Heatball
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Die Räume können von den verschiedensten Heizflächen beheizt werden. Für die Auslegung der Heizfläche eines Raumes muss vorher die Raum-Heizlast nach DIN EN 12831 berechnet werden.
Die Heizflächen können in drei Gruppen eingeteilt werden:
  • > Radiatoren, Rohrheizkörper, Plattenheizkörper (Wärmeabgabe durch Konvektion und Strahlung)
  •  Konvektoren, Ventilatorkonvektoren, Rippenrohre (Wärmeabgabe hauptsächlich durch Konvektion)
  •  Fußboden- und Wandflächenheizungen, Deckenheizungen (Wärmeabgabe hauptsächlich durch Wärmestrahlung)

Systemtemperatur
Die Systemtemperatur ist eine Auslegungsgröße für das Berechnen von Heiz- und Kühlflächen bzw. Wärmetauscher. Sie gibt die Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf- und Rücklauf an. Diese festgelegten Temperaturen gelten bei kleineren Anlagen für das gesamte Heiz- und Kühlsystem bzw. in Großanlagen für das jeweile Regelsystem (Zonenregelung). Alle zugehörigen Heizflächen bzw. Wärmetauscher werden für diese Temperaturen ausgelegt. Eine bestimmte Systemtemperatur ist nicht vorgeschrieben und sollte deshalb immer mit dem Auftraggeber schriftlich vereinbahrt werden.
Wenn die Systemtemperaturen von der Normtemperatur abweichen, sind die Wärmeleistungen der Heizflächen (Normheizkörperleistung nach EN 442 bei 75/65/20 °C) neu zu bestimmen. Diese Umrechnung erfolgt nach dem in der DIN 4703 Teil 3 aufgeführten Berechnungsverfahren. Hierbei wird das Verhältnis der mittleren Übertemperatur zur Norm-Temperatur gebildet und mit dem entsprechenden Heizflächenexponenten n (Fußbodenheizung 1,0 bis Konvektoren 1,45) ein Umrechnungsfaktor ermittelt.
In sanierten Altbauten kann in vielen Fällen durch die Ansenkung der Systemtemperatur eine Leistungsanpassung der Heizflächen an die neue Heizlast erfolgen. Hier ist aber eine zusätzliche Massenstromveränderung durch einen nachträglichen hydraulischen Abgleich notwendig.
Für die Auslegung der Heiz- und Kühlflächen wird mit folgenden Systemtemperaturen (Vorlauf-/Rücklauftemperatur) gerechnet:

Heizung

  •  alte Norm In Heizkörperanlagen: 90/70 °C (Auslegung in Altbauten von 1930 bis in die Mitte der 1970er Jahre)
  •  neue Norm DIN EN 442 In Heizkörperanlagen: 75/65 °C
  •  Niedertemperatur: 70/50 °C ÷ 70/55 °C (alt)
  •  Niedrigsttemperatur <35 °C in Wärmepumpen- und Brennwertanlagen (siehe Fußbodenheizung)
  •  Brennwert: 60/45 °C + 55/45 °C (alt > neu möglichst niedrig)
  •  Heizkörper: 45/35 °C + 35/30 °C (neu)
  •  Fußbodenheizung.: 35/28 °C + 32/28 °C + 30/26 °C + 28/26  °C (alt: 45/35 °C)
  •  Bauteilaktivierung: z. B. 28/24 °C (bei Grundlastauslegung 24/22 °C)

Kühlung

  •  je nach der zu kühlenden Fläche liegen die Temperaturen zwischen 4 bis 20 °C
  •  z. B. Wärmetauscher - Kaltwasser 12/6 °C
  •  z. B. Bauteilaktivierung - Kaltwasser 20/16 °C
Systemtemperaturen in Heizungsanlagen

Technische Einrichtung - Randbedingungen
Voraussetzung
Begründung
Konstanttemperaturkessel
hohe Systemtemperatur bzw. Vorlauftemperatur
Vermeidung von Kondensation an den Kesselflächen
Niedertemperaturkessel
Stütztemperatur (z. B. Öl 40 °C Rücklauftemperatur) - niedrige Systemtemperatur und geringe Temperaturdifferenz
Vermeidung von Kondensation an den Kesselflächen und von Spannungsrissen
Brennwertkessel
niedrige Systemtemperatur
hohe Brennwertnutzung
Fernwärme - Nahwärme

niedrige Rücklauftemperatur und große Temperaturdifferenz für dem Transport im Versorgernetz (der Sekundärkreis kann niedriger eingestellt werden)

Vorgabe des Versorgers - Transport großer Wärmemengen
Wärmepumpe
niedrige Systemtemperatur
bzw. Vorlauftemperatur
gute Arbeitszahl
Flächenheizung (Fußbodenheizung, Wandheizung, Deckenheizung)

niedrige Systemtemperatur
geringe Temperaturdifferenz

Nutzung des Selbstregeleffekts
Verteilverluste
niedrige Systemtemperatur
Verminderung der Wärmeverluste
Hilfsenergie
große Temperaturdifferenz
Verminderung der Pumpenstromkosten
Der Betreiber wünscht eine schnelle Wiederaufheizung
hohe Systemtemperatur bzw. Vorlauftemperatur
Energetischer Unsinn, aber es gibt keinen Ärger in Mietgebäuden
 
 

Wärmetransport

In der Wärmelehre unterscheidet man drei voneinander verschiedene Wärmetransportarten. Diese treten z. B. bei Heizflächen gleichzeitig auf.

  • Wärmeleitung (Konduktion, Wärmediffusion) durch einen Feststoff
  • Wärmestrahlung (die Intensität steigt mit zunehmender Temperatur eines Körpers)
  • Konvektion (Wärmeströmung, Wärmemitführung) bei Flüssigkeiten und Gasen

Die Grundlage für den Wärmetransport ist der Temperaturunterschied zwischen zwei Bereichen. Der Wärmestrom erfolgt immer von der höheren zur niedrigeren Temperatur. In einem Gebäude treten die Wärmeströme von den Heizflächen an die Räume und von beheizten zu unbeheizten Innenräumen bzw. zur Außenluft auf.
In einem evakuierten Zwischenraum (z. B. Vakuum-Isolations-Paneels [VIP], Thermoskannen) ist nur der Austausch durch Wärmestrahlung möglich.

