Widersprüchliche Normen bei Fußbodenheizungen

Bereits Mitte der 1970er-Jahre, als sich Fußbodenheizungen etablierten, entstanden Bestrebungen, diese Technik zu normieren. Es dauerte allerdings noch über 15 Jahre, bis 1992 mit der DIN 4725 die erste deutsche Norm für Fußbodenheizungen veröffentlicht wurde. Seitdem haben sich die Anwendungsmöglichkeiten ständig erweitert und wurden auf europäischer Ebene mit der DIN EN 1264 genormt.

Die Herausforderung, dass bei einer Fußbodenheizung mehrere Gewerke zu koordinieren sind, wurde erstmals im Februar 1999 mit der Herausgabe der Schnittstellenkoordination bei beheizten Fußbodenkonstruktionen dokumentiert. Der Leitfaden wurde vom Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen (BVF) in Abstimmung mit anderen Verbänden erstellt und sollte das Koordinieren der Gewerke erleichtern und Fragen klären, die sich aus teilweise widersprüchlichen Angaben in den unterschiedlichen Normen ergeben hatten. Der Leitfaden ist 2011 überarbeitet worden und neu erschienen. Zudem gibt es seit 2009 eine Ausgabe, die das Augenmerk auf Renovierungssysteme legt. Allerdings sind diese Leitfäden wenig bekannt und finden kaum Anwendung.

Eine beheizte Fußbodenkonstruktion ist komplex und besteht aus der fachgerechten Untergrundvorbereitung und Dämmung, dem Fußbodenheizungssystem, dem Estrich und dem Oberbodenbelag. Bei der Installa­tion sind die Anforderungen und Normen aller Gewerke zu beachten und mit den Beteiligten abzustimmen. Sind außerdem die Wünsche der Bauherren und die Ansichten von Architekten und Planern zu berücksichtigen, kommt es trotz Normen immer wieder zu kontroversen Fragestellungen auf der Baustelle. Die rechtlichen Folgen können dabei erheblich sein.

Die VOB fordert eine Gewerkekoordination

Warum müssen sich die Gewerke mit anderen am Bau einer Fußbodenheizung Beteiligten abstimmen und Grundkenntnisse über deren Arbeit vorweisen? Basis ist unter anderem die VOB §4, Absatz 3: „Hat der Auftragnehmer Bedenken gegen die vorgesehene Art der Ausführung ..., gegen die Güte der vom Auftraggeber gelieferten Stoffe oder Bauteile oder gegen die Leistungen anderer Unternehmer, so hat er sie dem Auftraggeber unverzüglich – möglichst schon vor Beginn der Arbeiten – schriftlich mitzuteilen; der Auftraggeber bleibt jedoch für seine Angaben, Anordnungen oder Lieferungen verantwortlich.“

Das bedeutet, dass jeweils das nachfolgende Gewerk dazu verpflichtet ist, die Arbeiten des vorherigen zu überprüfen und im Zweifelsfall Bedenken anzumelden. Das bedingt, dass sich der Heizungsbauer mit der Estrichnorm und den Voraussetzungen für den Bau eines schwimmenden Estrichs beschäftigt. Zu empfehlen ist, diese Bedenken schriftlich und nachvollziehbar zu dokumentieren; mündliche Vereinbarungen sind nicht verbindlich. Zudem ist bei schriftlichen Vereinbarungen zu empfehlen, dass der Eingang dokumentiert wird.

Vor Montagebeginn der Fußbodenheizung sind die Maßtoleranzen der DIN 18202 im Hochbau zu beachten. Die Tabellen für Ebenheitstoleranzen und Winkeltoleranzen, wie sie diese Norm vorschreibt, sind zumBeispiel in der Schnittstellenkoordination des BVF zu finden.

Für die Messung der Maßtoleranzen wird eine Messlatte eingesetzt und für die Überprüfung der Winkeltoleranzen ist ein Meterriss notwendig. Dabei kann ein Meterriss pro Geschoss verlangt werden. Es ist zu empfehlen, sich den Meterriss, nach dem zu arbeiten ist, bestätigen zu lassen und für die eigene Dokumentation zu markieren oder zu fotografieren, um damit den Bezugspunkt nachweisen zu können. Häufig sind die Tabellen vor Ort nicht zur Hand. Bei der Verlegung in einem Einfamilienhaus kann von einer maximalen Abweichung von 2 cm bei den Ebenheitstoleranzen und den Winkeltoleranzen, bezogen auf einen größeren Raum, als Richtwert ausgegangen werden.

