Alle Fakten zu Flächenheiz- und Kühlsystemen

Heizung
16.09.2021

Der Trend zum Einbau von Flächenheizsystemen hält seit vielen Jahren ungebremst an. Die Gründe dafür sind vielfältig: Es geht um Umweltschutz, Energieeffizienz, Komfort, ein besseres Raumklima und um mehr Freiraum bei der Innenraumgestaltung, da lästige Heizkörper fehlen.

Die großen Themen wie Klimawandel, Energie- und Zeiteffizienz sowie Digitalisierung sind aktueller denn je und betreffen natürlich auch den Bereich der Fußbodenheizung bzw. - größer gegriffen - den der Flächenheizung und -kühlung. Für den Einzelnen sind diese Heizsysteme effizient und bequem, im Betrieb günstig und es werden keine Wandflächen durch Heizkörper "verstellt". Ein weiterer Grund ist der Einsatz von Wärmeerzeugern mit niedrigen Systemtemperaturen. Diese bilden eine energieeffiziente Kombination mit Flächenheizungen: Es gilt das Prinzip, dass bei einer großen Wärmeübertragungsfläche eine geringere Vorlauftemperatur ausreicht, um den Wärmebedarf im Raum zu decken. Nicht zu vergessen ist die mögliche Doppelfunktion Heizung und Kühlung -eine Thematik, die immer stärker in den Fokus rückt.

Bestseller Fußbodenheizung

Im Neubau ist die Fußbodenheizung quasi Standard, deren Planung, Dimensionierung und Einbau gehören zu den gut eingespielten Standardaufgaben der Fachinstallateure. Aber auch in der Sanierung ist sie stark im Vormarsch. Ob eine Nachrüstung möglich ist, hängt von den baulichen Gegebenheiten und von der Intensität der Renovierungsarbeiten ab. Ist eine Kernsanierung und damit ein Komplettaustausch des Bodens geplant, ist die Installation einer Fußbodenheizung in der Regel möglich. Schwieriger wird es, wenn beim Heizungstausch ein alter Parkettboden erhalten werden soll. Da dieser eine sehr starke Schwingung hat, raten Experten fallweise auch von einer Fußbodenheizung ab und schlagen Alternativen beziehungsweise Mischformen vor.

Fußbodenheizungen mit geringer Aufbauhöhe zur Sanierung 

Eine der größten Herausforderungen beim nachträglichen Einbau stellt die Aufbauhöhe dar. Das heißt: Wird der Bodenbelag inklusive Estrichs nicht komplett getauscht, ist die verfügbare Höhe oft zu gering für herkömmliche Systeme. Daher gibt es für die Nachrüstung spezielle Sanierungssysteme mit geringer Aufbauhöhe.
Der Unterboden muss in diesem Fall nicht abgetragen werden. Die Verlegung ist allerdings zumeist etwas aufwendiger und daher teurer, da die kleiner dimensionierten Rohre auch ein Mehr an Regelkreisen benötigen. Um die Flexibilität zu erhöhen, enthält die Verguss-beziehungsweise Ausgleichsmasse einen gewissen Kunststoffanteil -auch diese liegt bei den Kosten höher als ein normaler Estrich, aber dafür wird sie in einer geringeren Menge benötigt.

Verlegesysteme mit geringer Aufbauhöhe sind ideal für die nachträgliche Installation einer Fußbodenheizung.

Rehau beispielsweise bietet in diesem Bereich seit einigen Jahren das Klettsystem Rautherm Speed plus renova an. "Um die Flächenheizung als Verbundsystem in Sanierungsobjekte einbringen zu können, wurde die Klettmatte mit einer Lochung versehen. Durch die unterseitige Klebebeschichtung kann die Klettmatte auf nahezu jedem Untergrund wie zum Beispiel vorhandenem Bestandsestrich, keramischen Bodenbelägen oder Holzböden innerhalb von Gebäuden verlegt werden. Abhängig von der verwendeten Nivellierausgleichsmasse sind mit dem System Gesamtaufbauhöhen von nur 16 Millimetern möglich", erklärt Ing. Markus Schneidhofer vom Competence-Team Flächenheizung und -kühlung bei Rehau.

Auch Kermi hat mit dem Dünnschichtsystem x-net C15 ein besonders flaches, leichtes und schnell zu verlegendes Produkt im Programm: "Das Noppenelement ist so konstruiert, dass sich die Vergussmasse dauerhaft mit dem Untergrund verbindet, das ermöglicht einen extrem niedrigen Bodenaufbau. Damit eignet sich das System ideal für rationelle Renovierungslösungen, mit der Option für Heizen und Kühlen. Direkt verlegt auf die unterschiedlichsten vorhandenen Bodenbeläge, ohne aufwendige Stemm-oder Abbrucharbeiten", heißt es vonseiten des Herstellers.