Wärmetransport 1 + Wärmetransport 2 - (ein wenig ausführlicher) - Prof. Dr. Ulrich Hahn - FH-Dortmund
 
 
Wärmeleitung

Bei der Wärmeleitung (Konduktion, Wärmediffusion) wird Wärme durch Körper von einem Bereich mit einer höheren Temperatur zu einem Bereich mit einer niedrigeren Temperatur übertragen. Die Wärmeleitfähigkeit von Stoffen kann sehr unterschiedlich sein. So gibt es gute (z. B. Kupfer, Aluminium) und schlechte (z. B. Styropor, Holz, Luft) Wärmeleiter. Die Wärmeleitzahl ist die Grundlage, z. B. für den U-Wert eines Bauteils, für die Heizlastberechnung nach DIN EN 12831. Auf der einen Seite wird eine gute Wärmeleitfähigkeit von Stoffen genutzt und auf der anderen Seite ist sie unerwünscht.
Die Wärmeleitung kann nicht nur in einem Stoff, sondern auch von einem Stoff in einen anderen (Wärmeübergang) oder durch einen Stoff hindurch (Wärmedurchgang) erfolgen.
Die übertragene Wärme durch einen Körper hängt ab

  • vom Stoff, aus dem der Körper besteht
  • von der Querschnittsfläche des Körpers
  • von der Temperaturdifferenz
  • von der Länge des Körpers
  • von der Zeit

Wärmeübergang
Bei der Wärmeleitung kann auch die Wärme von einem Stoff zu einem anderen Stoff erfolgen, z. B. von einer Brennkammerwandung in das Kesselwasser oder von der Oberfläche eines Heizstabes auf das umgebende Speicherwasser. Der Wärmeübergangskoeffizient gibt an, wieviel Warme pro Quadratmeter bei einer Temperaturdifferenz von 1 K übertragen wird.
Wärmedurchgang
Wärme kann auch von einem Stoff durch einen zweiten Stoff hindurch in einen dritten Stoff übergehen, z. B. die Übertragung von Wärme von der Luft eines geheizten Raumes durch die Wand oder das Fensterglas hindurch auf die Außenluft. Mit dem Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert) wird die Leistung pro m² eines Bauteils angebeben, die auf einer Seite benötigt wird, um eine Temperaturdifferenz von 1 Kelvin aufrecht zu erhalten.
 
 
Wärmestrahlung

Bei der Wärmestrahlung (thermische Strahlung) wird Energie inform von elektromagnetischen Wellen von einem Körper abhängig von seiner Temperatur ausgesendet (emittiert). Diese sind nicht sichtbar, aber in Form von Wärme wahrnehmbar. Da das Emissionsmaximum bei der Raumtemperatur bis zu Temperaturen von 3000 Kelvin im infraroten Bereich liegt, wird Wärmestrahlung fälschlicherweise oft mit Infrarotstrahlung gleichgesetzt. Mit der zunehmenden Körpertemperatur steigt auch die Intensität seiner Wärmeabstrahlung (Stefan-Boltzmann-Gesetz) und das Emissionsmaximum verschiebt sich zu kürzeren Wellenlängen (Wiensches Verschiebungsgesetz). Eine wichtige Eigenschaft der Wärmestrahlung ist im Gegensatz zu der Wärmeleitung und Konvektion, dass sie kein Medium braucht, um sich auszubreiten. Sie kann sich also auch im Vakuum verteilen.
Die ausgesendete Wärmestrahlung wird, wenn sie auf andere Körper trift, teilweise reflektiert, teilweise absorbiert (vom Körper aufgenommen und in Wärme umgewandelt) und teilweise durchgelassen (transmittiert). Wieviel Energie abgewiesen, absorbiert oder transmittiert wird, ist von dem Material abhängig, auf das sie trifft.

Die wichtigsten Faktoren sind

  • der Stoff, aus dem der Körper besteht
  • die Beschaffenheit der Oberfläche
  • die Dicke des Körpers


Netto-Wärmeabstrahlung (ohne Konvektion) eines Heizkörpers (mit Emissionsgrad 0,95) i n Abhängigkeit von seiner Temperatur bei einer Raumtemperatur von 20 °C.
Wenn der Heizkörper dieselbe Temperatur hat, strahlt er genauso viel ab, wie er andererseits absorbiert – die Netto-Wärmeabstrahlung ist dann null.
Quelle: RP Photonics Consulting GmbH

Infrarot Kurzwellenheizstrahler
Quelle: AEG Haustechnik

Einsätze für einen offenen Kamin

So wird z. B. die Wärmestrahlung von rauen, dunklen Flächen stark absorbiert und sehr schwach reflektiert, glatte und weiße Flächen reflektieren und nehmen wenig Wärme auf (aber nicht jede weiße Oberfläche reflektiert den größten der Infrarotstrahlung). Auch die Dicke des Körpers bzw. des Stoffes beeinflusst die Aufnahme der Wärme. Je höher die Absorption, desto größer die Emission der Wärme. So nimmt z. B. Schnee viel Infrarotstrahlung von der Sonne auf und gibt sie nachts im gleichen Maße ab. Auch der Winkel, in dem die Quelle zu dem Körper steht, auf den die Infrarotstrahlung trifft, ist für die Wirkung der Wärmestrahlung ausschlaggebend. Beträgt der Winkel, in dem die Strahlung auf ein Objekt trifft 90°, wird dabei mehr Wärme übertragen als bei der Einstrahlung in einem flacheren Winkel.
Blanke Metalloberflächen verringern die Wärmeabstrahlung (z. B. Metallschichten an Rettungsdecken, Isoliertaschen und in Thermoskannen). Die Wärmeabstrahlung eines metallischen Körpers kann erhöht werden, indem man ihn mit einer dunklen, matten Beschichtung versieht (z. B. Lackierung von Heizkörpern, Eloxierung von Aluminiumkühlkörpern, Emailllierung von Öfen und Ofenrohren). Die Farbe solcher Schichten ist für die Wärmestrahlung ohne Bedeutung.
• Die Wärmestrahlung wird besonders bei der Nutzung der Sonnenenergie durch Sonnenkollektoren und Solarzellen genutzt. Deswegen sind die Flächen in der Regel schwarz, damit sie die Energie besonders gut absorbieren können.
• Auch die Heizflächen (Heizkörper, Strahlungsheizung [Fußboden- Wand- und Deckenheizungen, Thermische Bauteilaktivierung]) in den Räumen nutzen die Wärmestrahlung, um die Temperatur in Räumen und an den Einrichtungsgegenständen zu erhöhen.
• Radiatoren geben einen großen Teil der Wärme durch Wärmestrahlung ab. Der Strahlungsanteil nimmt ab, je größer die Bautiefe ist. Daher sollten diese Heizkörper möglichst "flächig" ausgelegt werden. Denn je größer die sichtbare Fläche ist, desto größer ist auch die effektive Wärmeabgabe durch Wärmestrahlung.
Wenn die Radiatoren in Niedertemperatur-Systemen eingesetzt werden, dann müssen sie entsprechend groß ausgelegt werden. Wenn der Heizkörper nach innen gewölbte Teile hat und die Strahlung dadurch teilweise wieder auf anderen Teilen des Heizkörpers absorbiert werden kann, zählt für die Netto-Abstrahlung nur die von außen sichtbare Fläche. Also erhöhen Rippenstrukturen die Netto-Abgabe von Wärmestrahlung nicht, sondern erhöhen lediglich die durch Konvektion an die Luft abgegebene Leistung. Wenn der Anteil der Strahlungswärme also möglichst hoch sein soll, verzichtet man auf Rippen und Röhren (Plattenheizkörper).
• IR-Strahler werden gerne als Bad-Zusatzheizung eingebaut, da sie sofort nach dem Einschalten sonnenähnliche Wärme abgeben und den Menschen direkt erwärmen. Auch beim Lüften entsteht kein wesentlicher Wärmeverlust, da die Luft nicht primär erwärmt wird.
• Die wärmende Wirkung eines Lagerfeuers bzw. Feuer in einem offenen Kamin beruht fast nur auf Wärmestrahlung. Die zusätzlich erzeugte heiße Luft steigt weitgehend ungenutzt nach oben bzw. in den Schornstein. Bei einem Kaminofen wird der Strahlungsanteil geringer und der Konvektionsanteil erhöht sich.
• Auch der menschliche Körper gibt Wärmestrahlung in einem Raum ab, da die Körperoberfläche wärmer ist als die Oberfläche des Fußbodens, der Wände und der Decke. Besonders im Winter wird es als angenehm empfunden, wenn sich relativ viel Wärmestrahlung in einem Raum befindet. Hierzu tragen gut wärmegedämmte Außenwände bei. Bestimmte Heizsysteme (z. B. Strahlungsheizungen) führen zu einem Wohlbefinden, auch wenn die Raumlufttemperatur unverändert bleibt, weil der Körper zusätzliche Wärmestrahlung empfängt bzw. weniger abgibt.