Bauwerksabdichtungen nach der DIN 18195

Bauwerksabdichtungen müssen entsprechend des Bodengutachtens unterschiedlichen Anforderungen genügen. Es gibt Ausführungen gegen kapillargebundenes Wasser oder gegen stauendes oder drückendes Wasser. Deshalb ist zu empfehlen, dass ein Heizungsbauer ohne Ausbildung für die Bauwerksabdichtung nach DIN 18195 diese nicht ausführt. Trotzdem sollte der Mitarbeiter informiert sein, ob eine Bauwerksabdichtung eingeplant und ausgeführt wurde.

Eine Abdeckung auf der Rohbetondecke, unabhängig davon, ob diese als Bodenplatte oder Geschosstrenndecke ausgeführt ist, wird in den Normen nicht erfasst. Die Abdeckung verhindert, dass die im Beton vorhandene Restfeuchtigkeit im Lauf der Zeit in den Fußbodenaufbau diffundiert. Deshalb ist zu empfehlen, dass die Abdeckung einen größeren Dampfdiffusionswiderstand hat als die darüber eingebauten Elemente. Die sogenannte nachstoßende Restfeuchte ist allerdings in der Fachliteratur und bei den Sachverständigen sehr umstritten. Alexander Unger empfiehlt in seinem Fachbeitrag „Wohin mit dem Wasser aus der Betondecke?“ eine 0,2 mm starke PE-Folie doppellagig auf dem Rohbeton auszulegen. Wenn zum Erdreich oder der Außenluft eine schwarze Wanne als Bauwerksabdichtung ausgeführt wurde, ist dies nicht notwendig. Dann ist nur eine 0,1 mm starke PE-Folie auf die Bauwerksabdichtung zu legen, damit die nachfolgende Dämmschicht nicht auf dem Bitumen aufliegt.

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die EN 1264-4 (2010), die im Teil 4 die Installation raumflächenintegrierter Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung beschreibt. Gegenüber der vorherigen Fassung ergeben sich einige Änderungen.

Der Geltungsbereich wurde über die Fußbodenheizung hinaus um Decken- und Wandsysteme erweitert. Diese werden in einem eigenen Abschnitt dargestellt und enthalten beispielsweise Angaben zu den maximal erlaubten Vorlauftemperaturen für die verschiedenen Putzarten. Für alle Systeme wurde der Kühlfall integriert, der bereits über die EN 1264-5 Eingang in die Normung gefunden hat.

Normgerechte Bauvoraussetzungen

Vor der Installation der Fußbodenheizung müssen nach der Estrichnorm EN 1264 alle anderen Leitungssysteme (Trinkwasser, Elektrik, Lüftung etc.) installiert und ein zugfreier Verschluss aller Bauwerksöffnungen (Fenster und Außentüren) fertiggestellt sein.

Nach der EN 1264-4 dürfen beim Einbringen des Estrichs die Estrichtemperatur und die Raumtemperatur 5°C nicht unterschreiten. Darüber hinaus sind die Temperaturen für drei Tage auf mindestens 5°C zu halten. Zusätzlich muss der Zementestrich für wenigstens drei Tage vor dem Austrocknen (bei niedrigen Temperaturen oder langsam aushärtenden Zementen entsprechend länger) und danach vor schädigenden Einflüssen wie Wärme oder Zugluft geschützt werden, um das Schwinden gering zu halten.

