Wissen rund um die Flächentemperierung

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1 Flächenheiz- und -kühlsysteme gehören zunehmend auch bei der Modernisierung im Bestandsbau zum Standard. (Abbildungen: BVF, Hagen) Dipl.-Ing. Joachim Plate * Wissen rund um die Flächentemperierung Flächenheizung und Flächenkühlung in der Sanierung Wie aktuelle Markterhebungen zeigen, werden Flächenheiz- und -kühlsysteme zunehmend auch bei der Sanierung im Gebäudebe stand eingesetzt. Neben der größeren Gestaltungsfreiheit und den lufthygienischen Vorteilen steht bei Warmwasser-Flächenheizsystemen das niedrige Temperaturniveau im Fokus. Bei der Sanierung gewerblicher Objekte kommt außerdem die optionale Anwendung der Flächentemperiersysteme zur passiven Raumkühlung zum Tragen. Der aktuelle Markttrend wird dementsprechend von den energetischen Vorteilen der Flächen temperiersysteme begünstigt. Hinzu kommt das breit gefächerte Portfolio der Anbieter, die Problemlösungen für nahezu jedes Gebäude enthalten. * Dipl.-Ing. Joachim Plate Geschäftsführer Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.v. D Hagen Fax ( ) info@flaechenheizung.de Primäres Ziel bei der energetischen Sanierung im Wohnungsbau sowie bei gewerblichen Immobilien und öffentlichen Bauten ist die Reduzierung des Wärmebedarfs. Im ersten Schritt erfolgt daher die Verbesserung der Außendämmungen. Im unsanierten Gebäude beträgt der Wärmebedarf meist mehr als 100 W / m 2. Im nach EnEV 2009 gedämmten Gebäude sinkt er auf etwa 35 W / m 2. Nun im zweiten Schritt lediglich die überdimensionierten Wärmeerzeuger zu ersetzen, ist zu kurz gedacht. Abhängig von der eingesetzten Technik sinken neben dem Wärmebedarf oftmals auch die Systemtemperaturen. Zwangsläufig müssen bei der Sanierung wasserführender Heizungsanlagen die Wärmeverteilung und Wärmeübergabe angepasst werden. Die Sys- temtemperatur hat sowohl beim Einbau von Brennwertgeräten als auch bei regenerativen Wärmequellen einen erheblichen Einfluss auf den Nutzungsgrad. Daher sind bei wasserführenden Heizungsanlagen Flächenheizungen von Vorteil, deren Systemtemperaturen (Vor- / Rücklauftemperatur) bei 35 / 28 C liegen. Für die kompetente Beratung von Bauherren durch Planer und Fachhandwerker ist es hilfreich, die Unterschiede der Sys teme und deren grundlegenden Aufbau zu kennen. Möglichkeiten im Sanierungsbau Beim nachträglichen Einbau von Flächenheiz- und -kühlsystemen in Böden, Wänden oder Decken 28 HEIZUNGSJOURNAL

2 sind erstrangig die baulichen Gegebenheiten die entscheidenden Kriterien. Bei Fußbodenheizungen sind dies in erster Linie die verfügbare Aufbauhöhe sowie die statische Belastbarkeit und die Beschaffenheit des Untergrundes. Bei der Alternative Wandheizung kommt es vor allem auf die frei verwendbaren Wandflächen und die Beschaffenheit des Untergrundes an. Hinter den freien Wandflächen sollte sich keine Installation befinden. Elektrische Leitungen sind gege - benenfalls in Leerrohren zu ver legen. Bei Flächenheiz- und -kühlsystemen unter Decken ist neben dem Aufbau der Decke die Raumhöhe relevant. Wasserführende Flächenheiz- und -kühlsysteme Zur einfacheren Darstellung sind hier in den folgenden drei Abschnitten die Anforderungen an den Fußbodenaufbau bei wasserführenden Heizungssystemen beschrieben. Diese Ausführungsart wird als Direktheizung ausgeführt. Die Bestimmung