Rot glühende Kochstellen eines Ceran-Kochfeldes
Die glühenden Heizwendel geben die Wärme größtenteils in Form von Wärmestrahlung durch die transparente Keramik nach oben ab. Nur ein sehr kleiner Teil der Energie wird zu sichtbarem Licht und ein kleiner Teil der Energie wird durch Wärmeleitung transportiert.

Thermobild einer FBH
Quelle: Munters Euroform GmbH


Mit einer Wärmebildkamera (IR-Kamera) lässt sich auch für das Auge nicht sichtbare Wärmestrahlung registrieren. Es wird z. B. thermische Energie an Objekten (Flächenheizung, Gebäude) gemessen und bildlich dargestelt. Diese thermische oder infrarote Energie wird durch Lichtwellen übertragen. Dieses elektromagnetische Spektrums nimmt man als Wärme wahr.

Mit einem Infrarot-Thermometer (Strahlungsthermometer, Pyrometer) kann berührungslos eine Oberflächentemperatur gemessen werden. Es erfasst mit einem Sensor emittierende, reflektierte und durchgelassene Wärmestrahlung einer Fläche und wandelt diese Information in einen Temperaturwert um. Dabei muss der Emissionsfaktor des Materials bekannt sein und eingestellt werden.

IR-Thermometer
Quelle: Wöhler GmbH

Die Wärmestrahlung kann aber auch zu Problemen führen, wenn die Wärme nicht entweichen kann. So spielt sie z. B. bei der globalen Erderwärmung eine Rolle. Treibhausgase in der Atmosphäre hindern die von der Erde reflektierte Sonnenwärmestrahlung daran, die Lufthülle der Erde zu durchdringen. Die Wärme kann dadurch nicht ins All entweichen, die Atmosphäre heizt sich auf.
 
 
Konvektion

Die thermische (freie, natürliche) Konvektion (Wärmeströmung, Wärmemitführung) entsteht durch thermische Dichteunterschiede bzw. Gewichtsunterschiede zwischen warmen und kalten Flüssigkeits- oder Luft- bzw. Gasteilchen. Der Teilchentransport wird ausschließlich durch Auswirkungen des Temperaturgradienten hervorgerufen. In der Regel dehnen sich Stoffe bei Erwärmung aus. Eine Ausnahme ist z. B. die Dichteanomalie des Wassers.
Unter Einwirkung der Gravitationskraft (Massenanziehung) steigen innerhalb einer Flüssigkeit (Heizungswasser, Solarflüssigkeit) Bereiche mit geringerer Dichte gegen das Gravitationsfeld auf (statischer Auftrieb), während Bereiche mit höherer Dichte darin absinken. Wenn an der Unterseite (Wärmeerzeuger) Wärme zugeführt wird und an der Oberseite (Heizflächen) die Möglichkeit zur Abkühlung besteht, dann entsteht eine kontinuierliche Strömung (Schwerkraftheizung, Thermosiphon-Solaranlagen). Die Flüssigkeit wird erwärmt, dehnt sich dabei aus und steigt nach oben. Dort angelangt, kühlt es sich ab, zieht sich dabei wieder zusammen und sinkt ab, um unten erneut erwärmt zu werden.
Eine Warmluftheizung funktioniert nach dem gleichen Prinzip.

Quelle: WILO SE

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Von einer erzwungenen Konvektion wird gesprochen, wenn eine äußere mechanische Einwirkung (Pumpe, Ventilator) auf eine Flüssigkeit oder ein Gas bzw. Luft ausgeübt wird. Dabei entstehen Druckunterschiede bzw. Dichteunterschiede, die ein Fließen der Flüssigkeit oder ein Strömen des Gases bzw. der Luft bewirken. Bei der erzwungener Konvektion tritt fast immer auch eine natürliche Konvektion auf, die aber in den meisten technisch Fällen vernachlässigbar klein gegenüber der erzwungenen Konvektion ist. Die erzwungene Konvektion ist ein wirkungsvolles Mittel der Wärmezu- und -abfuhr. Bei der Warmwasserheizung sorgen Umwälzpumpen für eine Verteilung des Heizungswassers und in lüftungstechnischen Anlagen sorgen Ventilatoren für eine notwendige Verteilung der Volumenströme. Auch für die Kühlung von Elektronikkomponenten (z. B. PC-Kühlung) ist der Einsatz von Ventilatoren notwendig.
 
 

Wärmeabgabe von Heizflächen
Die größere Teil der Wärmeleistung von Heizkörpern wird über Konvektion (Wärmemitführung [60 bis 95 %]) und bei Flächenheizungen (Strahlungsheizung) durch Wärmestrahlung (80 bis 95 %) abgegeben. Die Strahlungswärme wird als besonders angenehm empfunden.
Wärmeabgabe von Heizflächen in den Raum

Heizkörper / Heizflächen
Konvektion
Strahlung

Konvektoren - Unterflur / mit Stahlblechschacht
95 % / <95 %
5 % / >5 %
Heizleisten (Sockelleistenheizung) je nach Bauart
30 bis 95 %
5 bis 70 %
DIN-Glieder-Radiatoren - Guss / Stahl
65 % / 60 %
35 % / 40 %

Röhrenradiatoren 2-Säuler
Röhrenradiatoren 4-Säuler
Röhrenradiatoren 6-Säuler
60 %
75 %
80 %
40 %
25 %
20 %
Plattenheizkörper Typ 10
Plattenheizkörper Typ 11
Plattenheizkörper Typ 21
Plattenheizkörper Typ 22
Plattenheizkörper Typ 33
Plattenheizkörper mit Ventilatoren
45 %
65 %
70 %
75 %
80 %
90 %
55 %
35 %
30 %
25 %
20 %
10 %
Wärmepumpenheizkörper
ca. 85 %
ca. 15 %
Fußbodenheizungen / Wandflächenheizung
20 % - 10 %
80 % - 90 %
Deckenheizungen
5 %
95 %

