21.05.2013 | Top-Thema Energie - sicher und bezahlbar

Systeme für Wand und Decke stecken in den Startlöchern: Flächenheizungen im Neubau

Kapitel
Das Stuttgarter Bülow Carré wird derzeit mit vorgefertigten Modulen zur oberflächennahen Betonkerntemperierung ausgestattet
Bild: Rehau

Flächenheizungen stehen für ein behagliches Raumklima und hohen Wohnkomfort. Außerdem arbeiten die Systeme ideal mit modernen Niedertemperatur-Wärmeerzeugern wie z. B. Wärmepumpen zusammen. Und sie lassen sich auch für die Kühlung einsetzen, erfüllen somit eine Doppelfunktion. Kein Wunder also, dass Flächenheiz- und Kühlsysteme immer häufiger eingesetzt werden – vor allem im Neubau.

Seit 2005 ist der Absatz von hydraulischen Flächenheizungen und -kühlungen in Deutschland um über 70 % gewachsen, berichtet der Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik (BDH). Zum Einsatz kommen die Systeme vor allem im Neubaubereich, wo sie mit modernen Niedertemperaturheizungen kombiniert werden. Im Neubaubereich beträgt der Marktanteil inzwischen über 50 %.
Anders als Heizkörper arbeiten Flächenheizungen mit Strahlungswärme. „Die Wärme trifft auf die Oberfläche, also den Körper, und erwärmt die Haut, nicht die Luft wie beim Heizkörper“, erläutert Uwe Baumgart den entscheidenden Vorteil der großen Heizfläche. Baumgart ist Business Team Leiter Gebäudetechnik Deutschland beim Hersteller Rehau. Da die Wärme direkt wirkt, kann die Lufttemperatur 1 bis 2° Kelvin geringer ausfallen. Das spart Heizenergie, auch weil die Lüftungsverluste geringer ausfallen. Einer gängigen Formel zufolge lassen sich je Grad weniger Raumtemperatur 6 % Energie sparen.

Niedrige Vorlauftemperaturen sparen Energie
Zudem kommen Flächenheizungen mit niedrigen Vorlauftemperaturen aus, in der Regel sind es um die 35° C. Damit sind sie ideal für Gebäude mit Wärmeerzeugern, die erneuerbare Energien nutzen. Wärmepumpen etwa nutzen als Energiequelle Umweltwärme aus der Luft oder dem Boden und heben deren Temperatur mit Hilfe von Strom auf ein höheres Temperaturniveau. Je höher die benötigte Vorlauftemperatur, desto mehr Strom muss eingesetzt werden, um sie zu erreichen. Bei Flächenheizungen als Wärmeverteiler ist der benötigte Temperaturhub vergleichsweise gering, daher arbeiten Wärmepumpen damit besonders effizient. Gleiches gilt für die Kombination aus modernem Öl- oder Gasbrennwertgerät und Solarthermieanlage. Hier sorgen niedrige Vorlauftemperaturen dafür, dass die Sonnenkollektoren den Kessel häufiger unterstützen können.

Strahlungswärme ist angenehm
Flächenheizungen sind aber nicht nur effizienter, sie sorgen auch für mehr Behaglichkeit. Strahlungswärme wird als angenehmer empfunden, außerdem wird weniger Staub aufgewirbelt als bei der Heizung mit Heizkörpern. Hinzu kommt die Optik: Es verstellen keine Heizkörper mehr den Blick, was besonders bei raumhohen Fenstern positiv auffällt. „Raumhohe Fenster sind für uns ein Grund, Flächenheizungen auch im Mietwohnungsbau einzusetzen“, berichtet etwa Berthold Hartmann, Geschäftsführer der Kreisbaugesellschaft Tübingen mbH. Allerdings kommen bei der Kreisbau nur vereinzelt Fußbodenheizungen zum Einsatz, und das auch nur in frei finanzierten Wohnungen, die zur örtlichen Vergleichsmiete vermietet werden. „Im Bereich der geförderten Wohnungen lässt sich das derzeit nicht vertreten“, begründet Hartmann, der ansonsten voll des Lobes ist über den Komfortgewinn durch Flächenheizungen. Auch im Sanierungsbereich sind Flächenheizungen für die Kreisbau schlicht zu teuer.
Damit steht das Tübinger Wohnungsunternehmen nicht allein. Auch für Wohnungsunternehmen wie Vivawest Wohnen aus Gelsenkirchen sind Flächenheizungen bei der Sanierung ihres Gebäudebestandes kein Thema. „Fußbodenheizungen sind in der Sanierung von Bestandsgebäuden sehr kompliziert. Da muss man sehen, ob die erforderlichen Konstruktionshöhen vorhanden sind. Zur Verlegung der Rohrleitung und der benötigten Dämmungen muss der Estrich komplett entfernt werden. Der Aufwand ist einfach zu hoch“, berichtet Thomas Ulrich, bei Vivawest für die Fachbauleitung Technische Gebäudeausrüstung zuständig.