der Wärme- beziehungsweise Kühlleistung erfolgt nach DIN EN Wasserführende Flächenheiz- und -kühlsys - teme ermöglichen aufgrund ihrer niedrigen Systemtempe - raturen den optimalen Betrieb zeit gemäßer Wärmeerzeuger, wie beispielsweise Wärmepumpen. Die systemspezifischen Temperaturen erfordern einen geringeren Temperaturhub und sind für die Leistungsaufnahme des elektrisch angetriebenen Scroll-Verdichters entscheidend. Gleichzeitig ist beim Einsatz reversibler Wärmepumpen in bestimmten Grenzen eine teilak - tive sommerliche Kühlung möglich. Beim Einsatz an derer Wärmeerzeuger lässt sich über un - terschiedliche Kältequellen die Welches System im Altbau die optimale Lösung darstellt, hängt von der Wahl der Wärmeverteilfläche sowie deren Beschaffenheit ab. Hier ist beispielhaft die Fußbodenheizung aufgeführt. Kühlung realisieren. Hierzu zählt beispielsweise die passive Kühlung über natürliche Wärmesenken, zum Beispiel Grundwasser oder große Regenwasserzisternen. Konstruktiver Bodenaufbau Stand der Technik sind hier die Ausführungsarten Nass- und Trockensystem. Für den Einsatz NEU Die EnEV-Forderung: Effiziente Wärmedämmung & Wohnraumbelüftung! Das Komplettangebot: EQ Flächenheizungen mit KWL inklusive Verlegen durch EQ Planung + Montage Die Vorteile: Spart Zeit und Kosten (bis zu 30% schneller!) Entlastet den Betrieb für andere Aufgaben Rundum Service: Projektplanung, Heizlastberechnung nach DIN 12831, Mengenberechnung, Verlegeprotokoll, Druckprüfung nach DIN Jahre Gewährleistung nach BGB 634a Das Problem: Luftdicht gedämmte Häuser und ineffiziente Fensterlüftung! Die Lösung: EQ Fußbodenheizung mit integrierter Kontrollierter Wohnraumlüftung Die Energiespar-Vorteile: Wärmerückgewinnung (bis zu 92%) Schnellere Heizungsreaktion Telefon: / Telefon: / Planung + Montage

3 Mörtelestrichen belegt. Dabei werden zur Einbettung der Rohre mineralisch oder organisch gebundene Estriche ein - gesetzt. Die geringere thermische Masse dieser Ausführungs - art sowie die ober flächennahe Anordnung der wärmeführenden Elemente reduzieren die Reak tionszeit des Flächenheizund -kühlsystems und ermöglichen zusätzlich eine weitere Absenkung der Systemtempera turen. Für nahezu jede bauliche Gegebenheit stehen Flächenheizungssysteme zur Verfügung. Einen guten Überblick verschafft diese Übersicht. von Nassestrichen gibt es drei klassische Arten der Verlegung: Rohrsys teme auf Dämmplatte (Bauart A nach DIN ), Rohrsysteme in der Dämmplatte (Bauart B nach DIN ) 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 ( 130 kg) abge leitet werden müssen. Bei den als NB3 bezeichneten Verbundkonstruktionen wird das Rohrsystem auf dem alten Un tergrund verlegt und mit Ausgleichsmasse / Estrich belegt. Niedrige Flächengewichte Die oben erwähnte Verbundkonstruktion ist überall dort eine Alternative, wo aufgrund statischer Einschränkungen nied rige Flächengewichte benötigt werden. In der Regel werden diese mit dünnschich tigen Niedrigere Flächengewichte und geringere Aufbauhöhen ergeben sich auch bei der Verwendung von Trockensystemen. Außerdem ist hier die Ausbauzeit (Funktions- und Belegreifheizen) 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 Trocken - estrichplatten 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 gleich zeitig als lastverteilende Schicht und wird schwimmend auf einer Dämmschicht verlegt. NEU! GET Nord ( , Halle B7, Stand 253) Das neue PRINETO FBH Dünnschicht-System! Extrem flacher Bodenaufbau die Gesamthöhe beträgt 22 mm Ideal für die Modernisierung bestehender Gebäude Geringes Quadratmetergewicht (ca. 40 kg /m² bei 22 mm Höhe) Nur 30 Minuten Reaktionszeit bei der Raumtemperaturregelung Abb. entspricht Originalgröße 30 HEIZUNGSJOURNAL