Heizkörperrechner zur überschlägigen Ermittlung von Heizkörperleistungen
Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V. und BWP Marketing & Service GmbH
 
 
Radiatoren
Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH
Radiatoren (Gliederheizkörper bzw. "Strahler") bestehen aus einzelnen Guss- oder Stahlgliedern gleicher Größe, die entsprechend der Heizflächen-auslegung aneinandergereiht angeordnet sind. Die Verbindung der einzelnen Glieder eines Gussradiators erfolgt durch Nippel mit Rechts- und Linksgewinde. Die Stahlradiatoren werden in zusammengeschweißten Blöcken, aber auch zusätzlich durch Einzelglieder ergänzt, eingesetzt.
Die Gliederheizkörper gibt es in verschiedenen Ausführungen.
  •  Gussradiator
  •  Stahlradiator
  •  Stahlröhrenradiator
Radiator-Standardtypen sind so genannten DIN-Radiatoren, deren Glieder-Abmessungen und Wärmeleistungen in der DIN 4703 "Raumheizkörper", Teil 1 "Maße von Gliederheizkörpern" genormt sind.
Alle Heizkörper-Hersteller haben aber auch modernere Formen dieser Heizkörpertypen. Außerdem gibt es Radiatoren aus Aluminium.

Radiatoren geben einen großen Teil der Wärme durch Wärmestrahlung ab. Der Strahlungsanteil nimmt ab, je größer die Bautiefe ist. Daher sollten diese Heizkörper möglichst „flächig“ gewählt werden, denn je größer die sichtbare Fläche ist, desto größer ist auch die effektive Wärmeabgabe durch Wärmestrahlung. Wenn die Radiatoren in Niedertemperatur-Systemen eingesetzt werden, dann müssen sie entsprechend groß ausgelegt werden.
In Wasserheizungen werden Gussradiatoren bis max. 120 °C und einem Betriebsüberdruck von 6 bar (PN 6) und in Dampfanlagen bis max. 133 °C und 2 bar (PN 2) eingesetzt. Stahlradiatoren werden nur in Wasserheizungen bis max. 110 °C und 4 bar (PN 4) und bei 6 bar (PN 6) mit max. 120°C betrieben.
Stahlröhrenradiatoren bestehen aus senkrechten Rohren und können mit 10 bis 12 bar betrieben werden. Diese Radiatoren gibt es auch in waagerechter Ausführung (Fensterbankradiatoren), mit liegend angeordnete Rohrreihen mit einer Sitzfläche oder senkrecht einreihig als Raumteiler. Neben den Rohrheizkörpern werden sie auch als Handtuchradiatoren genutzt.
Die Radiatoren sollten nach den Normeinbaumaßen eingebaut und möglichst nicht verkleidet werden. Ansonsten sind die entsprechenden Leistungsminderungen bei der Heizflächenauslegung zu berücksichtigen.
Nostalgie-Gussradiator
Quelle: HG-TEC GmbH
Die ersten Gussradiatoren wurden in der Mitte des 19. Jahrhunderts in den USA gefertigt. Diese wurden liegend angeordnet in den ersten Dampfheizungungen verwendet.
1898 werden von der Main-Weser-Hütte die erste Gussradiatoren in Europa hergestellt. Sie werden mit Dampf oder Wasser betrieben. Heutzutage werden hauptsächlich Stahlradiatoren verwendet. Diese sind leichter, preisgünstiger, bruchsicher, aber weniger korrosionsbeständig.
Aber auch heutzutage werden die "Nostalgie"-Gussradiatoren noch für die Renovierung von Altbauten eingesetzt.

 
Zusammenbau (Nippeln) von Radiatoren (Gliederheizkörper)
Die Maße der Radiatoren (Guss-, Stahl- und Stahlröhrenradiator) sind in der DIN 4703-1 festgelegt. Die notwendigen Heizköpergröße wird durch passende Blöcke oder das Zusammenbauen von Einzelgliedern hergestellt. Dabei ist je nach Material eine nahezu beliebige Länge machbar. Die lieferbaren Blockgrößen können bei den verschiedenen Herstellern variieren. Natürlich können nur Glieder gleicher Bauart und gleichem Nabenabstand zusammengenippelt werden. Da diese Technik, wie z. B. auch das Autogenschweißen oder das Gewindeschneiden, immer mehr in Vergessenheit gerät, im folgenden eine Arbeitsanleitung.
Werkzeuge
Material
  •  Nippelstange(n)
  •  Wendeeisen oder Drehmomentschlüssel
  •  sehr feines Schmirgelpapier (oder Kalksandstein)
  •  flache Eck-Rohrzange 1 1/2 " (schwedisches oder amerikanisches Modell)
  •  Nippel R 1 1/4 Rechts-/Linksgewinde
  •  Dichtungen (passend zu WWH, HDH, Dampf)
  •  2 Anschlussstopfen R 1 1/4 Rechtsgewinde
  •  Luftventilstopfen R 1 1/4 Linksgewinde
  •  Blindstopfen R 1 1/4 Linksgewinde
  •  Schalbrett oder 2 Rohre DN 40
Arbeitsschritte
    1. Die Radiatorenblöcke werden auf eine ebene Auflagefläche (Schalbrett, 2 Rohre) gelegt, dabei müssen sich die Links- und  Rechtsgewinde gegenüberliegen.
    2. Die Dichtflächen mit einem sehr feinen Schmirgelpapier (oder einem Kalksandstein) von Lack- und Rostresten bzw. Baustellenschmutz reinigen. Das Metall von den Dichtflächen soll nicht mit groben Schmirgelpapier oder einer Feile geschmirgelt werden.
    3. Die Nippel (R 1 1/4) auf einer Seite etwa einen Gewindegang in die Gewinde des ersten Block einschrauben und je eine Radiatorendichtung (passend zu WWH, HDH, Dampf) raufschieben. Die Dichtungen dürfen nicht zusätzlich eingefettet (Fermit) werden. Die Linksgewinde sind mit Kerben auf den Nippeln gekennzeichnet.
    4. Nun wird der zweite Block an die Nippel herangezogen und die Nippelstange in den Heizkörper eingeführt, bis der Steg der Stange in die Noppen im Nippel fasst. Deshalb wird vorher die Einstecktiefe am Radiator abmessen und markiert, wenn die Stange keine Skala für die Gliederzahl hat.
    5. Der Gegenblock wird herangezogen und gleichzeitig die Nippelstange von Hand ohne Wendeeisen gedreht bis die Nippel in die ersten Gewindegänge des Gegenblocks gedreht sind. Dabei dürfen die Nippel nicht verkannten (also mit Gefühl arbeiten). Der Einsatz von zwei Nippelstangen erleichtert das Zusammenschrauben.
    6. Nun werden die die Blöcke durch wechselseitiges Drehen zusammenfügt und am Schluss mit dem Wendeeisen oder Drehmomentschlüssel (Anzugsmoment 22 bis 24 Nm) angezogen. (Ungleichmäßiges Einschrauben führt zu Undichtigkeiten und zu starkes Anziehen, besonders bei Gussradiatoren, zu Schäden).
    7. Nun werden die Nabenstirnflächen gereinigt und die Anschlußstopfen mit aufgeschobenen Dichtungen.eingeschraubt. Vor dem Festziehen sind die Dichtungen radial auszurichten, damit der gesamte Dichtungsquerschnitt beim Endanzug wirken kann. Zum Schluss die Stopfen mit "Gefühl" anziehen. Bei "antiken" Gussheizkörpern werden die Anschlussstopfen auch mit Hanf und Fermit eingedichtet.
 
