Erst prüfen – dann sanieren

Welches System auch vorzufinden ist, im Rahmen einer anlagentechnischen Bestandsaufnahme sind neben den herkömmlichen Heizflächen wie Radiatoren, Konvektoren oder Platten-Konvektor-Heizkörper sämtliche Wärmeübertrager zu dokumentieren und zu bewerten, die mit der wassergeführten Zentralheizungsanlage verbunden sind. Oft ist dann festzustellen, dass keine Stellmotoren an den Heizkreisen installiert sind und somit keine vollautomatische Einzelraumregelung erfolgt, wie es die Energieeinsparverordnung (EnEV) vorschreibt.
Doch diese fehlenden Komponenten können nachgerüstet werden und sorgen als geringinvestive Maßnahmen für einen besseren Wärmekomfort mit mehr Energieeffizienz. Der Markt bietet bereits eine Vielfalt an Nachrüstsystemen gerade für diese sehr oft vorzufindende Bestandssituation.

Bestandsaufnahme einer Fußbodenheizung

Allein mit den notwendigen regelungstechnischen Komponenten ist es allerdings nicht getan. Sinnigerweise verlangen die Ventile, bevor sie mit Stellmotoren oder anderen Stellgliedern ausgestattet werden, eine exakte Feineinstellung des maximal notwendigen Massen-Volumenstroms für jeden einzelnen Heizkreis. Konkrete Hinweise auf die Auslegungstemperaturen und Verlegeabstände liegen in den seltensten Fällen vor, sondern müssen vor Ort ermittelt werden.
Wenn keine Rohrlängenbezeichnungen (in Meterangaben) auf den Rohrstücken am Verteileranschluss vorzufinden sind, um daraus die Gesamtlänge des Heizkreises zu ermitteln, muss eine Füllmessung erfolgen, um die Wasserinhalte sowohl der einzelnen Heizkreise als auch den daraus resultierenden Gesamt-Heizungswasserinhalt der  Anlage oder des Anlagenteils zu ermitteln. Der Verlegeabstand (VA) und auch die Verlegebereiche können durch sensible Oberflächenthermometer erfasst werden. Allerdings muss hierfür die Flächenheizung in Betrieb sein. Unterschiedliche thermische Qualitäten der Fußbodenaufbauten bzw. -beläge sind zu beachten. 
Die Auslegungstemperaturen im Vorlauf sind bei älteren Fußbodenheizungssystemen oft deutlich höher als die heutigen 35°C. Am Anfang, teilweise schon in den 1970er-Jahren, wurden "Fußbodenheizungssysteme" oft mit 50°C oder gar mehr gefahren. Dies führte zu einer thermischen Unbehaglichkeit einerseits, aber auch schleichenden gesundheitliche Beeinträchtigungen. Ein Faktum, welches den Fußbodenheizungen mancherorts noch heute nachhängt.
Auch waren bei den ersten Anlagen die Verlegeabstände deutlich größer, was nicht selten zu großen Temperaturdifferenzen an den Oberflächen führte. Heute sind die Verlegeabstände deutlich geringer und somit auch die Vorlauftemperaturen. Eine ausgeglichene Temperierung der gesam-ten Flächen ist heute Standard eines fachgerecht ausgeführten Fußbodenheizungssystems mit einer Systemtemperatur von 35°C/28°C/20°C. Nur im Ausnahmefall können Vorlauftemperaturen von mehr als 40°C bei Fußbodenheizungen akzeptiert werden.
Die Wärmeleistung einer Fußbodenheizung ergibt sich aus der mittleren Übertemperatur sowie entsprechenden Korrekturfaktoren bezüglich des Verlegeabstandes. Konkrete Angaben sind diversen Herstellerunterlagen zu entnehmen. Ebenfalls gilt es, den Bodenbelag bezüglich des Wärmestromwiderstandes zu berücksichtigen. Auch hier muss mit entsprechenden Kor-rekturfaktoren gerechnet werden, da sich die Wärmeleistungen minimal unterscheiden. Bei einem Holz- oder Korkbelag reduziert sich der Wärmestrom im Vergleich zu ei-
nem keramischen Bodenbelag um etwa 10%.
Im Rahmen einer Optimierung von Flächenheizungssystemen ist neben dem hydraulischen Abgleich in jedem Fall auch eine Spülung der einzelnen Heizkreise zu empfehlen. Dies kann mit der Füllmessung der Heizkreise einhergehen, um das Heizungswasservolumen und die Länge der Heizkreise zu ermitteln. Wird durch eine energetische Modernisierung der Heizwärmebedarf reduziert, können die Heizkennlinien der Flächenheizung nach unten korrigiert werden, um eventuell eine ähnlich niedrigere Systemtemperatur fahren zu können, wie es in modernen Flächenheizungssystemen der Fall ist.

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Bewertung und Varianten einer Fußbodenheizungsanlage

Fußbodenheizkreisverteiler, ohne Stellmotoren für den Betrieb der Ventile.

Muster eines Fußbodenheizungssystems für die Modernisierung (Uponor/Minitec).