Dies ist bei Bauwerken mit weniger großen Flächen im Allgemeinen sichergestellt, wenn das Bauwerk geschlossen ist. Durch Sonneneinstrahlung oder Zugluft wird die Feuchtigkeit an der Oberfläche des Estrichs zu schnell abgeführt, sodass der Estrich oben schneller austrocknet als im unteren Bereich. Da der Zementestrich durch den Feuchtigkeitsverlust schwindet, zieht er sich pro laufendem Meter Länge um etwa 0,5mm zusammen. Dadurch kann sich der Estrich an den Rändern bis zu 2 cm aufschlüsseln. Diese Aufschlüsselung benötigt sechs Monate, um sich zurückzubilden. Wurden in dieser Zeit die Randfugen ausgeführt, können diese die Absenkung von 2 cm nicht mehr ausgleichen und reißen.

Vor dem Aufbringen des Estrichs ist die Fußbodenheizung mit Wasser oder Druckluft mit einem Druck zwischen 4 und 6bar abzudrücken. Nach der Abbindephase des Estrichs wird mit dem Funktionsheizen die Funktion der Fußbodenheizung überprüft. Ein Standardzementestrich ist nach 21 Tagen abgebunden. Das Funktionsheizen dient allerdings nicht dazu, den Estrich auf die Belegreife zu trocknen, um anschließend die Oberbodenbeläge zu verlegen. Abdrücken und Funktionsheizen sind zu dokumentieren.

Konstruktionsarten und Überdeckungshöhen

Die Rohre können auf vier verschiedene Arten positioniert werden. In diesem Beitrag werden drei für den Neubau gängige Möglichkeiten beschrieben.

Bauart A, System mit Rohren innerhalb der Lastverteilschicht: Diese Bauweise ist die gängigste im Neubau. Die Gesamtdicke wird in der Estrichnorm geregelt. Dort steht, dass die Estrichhöhe wie in den Tabellen der DIN 18560 für die verschiedenen Flächenlasten angegeben zu nehmen und der Rohrdurchmesser zu addieren ist. In der Praxis wird die in den Tabellen angegebene Stärke verwendet und als Überdeckung über dem höchsten Punkt des Fußbodenheizungssystems (Rohroberkante oder Noppenhöhe bei Noppenplattensystemen) angenommen.

Als Ausnahme zu dieser Regel wird in der EN 1264 beschrieben, dass bei entsprechender Prüfung auf Druckfestigkeit und Biegezugsfestigkeit die Überdeckungshöhe auf das Dreifache der Korngröße des verwendeten Estrichs, jedoch nur auf maximal 30mm reduziert werden darf. Dies bietet die Möglichkeit, eine normgerechte Fußbodenheizung zu realisieren, obwohl beispielsweise Rohrleitungen auf dem Untergrund oder die Maßtoleranzen der DIN 18202 nicht in die Gesamtaufbauhöhe einkalkuliert wurden.

Die EN 1264-4 sagt zu dieser Situation, dass Rohrleitungen und Kanäle so befestigt und eingebunden sein müssen, dass ein ebener Untergrund zur Aufnahme der Wärmedämmschicht und/oder Trittschalldämmung vor dem Verlegen der Heizrohre geschaffen wird. Die dazu erforderliche Konstruktionshöhe muss eingeplant sein.

Nach Erfahrungen aus der Praxis wird dies häufig so nicht angewendet. Damit harmonieren Dämm­anforderungen, Bestimmungen zum Schallschutz und verfügbare Aufbauhöhe nicht mehr.

Bauart B, Systeme mit Rohren unterhalb der Lastverteilschicht: Dies ist eine Variante, die besonders für die Konstruktion mit Trockenestrichplatten als Lastverteilschicht verwendet wird.

Bauart C, Systeme mit Rohren in einem Ausgleichsestrich, welcher mit einer doppellagigen PE-Folie als Gleitschicht von dem „normalen“ Estrich getrennt wird: Diese Bauart benötigt eine größere Aufbauhöhe. Allerdings können die Fugen, die für Fußbodenheizung/Ausgleichsestrich benötigt werden, von den Fugen getrennt werden, die für den „normalen“ Estrich nötig sind.