 
Strahlungsschirm
Bei einer Heizfläche, die vor einer bodengleichen  Fensterfläche angeordnet ist, muss mit einem zusätzlichen Strahlungsschirm versehen werden. Dieser Strahlungsschirm darf nicht demontierbar sein und darf einen äquivalenten U-Wert von 0,9 W/m² K nicht überschreiten.
Da diese Forderung in der alten Wärmeschutzverordnung (WSV) vorgeschrieben war, aber nicht in die EnEV  übernommen wurde, besteht hier immer wieder ein Streitfall. Letztendlich entspricht diese Forderung dem Stand der Technik bzw. allgemeine anerkannte Regeln der Technik (aRdT) und ist weiterhin gültig. Natürlich sagt das auch der gesunde Menschenverstand.
Strahlungsschirm für Radiatoren
Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH
Strahlungsschirm für Radiatoren
Der Strahlungsschirm besteht aus einem Gehäuse aus lackiertem Stahlblech und eingebauter Styropor-Dämmung. Er wird auf die Standkonsolen aufgehängt. Die Befestigung erfolgt über die Laschen des Strahlungsschirms und mit  Klemmteilen an die Radiatoren. Bei Radiatoren bis zu 3 Säulen ist ein vorgeschriebener Abstand einzuhalten.
Nach Aussage der Hersteller ergeben die richtig angebrachten Strahlungsschirme keine Leistungsminderung, wenn die Abdeckung (Fensterbank) > 10 cm ist.
Quelle: Buderus
Strahlungschirm für Plattenheizkörper
Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH
Strahlungsschirm für Plattenheizkörper
Die Strahlungsschirme werden aus Stahlblech mit innen liegender Reflexionsfolie gefertigt. Zur Versteifung sind die Strahlungsschirme mit einer umlaufenden Abkantung versehen (Tiefe 20 mm).
Zur Befestigung bei allen mehrreihigen Heizkörpern werden zur Aufhängung Adapter verwendet, wobei die Schirme direkt am Heizkörper angebracht werden.
Ein Strahlungschirm kann bis zu 5 % Leistungsminderung je nach der Heizkörperbauart verursachen. Hier muss in den technischen Daten der Hersteller nachgesehen werden.

x2-Prinzip und serielle Durchströmung
Quelle: Kermi GmbH

Mit dem therm-x2 Energiesparheizkörper, der auf dem neuartigen x2-Prinzip und der seriellen Durchströmung basiert, wird ein Strahlungsschirm überflüssig. Bei der bisherigen Flachheizkörper-Technik werden alle Platten gleichzeitig erwärmt. Bei dem x2-Prinzip durchströmt der Vorlauf zuerst nur die Frontplatte. Diese Wärmeleistung reicht im Regelbetrieb aus und die nachgeschaltete Platte funktioniert dann nur als Strahlungsschirm. Erst mit steigendem Leistungsbedarf trägt auch sie mit hoher Konvektionsleistung zur raschen Raumerwärmung bei.
Ob das auch bei einer thermisch abgeglichenen Anlage funktioniert, muss getestet werden.

Therm-x2 Energiesparheizkörper - Kermi GmbH
 
 

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Für jede Radiatorenart gibt es, je nach dem Einsatzort, die passenden Konsolen bzw. Halter (Beispiele). Diese sind bei dem jeweiligen Heizkörperhersteller als Zubehör in den technischen Unterlagen beschrieben. Die urigen alten Konsolen und Halter für Radiatoren, die in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts eingesetzt wurden, gehören längst der Vergangenheit an. Meistens passten sie nicht, weil sie nach Angabe des Monteurs vom Mauerer mehr oder weniger genau eingesetzt wurden.

Befestigung von Heizkörpern - Informationsblatt Nr. 56 - BDH


Richtlinie VDI 6036 - "Befestigungen von Heizkörpern; Anforderungen für Planung und Bemessung"
Quelle: Konsolen AG
 
 
Heizkörpernischen - Dämmen


Diese Aufnahme zeigt hohe Wärmeverluste im Bereich der Heizkörpernischen und besonders stark im Bereich der Heizkörper. Aber auch die Fensterstürze, Fensterbänke und Fenster zeigen erhöhte Verluste.

Bei der Sanierung von Altbauten aus den 50er, 60ger, 70ger und 80ger-Jahren besteht die Frage, wie die zu der Zeit üblichen Heizkörpernischen behandelt werden können. Hier handelt es sich um sehr dünnes Außenmauerwerk, das einen erheblichen Wärmeverlust verursacht. Diese Wärmebrücken kann ein Energieberater mit einer Wärmebildkamera am besten durch eine Thermographieaufnahme (IR-Photo - Wärmebild) aufgezeigt werden. In diesem Zusammenhang können auch andere Schwachstellen (z. B. Wärmebrücken an Fensterstürzen, Geschossdecken, Rollladenkästen, Fenster, Fensterbänke) ermittelt und in die Beratung einbezogen werden.
Welche Sanierungsmaßnahme angewendet werden kann, hängt davon ab, ob eine Wärmedämmung auf der Außenwand oder an der Innenwand angebracht werden soll.
Bei einer Vollsanierung eines Altbaus wird in der Regel eine Außendämmung (WDVS - Wärmedämmverbundsystem) aufgebracht und eine Erneuerung der Innenräume, Fenster und Heizkörper bzw, Heizsystems vorgenommen. Hier werden die Heizkörpernischen zugemauert bzw. der vorhandenen Außenwand angeglichen.