4 Rohrsysteme auf Dämmplatte in Gussasphaltestrich ( TB3 ) erfordern die Verwendung von temperaturbeständigen Dämmmaterialien und Rohrwerkstoffen (in der Regel Kupferrohre). Der 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. Stand der Technik sind bei der elektrischen Direktheizung im Estrich Heizlei tungen mit zwei Heizleitern. Elektrische Flächenheizungen lassen sich im Dünnbettmörtel direkt unter dem Fliesenbelag einbauen. Daraus resultieren ein nied riger Fuß - bodenaufbau, ein geringes Gewicht sowie der Wegfall von Estricharbeiten. Für den umweltschonenden Betrieb bietet sich die Nutzung von selbst pro - duziertem Strom an, zum Beispiel aus einem BHKW. Diese Variante hat sich als überaus wirtschaftlich erwiesen und ist sowohl für den Wohnungsbau als auch bei gewerblichen und öffentlichen Objekten interessant. Wasserführende Wandund Deckensysteme Im Wohnungsbau wird der Einbau einer Fußbodenheizung oft durch die verfügbare Raumhöhe eingeschränkt, die meist lediglich 2,50 m beträgt. Alternativen sind hier Wandheiz- 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 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 definiert. In der Regel erfüllt bei der Ausführungsart Trocken die Systemdämmung einen großen Teil der Anforderung. Falls nötig, muss die Anfor - derung durch den Einbau einer zusätzlichen Teildämmung sichergestellt werden. Elektrische Flächenheizungen Neben wasserführenden Heizungsanlagen werden tendenziell zunehmend auch elektrisch betriebene Flächenheizungssysteme eingesetzt. Die Umwandlung der elektrischen Energie erfolgt direkt in der Heiz fläche und hat den Vorteil besonders geringer Umwandlungsverluste. Die elektrischen Heizleitungen müssen der Norm IEC entsprechen und bestehen aus den funktionstragenden Aufbauelementen Heizleiter und Isolierhülle. Dazu kommen als weitere Aufbauelemente Ummantelungen aus nicht metallenen oder metallenen Werkstoffen.

5 Das Nasssystem im Fußboden stellt die gängige Variante im Neubau dar. In der Bestandsmodernisierung ist sie sinnvoll, wenn eine Kernsanierung durchgeführt wird. Trockenbauplatten ( TW2 ) un - terschieden. Wandheizungen und -kühlungen sind entsprechend der erweiterten DIN EN auszuführen. Bei der Renovierung gilt für Außenwände der U-Wert 0,24 W /m 2 K gemäß EnEV. Bei Systemen auf Innenwänden ist die Wärmedämmung auf ihre funktionale Bedeutung entsprechend den technischen Anforderungen der Nebenräume auszu legen. Speziell in gewerblich genutzten Räumen ist die Deckenheizung eine Alterna tive, zumal diese im Sommer gleichzeitig zur Kühlung herangezogen werden kann. Neben Rohrsys - temen im Deckenputz ( ND1 ) finden vor allem Systeme in Trockenbauplatte ( TD1 ) Verwendung. Letztere Variante entspricht der Bauart A der DIN EN Der Aufbau dieser Systemplatten besteht aus Trockenbauplatten mit integrierten Rohrleitungen. Sie werden an der Unterkonstruktion befestigt und anschließend in die Wärmeverteilsysteme eingebunden. 