Tipps und Tricks zur Verlegung von Fußbodenheizungen 

Apropos schnell: Zusätzlich zu einem energieeffizienten Arbeiten der Anlage ist die Schnelligkeit, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit in der Verlegung ein entscheidendes Auswahlkriterium. Dieses betrifft weniger den Kunden als den Installateur. Für eine rasche und flexible Verlegung bieten die Produzenten - wie zum Teil schon beschrieben -unterschiedliche Lösungen an: Tackerplatten mit aufgebrachten Verlegerastern, Platten mit Haltenoppen, Klebe-, Steck-oder Klettsysteme helfen ebenso wie Trockenbauelemente mit vorgegebenen Abständen bei einer Montage nach Maß. Weitere Komponenten, die die Installation vereinfachen, sind spezielle Heizkreisverteiler mit Steckverbindungen oder drahtlose Funkregelungen. So legen viele Hersteller ihr Hauptaugenmerk auch auf die Weiterentwicklung ihrer Systemlösungen. "Einer unserer Forschungsschwerpunkte konzentriert sich auf die Steigerung der Montageleichtigkeit durch hohe Vorkonfektionierungsgrade. Auch der Ausbau elektrobasierter Lösungen steht im Fokus", sagt man dazu bei Kermi.

Fußbodenheizungen können auch kühlen 

"Der Fußboden wird immer häufiger auch für die Kühlung herangezogen. Natürlich darf man sich von einer Fußbodenkühlung keine Wunder erwarten. Die Leistung liegt unter der einer Deckenkühlung", führt Markus Schneidhofer von Rehau weiter aus. Da das Rohr jedoch bereits im Fußbodenaufbau liegt und die Kühlung nur etwas an zusätzlicher Regelungstechnik und eine Kältequelle benötigt, ist die Doppelfunktion Bodenheizung und -kühlung eine wenig aufwendige Option.

"Da Fußbodenheizungen bereits um die Jahrtausendwende schon sehr häufig in Neubauten eingesetzt wurden, trifft man in der Sanierung auch immer öfter auf bestehende Fußbodenheizungen. Bei diesen Gebäuden kann man die Funktionalität der Kühlung relativ einfach und mit wenig Aufwand über die bereits bestehende Fußbodenheizung einbringen", sagt auch Wolfgang Amtmann, Teamleiter Produktmanagement bei der Vaillant Group Austria.

Das heißt, es wird kaltes Wasser über die bestehende Verrohrung geführt. Der große Vorteil liegt für den Fachmann darin, "dass diese Funktionserweiterung die geringsten Kosten verursacht. Ein Nachteil ist die etwas geringere Kühlleistung, verglichen mit Fan-Coils oder Klimageräten." Das liegt an der kleineren Differenz zwischen Raum-und Wassertemperatur. Um Schäden durch Kondensat zu vermeiden, darf die Vorlauftemperatur nicht unter 18 Grad liegen - ein Taupunktsensor ist jedenfalls vorzusehen. Kältere Temperaturen verträgt eine Fußbodenheizung ohne Luftfeuchtemanagement nicht.

Sogenannte Aktivdecken sind beliebt in Büros und gewerblich genutzten Gebäuden, sie sind aber auch im Privaten im Vormarsch. Die Vorteile: Das Heizen und Kühlen über Wärmestrahlung ist sparsam, komfortabel und geräuschlos. 

Flächenheizungen auch für Wände und Decken

"Bei einer größeren Sanierung oder im Neubau bietet sich daher eine Wandheizung bzw. -kühlung oder noch besser eine Deckenheizung bzw. -kühlung an", empfiehlt Wolfgang Amtmann. Letztere ist in Sachen Kälteleistung und physikalisch betrachtet die beste Variante, da über die Deckenfläche mittels "stiller Kühlung" Kälte in den Raum eingebracht wird bzw. die Wärme aus dem Bereich der höchsten Temperatur abgeführt wird.

"Durch das Absinken der kühlen Luft hat man die beste Durchmischung im Raum", so Amtmann, der auf eine weitere Entwicklung hinweist: "Wir sehen auch einen Trend, dass Fan-Coils nicht nur im Neubau, sondern auch in der Sanierung zum Einsatz kommen." Bei der sogenannten Mischinstallation von Fußbodenheizung und Radiatoren bieten die Fan-Coils eine gute Alternative: bestehende Radiatoren mit einem Fan-Coil zu ersetzten und damit nicht nur zu heizen, sondern auch zu kühlen. "Denn eines ist klar, der Bedarf an Kühlung und der Anspruch an einen hohen Wohnkomfort steigen von Jahr zu Jahr", so der Vaillant-Produktmanager.