Strahlungschirm für Plattenheizkörper
Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH

Heizkörpernischen-Innendämmung
Quelle: Saint-Gobain Weber GmbH

Problemfall Innendämmung: Weil die Temperatur (schwarze Linie) innerhalb der Dämmung abfällt und Feuchtigkeit nicht problemlos nach außen entweichen kann, nimmt der Feuchtigkeitsgehalt (rot) innerhalb des Bauteils zu und erreicht an der Innenseite der Außenwand 100%: Tauwasserausfall!
Quelle: u-wert.net UG (haftungsbeschränkt)

Wenn nur die Wärmeverluste über die Heizkörpernische verringert werden sollen, dann bieten sich folgende Möglichkeiten an:
· Strahlungsschirm
· Dämmplatte/Dämmfolie
· Innendämmung
· Nische zumauern

· Mit einem Strahlungsschirm hinter dem Heizkörper wird nur die Wärmeabstrahlung zur Außenwand aufgehalten. Ein Wärmestau in der Nische und unter einer Fensterbank fintet weiterhin statt.
· Aluminiumkaschierte Dämmplatten, Dämmtapeten und Dämmfolien (teilweise nur 4 mm "dick") werden zunehmend in Baumärkten, Internetshops und Heimwerkerforen empfohlen. Diese dünnen "Dämmstoffe" bieten sich zwar an, wenn hinter den Heizkörpern nur wenig Platz vorhanden ist, aber bevor sie angebracht werden, sollte ein Fachmann beurteilen, ob eine Tauwasserbildung (Schimmelpilzbildung) in der Wand ausgeschlossen werden kann. Außerdem muss bei dieser Maßnahme auf eine luftdichte Anbringung geachtet werden. Die Wärmebrücken "Fensterbank", "Heizkörperbefestigungen" und "Heizkörperanschlüsse" werden mit dieser Dämmungsart nicht erfassst und sind weiterhin Schwachstellen (Energieverlust, Schimmelbildung).
· Wenn eine Heizkörpernische nicht zugemauert werden soll, dann muss bei einer Beratung die Schimmelpilzproblematik und die Sinnhaftigkeit der einzelnen Dämmversuche und Dämmsysteme für eine Innendämmung ein Thema sein.
Außerdem muss bedacht werden, dass durch die angebrachte Dämmschicht der Abstand zwischen Heizkörper und Außenwand in den meisten Fällen zu gering wird, was zu einer Minderung der Wärmeabgabe führt. Um weiterhin einen Abstand von  ca. 5 cm einzuhalten, müssen die Heizkörperbefestigungen erneuert oder verlängert werden. Wenn kein Austauschheizkörper (Radiator gegen Flachheizkörper) mit weniger Bautiefe vorgesehen wird, müssen zusätzlich die Heizkörperanschlüsse geändert werden. Diese Durchdringungen (Anschlüsse, Halter, Konsolen) müssen mit einer dampfdiffusionsdichten Schicht versehen werden. Und hier sind die Grenzen dieser Heizkörpernischendämmungsart erreicht.
· Die sinnvollste Sanierungsmaßnahme ist das Zumauern der Heizkörpernischen (anpassen an die vorhandene Außenwand). Vor allen Dingen dann, wenn auch die Heizungsanlage erneuert wird. Sollen die vorhandenen Heizkörper-Anschlüsse verwendet werden, dann können die Rohre in der Außenwand an den Heizkörper herangeführt werden.

Innendämmung, aber richtig! - Saint-Gobain Weber GmbH
Was Sie über Innendämmungen wissen sollten - Ralf Plag

 
 
Rohrheizkörper
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Rohrheizkörper sind die einfachste Art von Heizflächen. In früheren Zeiten wurden diese Heizkörper handwerklich angefertigt. Heutzutage werden sie in allen möglichen Formen als Bad-Heizkörper (Handtuchtrockner) oder als Raumteiler angeboten.
Die Wärmeleistungen der Bad-Heizkörper sind den Herstellerunterlagen zu entnehmen.
Bei den Bad-Heizkörpern, die zum Trocknen von Handtüchern genutzt werden, ist  mit einer erheblichen Leistungsminderung zu rechnen. Je nach dem Überdeckungsgrad ist mit Leistungsverlusten von 10 % bis 40 % zu rechnen.
Diese Heizkörper können in das Warmwasserheizungs-system eingebunden werden, was bei Fußboden-heizungen nicht zu empfehlen ist, da auf Grund der niedrigen Temperaturen nur eine sehr geringe Heizleistung erreichbar ist. Sinnvoll kann der Einsatz einer elektrischen Heizpatrone sein, die höhere Temperaturen erreichen und auch außerhalb der Heizperiode das Bad kurzzeitig erwärmen kann.
Auch in Trinkwasser- und Pufferspeichern werden Glattrohr-Wärmetauscher eingesetzt.
Bad-Heizkörper
Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH
Rippenrohrheizkörper
Rippenrohr
Rippenrohrheizkörper bestehen aus berippten Rohren, die früher aus Gusseisen und heutzutage aus Stahl ausgeführt sind. Diese einfachen Heizkörper geben auf kleinerem Raum eine größere Wärmemenge ab als glatte Rohre (Rohrheizkörper).
Es wird zwischen folgenden Bauarten unterschieden:
  •  Bei den Bandrippenrohren sind die Rippen schraubenförmig mit oder ohne Wellung auf das Rohr aufgewickelt
  •   Bei den Scheibenrippenrohren sind einzelne Scheiben auf dem Rohr befestigt. Hierzu gehören auch die gusseisernen Rippenrohre
Rippenrohre werden in untergeordneten Räumen als Heizkörper und in Fußleistenheizungen, aber auch als Rippenrohr-Wärmetauscher, meistens aus Kupfer oder Edelstahl, in TW- und Pufferspeichern eingesetzt.
"Antiker" Rippenrohrheizkörper (Guss)
 
 
Plattenheizkörper (Flachheizkörper)

Flachheizkörper - plan (glatt)

 
Flachheizkörper - profiliert

Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH

 
Anschluss in der Mitte
Plattenheizkörper (Flachheizkörper) bestehen aus glattem oder profiliertem Stahlblech. Auf der Rückseite der einzelnen Platten können zur Erhöhung der Wärmeabgabe Konvektions-bleche oder Konvektionslamellen angebracht werden. Zwei oder mehr Platten können hintereinander angeordnet und zu einem Heizkörper verbunden werden. Man spricht dann von zwei- oder dreilagigen Plattenheizkörper. Andere Bezeichnungen dieser Heizkörperart können auch Flach- oder Flächenheizkörper, Kompaktheizkörper, Heizwand oder Wärmeplatte sein.
Einfache Plattenheizkörper geben den größten Teil (bis ca. 90 %) der Wärme durch Wärmestrahlung ab. Der Strahlungsanteil nimmt ab, je mehr Platten hintereinander angeordnet sind. Daher sollten diese Heizkörper möglichst „flächig“ gewählt werden, denn je größer die sichtbare Fläche ist, desto größer ist auch die Wärmeabgabe durch Wärmestrahlung. Bei den Heizplatten mit Lamellen ist der Konvektionsanteil über 50 %. Diese Tatsache ich bei der Planung zu beachten.
Plattenheizkörper können für Niedertemperatur-Heizungen eingesetzt werden. Die Heizkörper müssen dann aber entsprechend der gewählten Vorlauftemperatur ausgelegt werden und vergrößern sich erheblich.
Da die Wärmeleistung einer Einzelplatte relativ gering ist, gibt es verschiedene Ausführungen. Die Anordnung von mehrlagigen Platten ergeben eine Leistungssteigerung und durch das Anbringen von Konvektionsblechen bzw. Lamellen) auf der Rückseite der Platten wird die Leistung nochmals erheblich gesteigert. So ergeben sich viele Variationsmöglichkeiten und in Verbindung mit den verschiedenen Bauhöhen und Baulängen sind sie immer passend für die Fensterbreiten einplanen.
Inzwischen gibt es Montagesets mit PC-Lüfter für zwei- oder dreilagige Platten, die die Wärmeleistung auch im Niedrigsttemperatur-bereich (Wärmepumpenbetrieb) erheblich anheben.