Nach der Grundlagenermittlung zur Leistungsbestimmung des Fußbodenheizkreises und seiner Definition erfolgt die Bewertung. Diese sollte in jedem Fall das Anlagenalter, den Zustand und Merkmale diverser anlagentechnischer Komponenten (Diffusionsverhalten der Rohrleitungen, etc.) sowie den weiteren geplanten Umfang etwaiger Modernisierungs- und Sanierungsmaßnahmen berücksichtigen. Die Entscheidung zur Erhaltung eines bestehenden Fußbodenheizungssystems gilt es objektspezifisch im Detail zu prüfen. Der Markt bietet heute eine Vielzahl von Fußbodenheizungssystemen an, die speziell für die Modernisierung bestehender Gebäude entwickelt wurden und eine Einbauhöhe von nur etwa 20 mm zuzüglich Bodenbelag aufweisen.
Erweist sich die bestehende Fußbodenheizung als erhaltenswert, kann diese weiterbetrieben werden und durch eventuell bestehende Heizkörper unterstützt bzw. ergänzt werden. Ohnehin weisen die meisten Einfamilienhäuser mit den ersten Fußbodenheizungssystemen nur einen überschaubaren Bereich auf, der sich meist auf den Wohnbereich, dem unmittelbaren Aufenthaltsort der Bewohner (Wohnen, Essen, Küche, Badezimmer), beschränkt. Dieser Wohnbereich ist der logische und ideale Bereich einer (trägen) Fußbodenheizung. In Schlafräumen ist die Fußbodenheizung ohnehin kritisch zu betrachten. Der tatsächliche Wärmebedarf kann bedarfsgerechter mit einer einzelraumtemperierten separaten Heizfläche sichergestellt werden.
Bestehende Heizkörper können in der Regel durch Wandheizungsflächen ersetzt werden und an den bestehenden Heizkreis angeschlossen werden. Auch können weitere Heizkörper (z.B. in untergeordneten Bereichen wie HWR, Keller, Arbeitsraum) mit Wandheizflächen in einem Heizkreis-Strang betrieben werden, wenn die maximale Vorlauftemperatur von 50°C nicht dauerhaft überschritten wird.

Sonderfall Badezimmer

In Badezimmern reicht die Wärmeleistung einer Niedrigtemperatur-Fußbodenheizung in der Regel nicht aus, um den geforderten Wärmekomfort zu erreichen. Dies liegt zum einen an der stark reduzierten Wirkfläche für die Fußbodenheizung, zum anderen an dem erhöhten Wärmebedarf für eine Raumlufttemperatur von 24°C. Diesbezüglich hat sich kaum etwas geändert.
In früheren Anlagen wurde ein Handtuchheizkörper direkt mit der Fußbodenheizung verbunden, was einen Niedrigtemperaturbetrieb nahezu ausschließt. Später wurden dann Rücklauftemperaturbegrenzer und andere regelungstechnische Komponenten integriert, um unterschiedliche Temperaturen fahren zu können. Ein Handicap aber blieb: Beide Systeme funktionierten nur gemeinsam. Dabei ist es besonders im Badezimmer sinnvoll, die Handtuchheizkörper an die Wärmebereitstellung separat anzuschließen, um diesen auch als "Sommerheizung" nutzen zu können, ohne gleich das gesamte Heizungssystem in Betrieb bringen zu müssen.

Kombinationen und Alternativen

Um die Vorlauftemperatur in jedem Fall auf ein Minimum reduzieren zu können und somit erneuerbare Wärmeerzeugung wie Solarthermie oder/und Umweltwärme effektiv nutzen zu können, kann eine bestehende Fußbodenheizungsanlage auch um ein Wandflächenheizungssystem erweitert werden. Das Temperaturspektrum einer Wandflächenheizung ist jedoch größer. Sie kann bis maximal 50°C im Auslegungsfall und einem daraus resultierenden Wärmestrom von bis zu 200 W/m² betrieben werden und eignet sich sehr gut, Spitzenlasten abzudecken. Besonders in der Übergangszeit besteht sehr oft nur ein temporärer "Wärmeschub", der durch die hohe Regelgüte von Wandheizungsflächen schnell und unmittelbar an den Wohnraum abgegeben werden kann. Besonders im Tandem mit der passiven Solarnutzung eignen sich Wandflächenheizungen auch aus diesem Grund besonders. Der Markt bietet eine Vielzahl von Wandflächenheizungsmodulen in verschiedenen Standardgrößen, meist raumhoch,  mittelhoch und Brüstungshöhe, was sich besonders eignet, um geschlossene Heizkörpernischen mit Wandflächenheizungen zu belegen.

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Gut geeignet

Flächenheizungssysteme eignen sich hervorragend für Niedrigtemperatursysteme, die regelungstechnisch konsequent umzusetzen sind. Befinden sich dennoch einzelne Heizkörper im Gebäude, die eine höhere Vorlauftemperatur verlangen, sollten die beiden Heizkreise konsequent mittels zwei Heizgruppen getrennt werden, die es erlauben, jeden einzelnen Mischer mit der passenden Systemtemperatur zu betreiben.

Muster eines Wandflächenheizungsmoduls  für die Modernisierung (Abakus).

Autor: IKZ-ENERGY-Autor Frank Hartmann ist Geschäftsführer des Forums Wohnenergie in 97509 Zeilitzheim, Tel. 09381 716831, Fax 09381 716330, hartmann@forum-wohnenergie.de, www.forum-wohnenergie.de

Bilder: Forum Wohnenergie