Auch andere Mischvarianten sind interessant: So können zum Teil Radiatoren belassen werden, verflieste Bodenflächen wie in Küche oder Bad werden mit einer Fußbodenheizung ausgestattet, und im Wohnzimmer-oder Essbereich werden einzelne Wände beheizt. Vor allem in der Badsanierung sind Kombis aus Boden-und Wandheizung ein starker Trend. Wobei der Boden schon lange Standard ist und die Wand den nächsten Schritt bedeutet.

Klimatisierung über die Decke 

"Eine Aktivdecke vereint mehrere Vorteile: Das Heizen und Kühlen über Wärmestrahlung senkt den Energiebedarf von Gebäuden. Es harmoniert durch die niedrigen Systemtemperaturen mit erneuerbarer Energie und es senkt die Transmissionswärmeverluste der Außenwände", fasst man bei Kekelit die Vorteile einer Deckenheizung und -kühlung zusammen.

Der Hersteller setzt mit der neuen Produktlinie Climate Fix auf sogenannte Aktivdecken, die vermehrt auch im Privatbereich nachgefragt werden. Details werden in einem eigens aufgelegten Handbuch dargelegt: Zur Kühlung von öffentlichen und gewerblichen Räumen haben sich Aktivdecken bereits durchgesetzt. Menschen schätzen ihren geräuschlosen Betrieb ohne die kalte Zugluft einer Klimaanlage. Dagegen besteht beim Heizen noch immer eine gewisse Skepsis, ob man den Raum wirklich warm bekommt, ohne die Luft aufzuheizen.

Das führt so weit, dass Investoren sogar den Aufpreis für zwei separate Heiz-und Kühlsysteme in Kauf nehmen, um bei den bekannten Techniken zu bleiben. "Dabei ist schon längst belegt, dass das Heizen mit reiner Wärmestrahlung absolut zuverlässig funktioniert und viele Vorteile bietet: Es erzeugt ein behagliches Raumklima, spart Energie und harmoniert besonders gut mit nachhaltigen Energiekonzepten", heißt es vonseiten Kekelits.

Kühlen mit der Wärmepumpe 

"Schon seit den letzten Jahren bemerken wir, dass auch bei den Endkunden der Bedarf und die Nachfrage in puncto Kühlung immer stärker werden. Diesen Trend berücksichtigen wir natürlich bei unseren Planungsunterlagen und dem Trainingsprogramm für Fachhandwerker", so Wolfgang Amtmann von Vaillant.

Die Entscheidung für das richtige Kühlsystem hängt von den baulichen Gegebenheiten, dem Budget und den Präferenzen der Kunden ab. Im Sanierungsbereich wird häufig eine klassische Klimaanlage verwendet, welche einfach zu installieren ist und auch an heißen Sommertagen für ein angenehmes Raumklima sorgt. Bei einer größeren Sanierung oder im Neubau werden oftmals Wärmepumpen eingesetzt, die sich unter anderem auch dank der attraktiven Förderungen immer größerer Beliebtheit erfreuen.

Die coolste Art, im Einfamilienhaus mit einer Wärmepumpe zu kühlen, ist für Vaillant-Produktmanager Amtmann die Kälteeinbringung über Gebläse-Konvektoren beziehungsweise Fan-Coils, die der Hersteller seit Sommer 2021 im Produktportfolio führt. Diese erinnern optisch an Klima-Innengeräte, nur wird die Kälte eben durch die Wärmepumpe und nicht durch ein Klima-Außengerät erzeugt. Der Vorteil liegt in den hohen Kühllasten und der zusätzlichen Entfeuchtung, die Fan-Coils im Gegensatz zu anderen Kälteeinbringungssystemen leisten.

Ausgefeilte Regelung sorgt für Effizienz der Flächenheizsysteme

"Um ein optimales Raumklima zu erreichen, braucht es auch die entsprechende Regelung", spricht Uponor Österreich-Chef Rudolf Donner ein spannendes Thema an. Ist bereits eine Fußbodenheizung vorhanden, deren Effizienz noch nicht oder nicht mehr zufriedenstellend ist, gibt es die Möglichkeit der Nachrüstung mit einer smarten Regelung.