Die Kurzbezeichnungen geben das Schema der Platten- und Konvektionsschachtanordnungen (von vorn nach hinten) an.

 
 
 
Wärmepumpenheizkörper
Um Heizungsanlagen mit Heizkörper auch für die Zukuftstechniken (Wärmepumpe, Brennwert) nutzen zu können, sollten die Systemtemperaturen möglichst niedrig gewählt werden. Ideal sind hier Systemtemperaturen (z. B. 35/30, 35/28 °C oder 32/26 °C), die auch in Flächenheizungssystemen (Fußboden- und Wandheizungen) eingesetzt werden.
Bisher wurden "flinke" Heizflächen nur über Ventilatorkonvenktoren eingesetzt, wenn die Flächenheizungssysteme sehr träge waren. Da die Ventilatorkonvektoren doch erhebliche störende Ventilatorgeräusche in Wohn- und Schlafräumen haben, wurden die sog. "Wärmepumpenheizkörper" entwickelt. Diese arbeiten mit leiseren Ventilatoren, die aber auch bei empfindlichen Betreibern immer noch als gewöhnungsbedürftig angesehen werden.
Vor allen Dingen in sanierten Altbauten (Fassaden- und Dachdämmung, dichte Fenster) müssen die vorhandene Heizflächen  für die jetzt neuen niedrigeren Systemtemperaturen angepasst werden. Da bei den niedrigen Temperaturen die Wärmeabgabe erheblich sinkt, müssen entweder Ventilatorkonvektoren oder neue Tiefst- oder Niedertemperatur-Heizkörper (Vorlauftemperaturen < 35 °C) eingesetzt werden. Diese können dann mit Systemtemperaturen auf Fußbodenheizungsniveau arbeiten. Besonders sinnvoll ist der Einsatz in Wärmepumpenanlagen, weil dadurch eine höhere Leistungszahl der Wärmepumpe erreicht wird,
Damit die Wärmeabgabe bei den niedrigen Vorlauftemperaturen ausreichend ist, werden Ventilatoren zur Leistungsteigerung eingesetzt. Diese sollten eine geringe Stromaufnahme (z. B. 2,2 W bei 12 Volt/DC) und einen niedrigen Geräuschpegel (26 dBA bis 28 dBA) haben. Gute Heizkörper haben bedarfsgesteuerte Ventilatoren, die nur bei Bedarf über Sensoren aktiviert werden.
So kann z. B. ein Heizkörper mit einer statischen Heizleistung von 456 W (ohne Ventilatoren) je nach Drehzahl der Ventilatoren eine dynamische Heizleistung von 1.029 W bis 1.149 W erreichen.
Kampmann PowerKon NT, Niedertemperatur-Heizkörper mit Ventilatorunterstützung
Quelle: Kampmann GmbH
Der Niedertemperatur-Konvektor mit Ventilatorunterstützung ist speziell für den Einsatz in Nieder- und Tieftemperatur-Heizsystemen, z. B. bei Wärmepumpen, konzipiert.
Er hat einen Wärmetauscher aus Kupfer/Aluminium mit gewellten Lamellen. Ein Ventilator mit einem energiesparender, geräuscharmer EC-Motor mit Stufenschaltung zur Schnellaufheizung unterstützt die Wärmeabgabe bei den niedrigen Temperaturen. Das Gerät kann auch für einen kondensatfreien Kühlbetrieb eingesetzt werden.
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Quelle: Jaga Deuschland GmbH
Quelle: COSMO GmbH

Durch die heizwasserbeaufschlagte Platten hat der COSMO E2 Tieftemperaturheizkörper einen hohen Strahlungswärmeanteil. Eine intelligente Steuerung zwischen statischem und dynamischem Betrieb gewährleistet eine schnelle Wärmeabgabe bei Vorlauftemperaturen < 40 °C. Durch diese Technik erspart man sich die großdimensionierten Standardheizkörper.

Im Winter ist er ein Tieftemperatur-Heizkörper und stellt mit dem Summerbreeze-Effekt an heißen Tagen durch eine leichte Luftbewegung eine angenehm kühle Raumtemperatur (die Temperatur sinkt zwischen 2 und 4 °C) her. Durch einige Adaptionen in der Heizungsregelung ist eine trockene Komfortkühlung möglich.

 
Natürlich können auch vorhandene Plattenheizkörper auf den Niedertemperturbetrieb nachgerüstet werden. Hier werden die Ventilatoren unter oder auf den Heizkörpern angebracht. Inzwischen gibt es fertige Bausätze mit PC-Lüftern. Auch Konvektoren-Anlagen können so umgerüstet werden.
Außer der Nachrüstung für den NT-Betrieb können Plattenheizkörper und Konvektoren auch für das schnelle Aufheizen der Räume eingesetzt werden. Der Ventilator wird nur während der Aufheizphase gebraucht. Im normalen Heizbetrieb ist der Raum es genauso lautlos und zugluftfrei wie üblich.
Vorteile bei Heizkörper mit Ventilatoren:
  • Die vom Heizkörper abgegebene Leistung kann durch die Erhöhung der Konvektion verdreifacht werden. Dadurch sind tiefere Absenktemperaturen möglich, weil sich durch das Einschalten eines stärkeren Wärmestroms ein schnelles Aufheizen des Raumes erreicht wird. Durch die tiefere Absenktemperatur während der Absenkphasen ergibt sich eine Energieeinsparung.
  • Wenn der warme Luftstrom von der Wand abgeleitet und statt dessen direkt in den Raum geblasen wird, kann die Aufheizphase von mehr als 1 Stunde auf wenige Minuten verkürzt werden. Hierbei wird die Raumluft 9x schneller und die Wände 3x schneller aufgeheizt.
  • Wände und Luft werden gleichmäßig erwärmt und ein unnötiger Energieverlust durch übermäßige Erwärmung der Heizkörperumgebung (Außenwand) wird vermieden.

 

Konvektionsverstärker
Quelle: Alarm4u.de GmbH / ekospal.de
Quelle: ELV

Der Einsatz von Heizkörperverstärkern ist dann verboten,
wenn die Heizkosten über einen Heizkostenverteiler (an den Heizkörpern) ermittelt werden
Warmwasser-Systemkonvektor - Möhlenhoff Wärmetechnik GmbH
 
 

Heizkörperbefestigung
Für jede Heizkörperart gibt es, je nach dem Einsatzort, die passenden Befestigungssysteme. Diese sind bei dem jeweiligen Heizkörperhersteller als Zubehör in den technischen Unterlagen beschrieben. Die urigen alten Konsolen und Halter für Radiatoren, die in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts eingesetzt wurden, gehören längst der Vergangenheit an.. Meistens passten sie nicht, weil sie nach Angabe des Monteurs vom Mauerer mehr oder weniger genau eingesetzt wurden.