Verlegeabstände sind gemäß der Norm einzuhalten

Nach der EN 1264-4 sind Rohre und deren Befestigungssysteme so zu sichern, dass ihre geplante horizontale und vertikale Lage eingehalten wird. Die vertikale Abweichung der Rohre nach oben darf vor und nach dem Einbringen des Estrichs an keiner Stelle mehr als 5mm betragen. Die horizontale Abweichung des vorgeschriebenen Rohrabstandes im Heizkreislauf darf an den Befestigungspunkten ±10mm nicht überschreiten. Allerdings gelten diese Anforderungen nicht im Bereich von Bögen und Umlenkungen. Diese Anforderungen zielen auf zwei Aspekte ab:

• Wenn die Überdeckungshöhe des Estrichs bekannt ist, so darf später in diese Überdeckung abzüglich 5mm tief gebohrt werden, ohne dass mit der Beschädigung von Heizungsrohren zu rechnen ist.
• Indem vom vorgeschriebenen Befestigungsabstand maximal um 1cm abgewichen werden darf, wird sichergestellt, dass eine möglichst einheitliche Oberflächentemperatur erreicht wird. Allerdings wird dies in der Praxis sehr häufig nicht berücksichtigt.

Eine Dämmung nach EN 1264 reicht nicht für die EnEV

Als Bestandteil der EN 1264 gibt es auch eine Übersicht für die Mindestwärmeleitwiderstände der Dämmschichten. Dort ist die mindestens notwendige Dämmung benannt, die in der Praxis allerdings nicht verwendet wird. Grund hierfür ist die EnEV 2009. Dabei wird das geplante Gebäude mit standardisierten Werten für die einzelnen Gebäudekomponenten berechnet. Mit den bei der realen Ausführung verwendeten Komponenten darf der Primärenergiebetrag nicht oberhalb des mit den Standardwerten berechneten Wertes liegen (Referenzhausmethode).

Der Standardwert für die Dämmung der Außenwand gegen Erdreich und Keller liegt bei 0,35 W/(m²K). Gegen Außenluft beträgt der Wert 0,28 W/(m²K). Diese Werte liegen deutlich unter den Vorgaben der EN 1264 und sind für die Erreichung der Ziele der EnEV auch nötig, sodass in der Praxis diese oder bei höher gedämmten Bauten wie KfW 70, KfW 40 oder gar Passivhäusern noch höhere Werte eingesetzt werden.

Die Dämmschichten werden dicht gestoßen und bei zweilagigen Dämmschichten überlappend verlegt. Oberhalb der Dämmschicht ist eine Schutzfolie einzubringen. Hierzu sagt die EN 1264-4, dass vor dem Einbau des Estrichs die Dämmschicht mit einer Schutzfolie aus Polyethylen mit einer Dicke von mindestens 0,15mm, deren Bahnen mindestens 80 mm überlappen sollen, oder mit einem anderen Erzeugnis gleichwertiger Funktion zu versehen ist. Die Schutzschicht ist bis zur Oberkante des Randdämmstreifens hochzuführen, es sei denn, der Streifen selbst erfüllt die Schutzfunktion.

Damit soll verhindert werden, dass Anmachwasser aus Zementestrichen oder Fließ­estrich in die Dämmschicht eindringt und dort zu einer Reduzierung der Dämmwirkung und im Extremfall zur Ausbildung von Wärme- und/oder Trittschallbrücken führt.

Schallschutz und Ausgleich von thermischen Ausdehnungen

Randdämmstreifen haben die Aufgabe, die thermische Ausdehnung des Estrichs aufzunehmen. Ein Zementestrich dehnt sich um 0,012 mm/(mK) aus, sodass sich bei einer Kantenlänge des Estrichfeldes von 8m und einem Temperaturunterschied von 30K (10 °C Einbau und 40°C Oberflächentemperatur bei direkter Sonneneinstrahlung) eine Ausdehnung von etwa 3mm ergibt. Damit diese Ausdehnung aufgenommen werden kann, ist in der Norm gefordert, dass der Randdämmstreifen mindesten 5mm eindrückbar sein muss.