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 100 W / m 2 leistet, während die Kühlleistung bei Fußbodensystemen etwa 35 W / m 2 beträgt. Auch die Systemtemperaturen unterscheiden sich entsprechend. 19 C sind der Anhaltspunkt für den Grenzwert für im Fußboden verlegte Kühlflächen. Deckensysteme liegen etwa um 3 C darunter. Fazit Wer Energie sparen möchte, muss bei der energetischen Sanierung auch die Wärmeübertragung einbeziehen. Insbesondere beim Einsatz regenerativer Energiequellen und den daraus resultierenden niedrigen Systemtemperaturen sind Flächenheiz- und -kühlsysteme ein entscheidender Faktor der System - effizienz. Die große Anzahl verfügbarer Systeme für sämtliche Flächen bietet für nahezu jede Anwendung in der Sanierung eine Problemlösung. BVF-Symposium zur energetischen Sanierung im Gebäudebestand Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e. V. (BVF) veranstaltet vom 15. bis 16. November 2012 ein zweitägiges Fachsymposium für Entscheider der SHK-Branche in Berlin. Der BVF konnte hierfür namhafte Referenten gewinnen, die, jeder für sich, die spannenden Themen der Gebäudemoder ni - sierung, der energetischen Sanierung und auch der damit verbundenen Gewährleistung und Haftung mit ihren Referaten beleuchten. So können sich die Teilnehmer auf die Ausführungen von Ulrich Zink, Vorstandsvorsitzen - der Bundesarbeitskreis Altbauerneuerung e. V. (BAKA) freuen, der zum Thema Wirtschaftsfaktor Gebäudesanierung referieren wird. Weitere Beiträge besetzen unter anderem die Themen Systemlösungen raumflächenintegrierte Heiz- und Kühltechnik sowie die baupraktischen Lösungen durch Beachtung der Schnittstellenkoor - dination. Des Weiteren wird Jörg Rummeni von der RWE Effizienz GmbH zum Thema Energiemarkt im Wandel Marktchancen der Elektroheizung sprechen. Am Ende des ersten Tages sind noch zwei weitere, für die Branche hochinteressante Beiträge vorgesehen. Hier geht es um die Themen Systemlösung oder Einzelkomponenten Chancen und Risiken im Renovationsmarkt Handwerker oder Fachgroßhandel als Systemintegrator?. Welche Bedeutung spielt heute die Systemtechnik und wie kann ein Markensystem mit Gütesiegel die vorhandenen Haftungs- und Gewährleistungsprobleme zukünftig lösen? Hierbei werden die unbeachteten, wichtigen Aspekte des Haftungstransfers bei der häufig anzutreffenden Praxis der Systemintegration durch Einzelkomponenten auf der Baustelle dargestellt und marktkonforme Abhilfemaßnahmen detailliert beschrieben. Für den zweiten Tag ist ein Branchen-Dialog unter dem Motto: Wie überwinden wir gemeinsam Markthemmnisse? geplant. Dr. Johannes Hengstenberg, Geschäftsführer von co2online, berichtet über das Monitoring von gering- und hochinvestiven Sanierungsmaßnahmen und der damit verbundenen Wirtschaftlichkeit. Reinhold W. Scheuchl, Vorstand des Verbandes der Installations-Zulieferindustrie (VIZ), Wien, schildert die Marktsituation im Bereich Flächenheizung in Österreich. Elmar Esser, Hauptgeschäftsführer des Zentralverban - des Sanitär Heizung Klima (ZVSHK), gibt einen Überblick zum Thema Energieeinsparung oder Effizienzsteigerung? Ertüchtigung der thermischen Hülle oder bessere Anlagentechnik? Zum Abschluss erfolgt eine Podiumsdiskussion mit den Referenten unter dem Motto: Wie gestalten wir den zukünftigen Markt der Modernisierung? Weitere Informationen zum Symposium finden sich auch unter 32 HEIZUNGSJOURNAL