Mit Flächenheizungen sanieren

Primäres Ziel bei der energetischen Sanierung im Wohnungsbau sowie bei gewerblichen Immobilien und öffentlichen Bauten ist die Reduzierung des Wärmebedarfes. Im ersten Schritt erfolgt oft die Verbesserung der Außendämmungen. Im nach der EnEV 2009 gedämmten Gebäude sinkt dabei die Heizlast in der Regel von über 100 auf etwa 35 W/m². Nun im zweiten Schritt lediglich die überdimensionierten Wärmeerzeuger zu ersetzen ist zu kurz gedacht, denn abhängig von der eingesetzten Technik sinken neben der Heizlast oft auch die Systemtemperaturen. Die Wärmeverteilung ist deshalb anzupassen.

Beim nachträglichen Einbau von Flächenheizungs- und Kühlsystemen sind erstrangig die baulichen Gegebenheiten entscheidend. Bei Fußbodenheizungen sind dies die verfügbare Aufbauhöhe sowie die statische Belastbarkeit und die Beschaffenheit des Untergrundes. Bei der Wandflächenheizung kommt es vor allem auf die frei verwendbaren Flächen und die Beschaffenheit des Untergrundes an. Hinter den freien Wandflächen sollte sich keine Installation befinden. Elektrische Leitungen sind gegebenenfalls in Leerrohren zu verlegen. Bei Flächenheiz- und Kühlsystemen unter Decken ist neben dem Deckenaufbau die Raumhöhe relevant.

Die nächsten Abschnitte beschreiben die Anforderungen an den Fußbodenaufbau bei wasserführenden Heizungssystemen. Die Bestimmung der Wärme- beziehungsweise Kühlleistung erfolgt nach DIN EN 1264-5.

Nass- und Trockensysteme als Varianten beim Bodenaufbau

Stand der Technik sind hier die Ausführungs­arten für Nass- und Trockensysteme. Beim Einsatz von Nassestrichen gibt es drei klassische Arten der Verlegung: Rohrsysteme auf Dämmplatte (Bauart A nach DIN 18560-2), Rohrsysteme in der Dämmplatte (Bauart B nach DIN 18560-2) und Verbundkonstruktionen, bei denen das Rohrsystem auf dem alten Untergrund in einer Ausgleichsmasse verlegt wird. In der Regel benötigen die Bauarten A und B eine verfügbare Aufbauhöhe von mindestens 60 mm (exklusive Dämmung). Der Untergrund muss massiv ausgeführt sein. Bei der Bewertung der statischen Eignung des Gebäudes muss berücksichtigt werden, dass eventuell zusätzliche Flächenlasten von bis zu 1,25 kN/m² (≈ 130 kg/m²) abgeleitet werden müssen. Bei den als NB3 bezeichneten Verbundkonstruktionen wird das Rohrsystem auf dem alten Untergrund verlegt und mit Ausgleichsmasse/Estrich belegt.

Die erwähnte Verbundkonstruktion ist überall dort eine Alternative, wo aufgrund statischer Einschränkungen niedrige Flächengewichte benötigt werden. In der Regel werden diese mit dünnschichtigen Mörtelestrichen belegt. Dabei werden zur Einbettung der Rohre mineralisch oder organisch gebundene Estriche eingesetzt. Die geringere thermische Masse dieser Ausführungsart sowie die oberflächennahe Anordnung der wärmeführenden Elemente reduzieren die Reak­tions­zeit und ermöglichen eine weitere Absenkung der Systemtemperaturen.

Zulässige Flächenbelastungen sind zu berücksichtigen

Niedrigere Flächengewichte und geringere Aufbauhöhen ergeben sich auch bei der Verwendung von Trockensystemen. Außerdem ist hier die Einbauzeit bis zum Verlegen der Bodenbeläge kürzer. Beim Einsatz von Trockenbauplatten kommen grundsätzlich Fußbodenheizsysteme der Bauart B zur Anwendung. Diese unterscheiden sich in drei Arten: Rohrsysteme in Dämmplatte mit Trocken­estrich (TB1); hier werden die Heizungsrohre in Systemdämmplatten verlegt, die oftmals mit Wärmeleitblechen ausgestattet sind; die Trockenestrichplatten dienen gleichzeitig als Lastverteilschicht. Rohrsysteme in System­bodenplatten (mit und ohne Dämmschicht) werden als TB2 bezeichnet; hierbei werden die Rohre direkt in der Systemplatte verlegt. Diese dient gleichzeitig als lastverteilende Schicht und wird schwimmend auf einer Dämmschicht verlegt. Rohrsysteme auf Dämmplatte in Gussasphaltestrich (TB3) erfordern die Verwendung von temperaturbeständigen Dämmmaterialien und Rohrwerkstoffen (in der Regel Kupferrohre).