Hierzu legt die EN 1264-4 fest, dass Randstreifen vom tragenden Untergrund bis zur Oberfläche des Fußbodenabschlusses reichen müssen. Ist die Dämmschicht mehrlagig, muss der Randdämmstreifen vor dem Einbau der obersten Dämmschicht verlegt werden. Natürlich sollte der Randdämmstreifen vor dem Einbringen des Estrichs gegen Lageveränderung gesichert sein. Diese Forderung zielt darauf ab, die schalltechnischen Eigenschaften des schwimmenden Estrichs zu erhalten. Als solcher wird ein Estrich definiert, der über die Dämmung komplett vom Mauerwerk getrennt ist. Dabei werden in der Praxis sehr viele Fehler gemacht. Die Überstände des Randdämmstreifens dürfen laut Norm erst nach der Verlegung/Verklebung des Oberbodenbelages abgeschnitten werden. Sonst können sich durch Kleber oder Fugenmaterial Trittschallbrücken zum aufgehenden Mauerwerk ausbilden.

Die schalltechnischen Anforderungen, die von Gerichten gestellt werden, haben ein Niveau erreicht, das mittlerweile kaum noch praxisgerecht ist. Zudem ist mangelhafter Schallschutz eine der Hauptklageursachen und seine Einhaltung für Bauherren eine der wichtigsten Anforderungen. Vor diesem Hintergrund erscheint es unverständlich, warum der Randdämmstreifen unbedacht oder unwissend bereits oberhalb des Estrichs abgeschnitten wird.

Die Ausführung der Fugen obliegt dem Estrichleger

Zur Anordnung der Fugen gibt die EN 1264 klare Vorgaben. Danach sollten bei Heizestrichen mit Belägen aus Stein oder Keramik Flächengrößen von 40 m² bei einer maximalen Seitenlänge von 8m nicht überschritten werden. Bei rechteckigen Räumen darf die Flächenangabe überschritten werden, jedoch maximal bis zu einem Längenverhältnis von 2:1. Unregelmäßig ausgeführte Bereiche, dazu zählen L- oder Z-förmige Grundrisse, müssen Fugen haben. Bewegungsfugen sollten grundsätzlich immer von einspringenden Ecken ausgehen, wobei an Türleibungen und Durchgängen Kellenschnitt- oder Bewegungsfugen anzuordnen sind.

Die Fugen sind Bestandteil des Estrichs und müssen vom Estrichleger ausgeführt werden. Der Heizungsbauer muss bei der Verlegung nur die Möglichkeit bereitstellen, dass ein Bewegungsfugenprofil aufgestellt werden kann. Nur dort, wo die Anbindeleitungen an die Heizkreise Bewegungsfugen kreuzen, werden die Rohre durch ein 30 cm langes Überschubrohr gegen Spannungen geschützt, die sich unter Umständen durch eine Vertikalbewegung des Estrichs ergeben. Deshalb ist es auch nicht Aufgabe des Heizungsbauers, sich Gedanken zu machen, wo die Bewegungsfugen eingesetzt werden sollen. Gleichwohl sind diese bei den meisten Fußbodenheizungen in Räumen mit weniger als 40 m² und nur einem Oberbodenbelag relativ einfach zu handhaben. Es ist in der DIN 1264-4 geregelt, dass der Heizungsinstallateur als Teil der Spezifikation einen Plan erhalten muss, auf dem die Lage der Fugen verzeichnet ist. Wenn die Estrichlänge durch die Tür größer ist als 8m, sollte eine Bewegungsfuge angeordnet werden, ansonsten ein Kellenschnitt. Bei Türen zu Kinderzimmern und Schlafzimmern sollte aus Schallschutzgründen immer eine Bewegungsfuge eingesetzt werden.

Die Estrichnorm nimmt den Bauwerksplaner für die Estricheigenschaften und die Bauwerksfugen in Verantwortung. Hierzu sagt die DIN 18560-2, dass über die Anordnung der Fugen ein Fugenplan zu erstellen ist, aus dem Art und Anordnung der Fugen zu entnehmen sind. Der Fugenplan ist vom Bauwerksplaner zu erstellen und als Bestandteil der Leistungsbeschreibung dem Ausführenden vorzulegen.

