärme – ähnlich wie bei einem Kachelofen. Das Strahlungsprinzip schließt Luftbewegungen fast aus, so dass weniger Staub oder andere schädliche Partikel aufgewirbelt werden. Strahlungswärme verhindert außerdem, dass die Raumluft zu stark austrocknet. Für Atemwege und Haut ist das, zusammen mit der geringen Staubbelastung, ein wesentlicher Vorteil, der als sehr angenehm empfunden wird.

Kostenbewusst und zukunftsfähig heizen

Die Strahlungswärme einer Fußbodenheizung bringt eine deutliche Energieeinsparung. Durch die großflächige Wärmeübertragung kann die Raumtemperatur um ca. 2 Grad abgesenkt werden, ohne dass es zu Komforteinbußen kommt. Dies entspricht einem Energieeinsparpotenzial von mehr als 12% im Vergleich zur Konvektionswärme und zum Plattenheizkörper. Um eine angenehme Raumtemperatur zu erzielen, reicht im Winter eine Oberflächentemperatur der aktiven Heizfläche von 24°C aus. Das hat Vorteile beim Einsatz von effizienten Brennwertgeräten oder Wärmepumpen als Wärmeerzeuger. In den wasserführenden Rohren der Fußbodenheizung reicht dann eine Vorlauftemperatur von max. 35°C. Eine moderner Wärmeerzeuger arbeitet dann im effizientesten Temperaturbereich und mit spürbarer Einsparung an Energie. Für die Zukunft bieten Flächenheizungen ebenfalls Vorteile, denn sie lassen sich noch in 20 oder 30 Jahren mit fast allen Wärmeerzeugern kombinieren.

Gestalterischen Freiraum nutzen

Neben den genannten wirtschaftlichen Vorteilen bietet die Flächentemperierung auch architektonische und gestalterische Freiräume. Da keine Heizkörper mehr den Raum stören, lassen sich Wände und Böden frei nutzen. Auch bei der Wahl der Beläge und Materialien gibt es kaum Einschränkungen. Es ist jedoch darauf zu achten, dass Materialien verbaut werden, die vom Hersteller als geeignet für Flächenheizungen eingestuft sind.

Nass-Systeme für Kernsanierungen

Eine Fußbodenheizung ist sinnvoll bei fast jeder Sanierung. Es stehen, je nach Grad der Modernisierung, drei Systemarten zur Wahl. Steht eine Kernsanierung an, ist meist ein klassisches Nass-System die erste Wahl. Die DIN EN 1264 gibt hier zwei Varianten vor:

• Rohrsysteme auf Dämmplatte im Nassestrich (NB1) sowie
• Rohrsysteme in Dämmplatte mit Nassestrich (NB2).

Die Aufbauhöhen liegen bei mindestens 60 mm plus Dämmung, Kleber und Oberflächenbelag. Ein entsprechender Fußbodenaufbau muss also geplant und fachgerecht ausgeführt werden. Hinzu kommt das relativ hohe Flächengewicht, das vor allem durch den Estrich entsteht und damit nicht für jede Deckenkonstruktion geeignet ist. 

Bild aus dem Beitrag „Schlanke Fußbodensysteme mit integrierter Vakuumdämmung (VIP)“ vom 13.3.2017 (Foto © Variotec / Norit - Lindner GFT)

Trockensysteme mit niedrigen Aufbauhöhen und geringem Flächengewicht

Einfacher in der Nachrüstung sind Trockensysteme. Sie punkten mit ihrer niedrigen Aufbauhöhe und einem geringen Flächengewicht, dem fast alle Deckenkonstruktionen standhalten. Außerdem sind sie schnell, arbeits- und kostensparend zu installieren. Unterschieden werden ...

• Rohrsysteme in Dämmplatten mit Trockenestrich (TB1) - meist verbunden mit Wärmeleitblechen -,
• Rohrsysteme in Trockenausbauplatten (TB2) - mit oder ohne zusätzliche Dämmschicht - sowie
• Rohrsysteme auf Dämmplatten in Gussasphaltestrich (TB3).