Grundlegendes zum Einsatz von Trockenbausystemen

Der tragende Untergrund muss trocken und eben sein. Maßgebend ist die DIN 18202 Tabelle 3 beziehungsweise beim Einsatz von Trockenbauplatten Tabelle 4. Können die in der Norm angegebenen Ebenheitstoleranzen nicht eingehalten werden, ist eine Niveauausgleichsschicht einzubauen. Auch hierbei ist wiederum die Statik zu beachten, insbesondere die Tragfähigkeit bei Holzbalken­decken, wobei auch die Belagsbohlen einbezogen werden müssen.

Mit Blick auf die Anforderungen der EnEV sind für alle Einbauarten die Mindestwärmeleitwiderstände der Dämmung unter den Flächensystemen wichtig. Die Anforderungen sind in der DIN EN 1264-4 definiert. In der Regel erfüllt bei der Ausführungsart „Trocken“ die Systemdämmung einen großen Teil der Anforderung.

Marktbedeutung elektrischer Flächenheizungen nimmt zu

Neben wasserführenden Heizungsanlagen werden tendenziell zunehmend auch elek-trisch betriebene Flächenheizungssysteme eingesetzt. Die elektrischen Heizleitungen müssen der Norm IEC 60800 entsprechen und bestehen aus den funktionstragenden Aufbauelementen Heizleiter und Isolierhülle. Dazu kommen als weitere Aufbauelemente Ummantelungen aus nicht metallenen oder metallenen Werkstoffen. Stand der Technik sind bei der elektrischen Direktheizung im Estrich Heizleitungen mit zwei Heizleitern. Elektrische Flächenheizungen lassen sich im Dünnbettmörtel direkt unter dem Fliesen­belag einbauen. Daraus resultieren ein niedriger Fußbodenaufbau, ein geringes Gewicht sowie der Wegfall von Estricharbeiten.

Wasserführende Wand- und Deckensysteme

Im Wohnungsbau wird der Einbau einer Fußbodenheizung oft durch die verfügbare Raumhöhe eingeschränkt. Alternativen sind hier Wandheizungs- und Kühlsysteme, die nahezu unabhängig vom Wandaufbau einsetzbar sind. Sie können auf gemauerten Wänden, Fertigteil- oder Betonwänden sowie Ständerkonstruktionen installiert werden. Sie werden in Rohrsysteme im Wandputz (NW1), Rohrsysteme in Unterkonstruktionen mit Trockenausbauplatte (TW1) und Rohrsysteme in Trockenbauplatten (TW2) unterschieden. Wandheizungen und -kühlungen sind entsprechend der erweiterten DIN EN 1264-5 auszuführen. Bei der Renovierung gilt für Außenwände der U-Wert 0,24 W/m²K gemäß EnEV. Bei Systemen auf Innenwänden ist die Wärmedämmung auf ihre funktionale Bedeutung entsprechend den technischen Anforderungen der Nebenräume auszulegen.

Speziell in gewerblich genutzten Räumen ist die Deckenheizung eine Alternative, zumal diese im Sommer gleichzeitig zur Kühlung herangezogen werden kann. Neben Rohrsystemen im Deckenputz (ND1) finden vor allem Systeme in Trockenbauplatte (TD1) Verwendung. Letztere Variante entspricht der Bauart A der DIN EN 1264. Der Aufbau dieser Systemplatten besteht aus Trockenbauplatten mit integrierten Rohrleitungen. Bei der Doppelnutzung zur Kühlung ist eine Taupunktüberwachung notwendig. Der Taupunkt begrenzt in Abhängigkeit von Lufttemperatur, Luftdruck und Luftfeuchte die Kühlleistung. Generell gilt: Die Kühlleistung ist bei Fußbodensystemen geringer als bei Wandsystemen. Die besten Ergebnisse werden bei der Deckenkühlung erzielt, die mehr als 65 W/m² leistet, während die Kühlleistung bei Fußbodensystemen etwa 35 W/m² beträgt. Auch die Systemtemperaturen unterscheiden sich entsprechend. Für im Fußboden verlegte Kühlflächen liegt der Grenzwert bei 19°C. Deckensysteme liegen etwa 3°C darunter.

Die große Anzahl verfügbarer Flächenheiz- und Kühlsysteme bietet für nahezu jede Anwendung in der Sanierung eine Problemlösung. Hierfür stellt der BVF auf seiner Homepage zahlreiche Schriften zur Verfügung.

Auf seiner Homepage bietet der BVF zahlreiche Schriften an ( https://www.flaechenheizung.de/ ). Die beiden Richtlinien 10 und 12, die über die Sanierung mit Flächenheizungen informieren, können Sie auch direkt bei den SBZ Extras herunterladen: https://www.sbz-online.de/tags/extras-zum-heft

Dipl.-Ing. Joachim Plate ist Geschäftsführer des Bundesverbandes Flächenheizungen und ­Flächenkühlungen e.V., 58095 Hagen, Telefon (0 23 31) 20 08 50, info@­flaechenheizung.de, https://www.flaechenheizung.de/