Im Gebäudebestand für viele keine Option
Tatsächlich reichen die in bestehenden Gebäuden verfügbaren Aufbauhöhen oft nicht für den Einbau konventioneller Fußbodenheizungen aus. Ein weiteres Problem sind mögliche Belastungsgrenzen. Dem Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen zufolge wird für eine konventionelle Konstruktion etwa 65 mm Estrich benötigt. Das bedeutet eine zusätzliche Belastung der Bodenkonstruktion von rund 130 kg/m2.
Um endlich auch im Modernisierungsmarkt Fuß zu fassen, haben die Anbieter daher spezielle Systeme entwickelt, deren Konstruktionen wesentlich dünner aufgebaut und die entsprechend leichter sind (siehe Kasten). Eine weitere Möglichkeit sind Wand- oder Deckenheizungen. „In vermieteten Objekten sind Wandheizungen allerdings problematisch, weil der Mieter nicht einfach einen Nagel in die Wand schlagen kann“, gibt Rehau-Experte Baumgart zu bedenken.

Vivawest baut nur „mit“
Anders als im Bestand baut die Gelsenkirchener Vivawest in neue Gebäude grundsätzlich Fußbodenheizungen ein. Für das Unternehmen, das Anfang 2012 durch den Zusammenschluss von Evonik Wohnen und THS Wohnen entstand und in Nordrhein-Westfalen 130.000 Wohneinheiten bewirtschaftet, ist die Nutzung erneuerbarer Energien wie Erdwärme und Sonnenenergie ein wichtiges Thema. Bereits seit 2009 realisiert das Unternehmen im Mietwohnungsbau Projekte mit Geothermie und ist dabei auch offen für innovative Ansätze. Aktuell entstehen in der Ziegeleistraße in Marl Mehrfamilienhäuser, die mit Erdwärme gespeist aus den stillgelegten Schächten der Zeche Auguste Victoria versorgt werden. Auch in der Kersthover Höhe in Essen werden Mehrfamilienhäuser seit 2010 über Geothermie beheizt. Die Erdwärme dient jeweils als Energiequelle für eine Wärmepumpe, die Fußbodenheizung verteilt die erzeugte Wärme besonders effektiv.
Insgesamt baut Vivawest jährlich rund 250 neue Bestandswohnungen mit einem Investitionsvolumen von 45 bis 50 Mio. €. „Zum Einsatz kommen Kunststoffrohr-Fußbodenheizungen namhafter Hersteller“, berichtet der Vivawest-Gebäudetechnikfachmann Ulrich. Die Qualität der Systeme sei vergleichbar, Entscheidungskriterium daher in der Regel der Preis. Für Kunststoffrohre spricht aus Ulrichs Sicht die einfache und schnelle Verlegung. Außerdem ließen sich diese besser reparieren.

Wärmemengenzähler sind obligatorisch
Neben der Effizienz und der großen Wohnbehaglichkeit nennt Ulrich die vereinfachte Ablesung der Verbräuche als Vorteil der Fußbodenheizungen in den neuen Vivawest-Gebäuden. An die Stelle von Heizkostenverteilern an den Heizkörpern treten im Flächenheizungssystem Wärmemengenzähler. Diese messen die Temperatur des Heizwassers beim Wohnungseintritt und -austritt und ermitteln somit direkt die jeweilige Wärmeabgabe in Kilowattstunden. Solche Wärmemengenzähler können zwar prinzipiell auch in Wohnhäusern mit Radiatorheizungen eingesetzt werden, Heizkostenverteiler etwa in Form von Verdunstungsröhrchen an jedem Heizkörper sind aber oft die kostengünstigere Lösung.

