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Die Fußbodenheizung - Teil 1

Die Fußbodenheizung - Teil 1

erschienen am 10/19/2011

Die Fußbodenheizung liegt im Trend

Steigenden Bedarf an Wohnkomfort und die günstige bauphysikalische Entwicklung in Verbindung mit der besseren Wärmedämmung von Gebäuden haben dazu beigetragen, dass hat sich der Einsatz von Fußbodenheizungssystemen immer mehr durchsetzt. Die schaffen durch den Wegfall von Heizkörpern in den Räumen nicht nur mehr Platz, sondern sind ein effektives Mittel,  angesichts steigender Energiepreise den Energieverbrauch zu senken. Da Fußbodenheizungen im Niedertemperaturbereich arbeiten, eignen sie sich außerdem im besonderen für den Einsatz in Verbindung mit thermischen Solaranlagen, die niedrige Vorlauftemperaturen benötigen.

Solche Heizungssysteme zeichnen sich vor allem auch dadurch aus, dass die von ihnen ausgestrahlte Wärme sehr behaglich empfunden wird. Durch ihren Selbstregeleffekt sind kaum Einstellungen an der Fußbodenheizung erforderlich, und durch die fehlende Luftumwälzungen wie bei Konvektoren oder Plattenheizkörpern wird eine Staubverwirbelung vermieden. Das erzeugt einen zusätzlichen hygienischen Effekt. Darüber hinaus entsteht ein gesundes Raumklima mit höherer relativer Feuchte, weil die Raumtemperaturen ein bis zwei Grad Celsius niedriger liegen können. Ein Vorteil ist auch, dass Fußbodenheizungen, bis auf die Tatsache, dass sie gegen eine mögliche Verschlammung hin und wieder gespült werden sollte, keine Wartung benötigt. Das heute für Fußbodenheizungen eingesetzte Material wie PE - oder Kupferrohre garantiert außerdem die Langlebigkeit solcher Systeme.

Auch aus Kostengründen sollte man jedoch auf eine korrekt Planung der Fußbodenheizung durch ein Ingenieurbüro nicht verzichten. Denn die positiven Eigenschaften der Fußbodenheizung kommen nur dann zum Tragen, wenn sie genau berechnet und auf die spezifischen Anforderungen in einem Haus ausgelegt sowie der hydraulische Abgleich gewährleistet ist. Um die Funktion der Fußbodenheizung zu begreifen, muss man sich über einige physikalische Begriffe schlau machen. Da ist zum einen die Heizlast eines Raumes. Das ist die Wärmeenergie, die der warme Raum stündlich an die kältere Umgebung abgibt. Dazu kommt noch eine Anteil für den Lüftungswärmebedarf durch direktes Lüften oder durch Nachströmen von Kaltluft über undichte Flächen. Die Heizlast ändert sich logischer Weise in Abhängigkeit von der Außentemperatur. Sie wird höher je niedriger die Außentemperatur ist. Die automatische Regelanlage der Heizungsanlage steuert aber die Heizwassertemperatur so, dass immer genügend Wärmeenergie vorhanden ist, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen. Mit dem Blick auf die Wärmebilanz eines Raumes ist auch der Fremdwärme-Einfluss von Bedeutung, der aus Sonneneinstrahlung durch Fenster, Kamine und Kachelöfen, technische Geräte, Beleuchtung und auch durch Personen, die sich im Raum aufhalten, entsteht.

Solche Faktoren finden nur bedingt Berücksichtigung in der Raumheizlast, beziehungsweise bei der Auslegung der Fußbodenheizung. Sie haben aber keinen unerheblichen Einfluss auf die Regelung der Fußbodenheizung. Immerhin können Fenster bei voller Sonneneinstrahlung bis zu 70 und Heizkamine bis zu 100 Prozent der Heizenergie eines Raumes über einige Stunden abdecken. Trotz gesetzlich vorgeschriebener Raumthermostaten kann eine Fußbodenheizung aber auf solche Einflüsse nicht schnell genug reagieren. Das führt dazu, dass man oft von der Trägheit der Fußbodenheizung spricht. Sie selbst ist aber nicht träge, das Problem besteht im Aufbau der Fußbodenheizung. So verbraucht aufgeheizter Estrich immerhin rund zwei Stunden um auszukühlen. Man sollte deshalb nicht in den Fehler verfallen, die Fußbodenheizung willkürlich manuell zu regeln, weil das und andere Maßnahmen den Selbstregeleffekt der Fußbodenheizung verhindert.

Auch die selbsttätig wirkenden Raumtemperatursteuerungen sind zwar mit dem Blick auf das Energiesparen sinnvoll, verhindern aber eine schnelle Regelung der Fußbodenheizung. Bei komplett gesperrten Durchfluss kommt es zwar zu einer schnellen Veränderung der Raumtemperatur,  die Fußbodenheizung kann jedoch nicht schnell reagieren. Damit der Selbstregeleffekt gewährleistet ist, muss vielmehr für eine konstante Wärmezufuhr über das Heizwasser an den Estrich gesorgt werden. Der Selbstregeleffekt selbst erfolgt unabhängig von regeltechnischen Anlagen und zeitgleich mit den veränderten Raumbedingungen. Im Falle der Fußbodenheizung fließt die Wärme also vom warmen Boden an die kalte Umgebungsluft. Je geringer die Temperaturdifferenz zwischen warmen Boden und kalter Luft ist, je geringer ist auch der Wärmefluss. Steigt die Raumtemperatur durch Fremdwärme, reduziert sich die von der Fußbodenheizung erbrachte Heizleistung.

Der umgekehrte Effekt tritt bei extremem Absinken der Raumtemperatur ein. Die Leistung der Fußbodenheizung erhöht sich dann deutlich. Das alles  funktioniert ohne eine raumtemperaturabhängige Regelung. Bei Plattenheizkörpern oder Konvektoren funktioniert sie Selbstregelung nicht, weil die Oberflächentemperaturen dieser Heizflächen zu hoch sind. Unterm Strich steht die Erkenntnis, dass der Selbstregelungeeffekt nur funktioniert, wenn eine ständige Wärmezufuhr an den Estrich über die Heizschlangen der Fußbodenheizung erfolgt. Besser als Raumtemperaturregelungen ist demnach Einsatz von Bodenfühlern oder preiswerteren Bypass-Systemen, die den Volumenstrom durch die Heizschlangen reduzieren.

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