Der Vorteil derartiger Systeme, die für Neu- und Altbau geeignet sind, liegt im automatischen hydraulischen Abgleich. Durch eine selbstständige Regelung von Temperatur und Wassermenge pro Heizkreis wird der größtmögliche Wohnkomfort erzielt. Dasselbe gilt auch, wenn die Fußbodenheizung zusätzlich zur Raumkühlung verwendet wird -die Umstellung des Betriebes von Heizen auf Kühlen erfolgt automatisch.

Für den Endkunden heißt das: Ein manuelles Umschalten von Winter- auf Sommerbetrieb ist nicht mehr nötig. Für den Fachinstallateur fällt ein langwieriges Einregulieren der Anlage weg, da der Abgleich selbstständig im Betrieb durchgeführt wird.

"Eine ausgeklügelte Regelungstechnik ist notwendig, damit die nötige Effizienz und Sicherheit des Systems garantiert sind", ergänzt Markus Schneidhofer von Rehau. Der Produktmanager verweist dabei zum Beispiel auf die Einzelraumregelung Nea Smart 2.0 von Rehau, die "modernes Design, intuitives Handling und kostensparende Energieeffizienz verbindet. Diese neue Smart-Home-Lösung steuert die Temperatur eines jeden Zimmers individuell, ist auch aus der Ferne bedienbar und passt sich sukzessive automatisch dem Wärmebedarf an."

Betonkernaktivierung zur Klimatisierung großer Objekte

Im Zusammenhang mit der Thematik Flächenheizung und -kühlung darf man auch die Betonkernaktivierung nicht außer Acht lassen. Diese ist speziell für Bürogebäude eine gute Alternative, kommt aber auch immer stärker beim Neubau von Einfamilienhäusern vor. "Die Betonkerntemperierung nutzt das Prinzip, die thermische Speichermasse von Bauteilen zum gleichmäßigen Kühlen beziehungsweise Heizen zu verwenden.

Im Kühlfall wird die durch das Bauteil aufgenommene Wärmeenergie über die integrierten Rohrleitungen abgeführt. Im Heizfall erwärmen die Rohrleitungen das Bauteil, das die Wärme über die Oberfläche wieder in den Raum abgeben kann", erklärt Markus Schneidhofer von Rehau. Aufgrund der hohen Dämmstandards der Gebäudehülle und des bei einer Betonkernaktivierung großflächigen Energieaustausches, überwiegend durch Strahlung, sind im Vergleich zur Raumtemperatur nur leicht höhere bzw. geringere Oberflächentemperaturen notwendig.

Infrarotheizungen als kurzfristige Alternative 

Auch Infrarotheizungen zählen zu den Flächenheizungen. Sie sind allerdings nicht unumstritten und für Installateure nur am Rande interessant. In manchen Fällen können sie aber durchaus Sinn machen. "Da es sich um eine direkte Stromheizung handelt, sollten Infrarotheizungen sehr bewusst eingesetzt werden. Ich sehe dieses System eher als Alternative in wenig genutzten Räumen. Zum Beispiel in einem nachträglich eingebautem Kellerstüberl, wo ursprünglich keine Heizung vorgesehen war", sagt Wolfgang Amtmann von Vaillant.

Im Hinblick auf einen effektiven Energieeinsatz mache es mehr Sinn, den Strom für eine Wärmepumpe zu nutzen: Denn so erzeugt man aus einem Kilowatt Strom circa vier Kilowatt Heizenergie, bei einer Infrarotheizung hingegen liegt das Verhältnis nur bei eins zu eins. 

Erforderliche Wärmequellen

Eine Fußbodenheizung kann grundsätzlich mit jedem System betrieben werden, das warmes Wasser bereitet. In der Regel sind Flächenheizungen allerdings Niedrigtemperaturheizungen, da bieten sich als Wärmerzeuger Wärmepumpen als ideale Lösung an, ebenso wie moderne Gasbrennwertgeräte. Auch mit Fernwärme können Flächenheizungen betrieben werden, dazu ist eine Übergabestation nötig. Der Betrieb mit einer Wärmepumpe hat den Vorteil, dass diese auch zur Kühlung verwendet werden kann.

Vorteile kombinierter Flächenheizungs- und -Kühlsysteme

  • Mehr Gestaltungsfreiraum durch das Fehlen von Heizköpern
  • Flexibilität durch Kombination von Heizung und Kühlung 
  • Vielseitiger Einsatzbereich in Wohnung, Büro, Schulen, Krankenhäusern usw.
  • Ausgewogenes Temperaturgefälle
  • Geräuschlos und zugfrei
  • Nutzung regenerativer Energien (Niedrigtemperatur) 
  • Geringere Investitionskosten gegenüber separaten Heiz- und Kühlsystemen
  • Platzersparnis durch Wegfall großer Lüftungskanäle
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