Dünnschichtsysteme mit Minimalaufbau

Speziell für die Renovierung entwickelten die Fußbodenheizungshersteller Nachrüst-Systeme. Sie sind Verbundkonstruktionen aus Rohren auf einem Altuntergrund in einer Ausgleichsmasse (NB3) und kommen mit Aufbauhöhen von lediglich 20 mm aus. Die Folienelemente und Rohre werden mit minimalem Montageaufwand direkt auf dem Estrich oder dem alten Fußbodenbelag verlegt. Danach wird der Boden durch eine dünne Ausgleichsschicht begradigt. Hierauf kann wiederum der neue Bodenbelag verlegt werden. Bei der Wahl des Belags stehen dem Bauherrn fast alle Wünsche offen. Zu erwähnen ist allerdings, dass harte keramische Fliesen die Wärme besser leiten als ein hochfloriger Teppich. In jedem Fall ist daher auf die Herstellerangaben zu achten.

Die Dünnschichtsysteme lassen sich direkt an bestehende Heizsysteme anschließen. Die nahezu direkte Verlegung der Warmwasserrohre unter den Fußbodenbelag bedeutet sehr kurze Aufheizzeiten. Außerdem kann die Vorlauftemperatur weiter abgesenkt werden, was nochmals Energiekosten spart.

Wand und Decke aktivieren

Ist es nicht möglich oder nicht gewünscht, eine Fußbodenheizung zu verlegen, lassen sich die Deckenfläche oder die Wände als Heizflächen nutzen. Hier kommen ein Nasssystem, das Rohrsystem im Wandputz (NW1) bzw. im Deckenputz (ND1) zum Einsatz.

Foto © aquatherm GmbH

Außerdem stehen Trockenbausysteme zur Verfügung: zum einen Rohrsysteme in Trockenausbauplatte (TW2 bzw. TD1) und für die Wandflächenheizung die Rohrsysteme in Unterkonstruktion mit Ausbauplatte (TW1). Auf bereits verlegte elektrische Leitungen muss bei der Planung und Ausführung Rücksicht genommen werden.

Zuverlässige Vielfalt durch optimale Schnittstellenkoordination

Zunehmend werden Flächenheizungssysteme wie Fußbodenheizungen, Wand- und Deckenheizungen oder kombinierte Systeme aus Flächenheizungen und Flächenkühlungen in bestehende Wohnbauten eingebaut. Die angebotenen Systeme sind sehr vielfältig und bieten Lösungen für die Sanierung, Modernisierung wie auch Renovierung. Die vorgenannten Variantenbezeichnungen wie NW1, TB1, TB2 oder TW1 und TW2 stammen aus der BVF Schnittstellenkoordination, die eine Abstimmung beim Einbau einer Flächenheizung möglich macht. Aktuell sind 11 Systemlösungen in Nass- und Trockenausführung für den nachträglichen Einbau detailliert beschrieben - siehe auch Beitrag „Fachbroschüre über Schnittstellenkoordination Flächenheizungen und Flächenkühlungen“ vom 18.5.2011:

Brennwerttechnik und Wärmepumpe

Flächenheizungen eignen sich optimal zum Anschluss an moderne Wärmeerzeuger wie einen Brennwertkessel oder eine Wärmepumpe. So lässt sich die Heizungsanlage effizient und wirtschaftlich betreiben. Der Heizkreisverteiler ist ebenfalls wichtig, denn er verteilt zuverlässig und gleichmäßig die Wärme auf sämtliche Wohnräume. Alle Heizkreise im Wohnhaus mit Vor- und Rücklauf werden an den Heizkreisverteiler angeschlossen. Komfortabel ist die Flächentemperierung außerdem: wie bei herkömmlichen Heizungssystemen auch, wird die Energiezufuhr per Thermostat und Temperaturfühler in den Räumen geregelt.