In der Estrichnorm werden deshalb auch keine klaren Vorgaben zur Aufteilung der Fugen gemacht. Für den Bereich Heizestriche wurde lediglich folgender Satz in die DIN 18560-2 aufgenommen, der wenig Aussagekraft hat: „Bei Heizestrichen sind in Türdurchgängen in der Regel Bewegungsfugen anzuordnen. Innerhalb einer Heizfläche mit unterschiedlich beheizten Heizkreisen (keine Randzonen) sind in der Regel zwischen diesen auch Bewegungsfugen anzuordnen.“ Hinweise, wie die Fugen zu planen sind, liefert das Merkblatt der Industriegruppe Estrichstoffe (IGE) im Bundesverband der Gipsindustrie über Fugenanordnung in Fließestrichen. Dieses kann auch sehr gut auf Zement­estriche übertragen werden. Ansonsten sind auch Hinweise in den Herstellerunterlagen der Systemlieferanten von Fußbodenheizungen zu finden.

Vor allem bei modernen Wohnungen, die einen fließenden Übergang zwischen den einzelnen Wohnbereichen haben, müssen die Fugen an die Übergänge im Bodenbereich angepasst werden. Dies gilt beispielsweise für Wohnküchen, bei denen im Küchenbereich Fliesen und im Wohnbereich Teppich verlegt wird, oder bei Bädern, die ins Schlafzimmer übergehen. Eventuell ist zudem auch eine Diagonalverlegung von Fliesen zu berücksichtigen.

Idealtypisch werden die Fugen nach folgendem Schema geplant und ausgeführt:

• Der Bauherr und der Architekt wählen die Oberbodenbeläge aus.
• Der Bauwerksplaner bestimmt die Fugen.
• Der Heizungsbauer passt seine Heizkreise an den Fugenplan an.
• Der Estrichleger führt die Fugen aus.

In der Praxis stellt sich jedoch häufig leider ein ganz anderes Szenario dar:

• Die Oberbodenbeläge wurden noch nicht festgelegt.
• Der Bauwerksplaner kümmert sich nicht um den Fugenplan.
• Der Heizungsbauer schätzt anhand seiner Norm ab, wo Fugen sein könnten.
• Der Estrichleger ignoriert die Fugen.

Fugen in der Theorie

Das Vorgehen bei der Verteilung von ­Fugen sollte idealerweise folgender­maßen laufen:

Der Bauherr und der Architekt ­entscheiden, welche Oberbodenbeläge eingebaut werden sollen.

Der Bauwerksplaner bestimmt die ­Fugen.

Der Heizungsbauer passt seine Heiz­kreise an den Fugenplan an.

Der Estrichleger führt die Fugen aus.

Fugen in der Praxis

Leider stellt sich in der Praxis abweichend vom idealtypischen Vorgehen häufig dieses Szenario dar:

Die Oberbodenbeläge wurden noch nicht festgelegt.

Der Bauwerksplaner kümmert sich nicht um den Fugenplan.

Der Heizungsbauer schätzt anhand seiner Norm ab, wo Fugen sein könnten.

Der Estrichleger ignoriert die Fugen.

Wohin mit dem Wasser aus der Betondecke? Alexander Unger, Boden Wand Decke, Heft 10, 1997

Schnittstellenkoordination bei Flächenheizungs- und Flächenkühlungssystemen in Neubauten, Ausgabe Mai 2011, Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen (BVF) e.V., Download bei http://www.flaechenheizung.de oder bei den SBZ-Extras

Fugen in Calciumsulfat-Fließestrichen – Merkblatt Nr. 5, Industriegruppe Estrichstoffe im Bundesverband der Gips­industrie e.V. und Industrieverband Werkmörtel e.V., Download bei http://www.pro-fliessestrich.de, Rubrik Merkblätter oder bei den SBZ-Extras

Als ergänzende Literatur zum Fachbeitrag bieten wir Ihnen die Schnittstellenkoordination für Flächenheizungen vom BVF und das Merkblatt Fugen in Calciumsulfat-Fließestrichen auch unter den SBZ-Extras zum Herunterladen an:

https://www.sbz-online.de/tags/extras-zum-heft

Dipl.-Phys. Sven ­Petersen ist technischer Referent an der Uponor Academy, 22851 Norderstedt, Telefon (0 40) 3 09 86-3 40, sven.petersen@uponor.de, ­ https://www.uponor.com/de-de