Kühlfunktion als Dreingabe
„Im Neubaubereich ist der Einbau von Flächenheizungen durch den Preisverfall der Komponenten mittlerweile nicht mehr teurer als die klassische Radiatorheizung“, betont Joachim Plate, Geschäftsführer des Bundesverbandes Flächenheizungen und Flächenkühlungen. Dabei bieten sie den Vorteil, dass sie eine Doppelfunktion erfüllen. Zwar spielt die Kühlfunktion in der Wohnungswirtschaft bislang kaum eine Rolle, aber das kann sich ändern. Professor Bert Oschatz vom Institut für Technische Gebäudeausrüstung ITG Dresden geht davon aus, dass der Bedarf an Kühlleistung angesichts steigender Temperaturen zunehmen wird. Dementsprechend sagt er Flächenheizungen eine rosige Zukunft voraus. „Sie senken die Investitionskosten gegenüber einem getrennten Heiz- und Kühlsystem und steigern den ganzjährigen Komfort”, sagt er.
Der Großteil der heute verkauften Flächenheizungen wird im Fußboden verlegt. In Zukunft ist aber auch der vermehrte Einsatz in Wand und Decke denkbar, was einige zusätzliche Vorteile bietet. „Die Decke kann nicht mit Möbeln, Teppichen oder Ähnlichem verstellt werden. Damit wird die Heiz- beziehungsweise Kühlleistung optimal genutzt“, erläutert Baumgart. Der Business-Team-Leiter Gebäudetechnik Deutschland bei Rehau bricht eine Lanze für die Betonkerntemperierung, für die aus seiner Sicht auch die geringeren Investitionskosten sprechen. Ein weiterer Vorteil seien die im Vergleich zu einer herkömmlichen Fußbodenheizung schnelleren Reaktionszeiten der oberflächennahen Betonkerntemperierung. Die Rohre werden nur wenige Zentimeter über der Deckenunterseite verlegt. Außerdem sei die Behaglichkeit im Kühlfall größer, da über die Decke gekühlt wird, es also keine kalten Füße gibt.

Bauteilaktivierung verspricht zusätzliche Vorteile
Das Prinzip der Betonkerntemperierung beruht auf der Nutzung der Speichermassen von Betonteilen in Gebäuden. Andere Systeme nutzen ebenfalls die Speicherfähigkeit der Gebäudesubstanz. So zum Beispiel die Unitherm-Flächenheizung der Unipor-Ziegel-Gruppe, ein Ziegelelement, das im unteren Bereich einer Wand eingebaut wird. Von dort aktiviert es das umgebende Mauerwerk, das heißt, die gesamte Wand wird erwärmt und strahlt die Wärme an den Raum ab. „Wird der untere Wandbereich über das Heizelement auf 25° C erwärmt, beträgt die Wandtemperatur oben an der Decke noch 23° C” , berichtetet Unipor-Geschäftsführer Thomas Fehlhaber.
Die Abmessungen der Heizelemente sind Unipor zufolge so gewählt, dass sie sich gut in eine massive Ziegelwand einbauen lassen. Ein Element entspricht genau zwei Steinhöhen nach DIN-Steinraster. Der Vorteil gegenüber anderen Wandsystemen: Für die Bewohner gibt es kaum Einschränkungen beim Bohren oder Nageln. Ab etwa einem Meter über Bodenniveau verlaufen keine wasserführenden Rohre mehr. Für die Verwendung von Unitherm in großen Wohnanlagen spricht laut Unipor zudem die thermische Entkopplung. Da die Wände wärmer sind als die Raumluft, wird Schimmelbildung wirkungsvoll vorgebeugt. Derzeit wird das System in den dritten Bauabschnitt des Ludmilla-Wohnparks im bayerischen Landshut eingebaut. Dort soll es seine Praxistauglichkeit in einem großen Wohnkomplex unter Beweis stellen.

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