Elektrische Flächenheizung mit dem eigenen Strom

Nach den ständig gestiegenen Stromkosten der letzten Jahrzehnte war das Heizen mit Strom als unwirtschaftlich eingestuft. Doch regenerative Systeme wie die Stromerzeugung mit Photovoltaik-Anlagen oder ein hauseigenes Mikro-KWK mit Stromerzeugung (Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung) lassen die elektrische Fußbodenheizung wieder aufleben. Mit einem Mikro-KWK können Hauseigentümer ihren eigenen Strom erzeugen und sind damit unabhängig vom Strompreis des örtlichen Stromanbieters.

Foto aus dem Beitrag „Sie haben's wieder getan: Elektrische Fußbodenheizung mit Nachtspeicherfunktion für Wichtel“ vom 7.9.2016 (Fotos © AEG Haustechnik)

Wie bei anderen Heizsystemen ist auch hier die Dämmung der Gebäudehülle ein wichtiges Element der energetischen Sanierung. Bei den dann wärmegedämmten Hüllen und den damit verbundenen sehr niedrigen Heizlasten, kann die elektrische Flächenheizung ihre Wirtschaftlichkeit – bestehend aus den Energiekosten sowie den Investitions- und Wartungskosten - bei einer Nutzungsdauer von > 40 Jahren unter Beweis stellen. Elektrische Flächenheizungen eignen sich gut für die Modernisierung im Altbau. Anstelle der Warmwasserrohre werden Widerstandskabel oder Folien mit eingearbeiteten Heizleitern verlegt - je nach Bauweise unter, im oder auf dem Estrich. Dies ist auch in Badezimmern oder anderen Feuchträumen ohne Angst vor Stromschlägen möglich, da nur geerdete Leitungen verwendet werden. Durch ihre minimale Aufbauhöhe ab 3 mm ist eine direkte Verlegung unter dem Fußbodenbelag möglich. Überzeugend ist dabei auch die Schnelligkeit der Installation, die im Resultat inklusive der Bodenbeläge zu einem schnellen Bauablauf führt.

Kühlung dank Flächentemperierung

Boden, Wände und Raumdecke lassen sich für die Kühlung von Wohnräumen nutzen. Die Decke eignet sich dabei am besten für eine passive Kühlung, dann folgen die Wände und der Boden. Wohnräume werden meist über eine Wärmepumpe als sogenannte passive Kühlung gekühlt. Vor allem das Erdreich und das Grundwasser sind optimale Kühlquellen. Dabei liefern tief eingebrachte Erdsonden von Sole/Wasser-Wärmepumpen die besten Kühlergebnisse. Wesentliche Vorteile gegenüber einer konventionellen aktiven Kühlung (Klimaanlage) sind die behagliche und zugfreie Kühlung und der wirtschaftliche Betrieb des Systems.

Zuverlässigkeit und Sicherheit mit dem Gütesiegel des BVF

Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e. V. (BVF) aus Hagen, ein Zusammenschluss von 50 namhaften System- sowie Komponentenanbietern, hat ein eigenes Gütesiegel, das dem Bauherrn und Modernisierer Orientierung und Schutz bieten soll. Die Siegel-Garantien beziehen sich dabei auf Qualitätsmerkmale wie Produktzertifizierungen, die Qualitätssicherung, die Einhaltung gesetzlicher und technischer Regeln, umfassenden technischen und logistischen Service sowie auf Garantie und Gewährleistung der angebotenen Systeme. Damit geht das BVF-Gütesiegel weit über reine Produktzertifikate hinaus.

Fazit

Die große Bandbreite der verfügbaren Flächenheiz- und -kühlsysteme bietet für fast jedes Sanierungsprojekt eine passende Lösung. Beim Einsatz regenerativer Wärmequellen sind Flächenheizsysteme außerdem die erste Wahl. Mit Blick auf Anschaffungs- und Betriebskosten sind sie für die Wärmeerzeugung und -verteilung heute und in Zukunft von großer Bedeutung.