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Konsolen bzw. Halter


Quelle: Konsolen AG

Die Heizkörperbefestigungen müssen unter Beachtung des Produktsicherheitsgesetzes (ProdSG) eingesetzt werden. Die Vorgaben sind in der VDI 6036 2012-07 bzw. 2020-02 - Entwurf "Befestigung von Heizkörpern - Anforderungen für Planung und Bemessung eine Anleitung zur Auswahl und Bemessung von Heizkörperbefestigungen" aufgeführt.
Da die Heizkörper nicht immer sachgemäß gebraucht werden, weil sie z. B als Sitzfläche oder zur Ablagefläche benutzt werden oder Kinder daruf herumturnen. Außerdem sind auch gelegentliche Stöße und Belastungen sind nicht auszuschließen. Deswegen müssen die Befestigungen von Heizkörpern auf den bestimmungsgemäßen und auf den zu erwartenden realen Gebrauch ausgelegt sein.
In der VDI 6036 2012-07 sind die Heizkörperbefestigungen für vier Anforderungsklassen (vom Privathaushalt mit dem dort üblichen hohen Maß an Umsicht bis hin zu Sportstätten oder Schulen, in denen es vorhersehbar etwas rauer zugeht) festgelegt. Für Sonderfälle wurde noch eine "nach oben offene noch robustere Klasse" angefügt. In der VDI 6036 2020-02 Entwurf() wurden die Anforderungsklassen überarbeitet. Es hat sich herausgestellt, dass eine Einteilung in nur drei Anforderungsklassen den realen Bedingungen besser gerecht wird.

Die VDI-Richtlinie 6036 ist für das Auswählen und Bemessen von Befestigungssystemen oder Heizkörperkonsolen für Heizkörper vorgesehen. Sie gilt für Bodenkonsolen (Standkonsolen), Wand- und Bohrkonsolen. Als Heizkörper definiert die VDI 6036 alle Flachheizkörper, Designheizkörper, Handtuchtrockner, Konvektoren, Röhrenradiatoren und Heizwände. Nicht eingeschlossen sind mobile Heizkörper, Bodenheizungen (Unterflur-Konvektoren) und Deckenstrahlplatten.

Befestigung von Heizkörpern - Informationsblatt Nr. 56 - BDH
Richtlinie VDI 6036 - "Befestigungen von Heizkörpern; Anforderungen für Planung und Bemessung"
Befestigungen für Kompaktheizkörper - RETTIG Germany GmbH
 
 
 
 
Konvektor
Konvektoren bestehen aus waagerecht liegende Heizrohren, auf denen Lamellen zur Vergrößerung der wärmeabgebenden Fläche aufgezogen sind. In der Praxis haben sich aufgrund des besseren Strömungsverhalten des Wassers und der Luft ovale Rohre durchgesetzt.
Die Heizrohre mit den Lamellen befinden sich in einem Schacht. Je höher der Schacht ist, desto stärker ist die Kaminwirkung und somit die Wärmeabgabe. Der Schacht ist bei Fertigkonvektoren aus Blech und fest mit den Heizrohren verbunden. Der Schacht kann aber auch durch eine Nische mit einer vorgehängten Verkleidung gebildet werden. In Räumen mit Fußbodenheizung und bodentiefen Fenstern werden hauptsächlich Unterflurkonvektoren eingesetzt. Konvektoren geben die Wärme fast ausschließlich als Warmluft (Konvektion) ab.
Der Unterflureinbau von Konvektoren mit natürlicher Konvektion sind mit Roll-Rosten abgedeckt und eignen sich als alleinige Raumbeheizung oder nur als Kaltluftabschirmung vor kalten Außenflächen (Außenwand + Fenster, bodengleiche Fenster). Diese Heizkörper sind auch im Niedertemperaturbereich einzusetzen.
 
 
Gebläse-/Ventilator-Konvektor
Der Gebläsekonvektor (Ventilatorkonvektor) ist wie ein Konvektor aufgebaut. Aber um eine Leistungssteigerung und eine gezielte Wärmeabgabe zu ermöglichen, wird die Luftumwälzung durch einen oder mehreren Ventilatoren unterstützt. Diese Heizgeräte sind nicht nur für den Umluftbetrieb einzusetzen, sondern auch mit entsprechenden Zusatzteilen als dezentrale Lüftung (Mischluft- oder Außenluftbetrieb) einsetzbar. Somit sind die besonders gut in Niedertemperatursystemen (Brennwert, Wärmepumpe) geeignet.
Niedertemperatur-Konvektor
Quelle: Kampmann GmbH
Der Niedertemperatur-Konvektor ist ein Niedertemperatur-Heizkörper mit Ventilatorunterstützung und speziell für den Einsatz in Nieder- und Tieftemperatur-Heizsystemen, z. B. bei Wärmepumpen, konzipiert.
Er hat einen Wärmetauscher aus Kupfer/Aluminium mit gewellten Lamellen. Ein energiesparender, geräuscharmer EC-Motor mit Stufenschaltung zur Schnellaufheizung unterstützt die Wärmeabgabe bei den niedrigen Temperaturen. Das Gerät kann auch für einen kondensatfreien Kühlbetrieb eingesetzt werden.

 
 
 
Heizleisten
Statt einer Fußleiste werden an der Raumwand Kupferrohre mit aufgesetzten Aluminium-Lammellen (Konvektoren) installiert. Diese Fußleistenheizkörper geben ihre Wärme hauptsächlich durch Konvektion nach oben ab. Dabei wird die Wand erwärmt und gibt die Wärme als Strahlungswärme in den Raum.
Wenn der Fußleistenheizkörper richtig eingestellt ist, dann kühlt die warme Luft kurz vor dem Erreichen der Decke so weit ab, dass sie in der Nähe der Wand wieder absinkt. Dadurch kommt es zu keiner Luftwalze im Raum und die Wirkung der Strahlungswärme kommt voll zum Tragen. Voraussetzung für eine wirkungsvolle Fußleistenheizung setzt voraus, dass die Wände möglichst glatt verputzt sind. Bei dieser Heizungsart haben ich Kalkputze durchgesetzt, da diese eine desinfizierende Wirkung haben und somit einer Schimmelpilzbildung vorbeugen. Außerdem ist der Kalkputz wasserdampfdurchlässig und wirkt feuchtigkeits- und wärmeregulierend. > mehr

 
 
Heizkörperauslegung
Die mittleren Übertemperatur beeinflusst die Leistung eines Heizkörpers. Diese ergibt sich aus der Heizkörper-Vor- und Rücklauftemperatur und der Raumtemperatur (Norm-Raumtemperatur). Da die Betriebsbedingungen in der Praxis nicht immer mit der Heizkörper-Normheizleistung (DIN EN 442 - 75/65/20) übereinstimmen, muss die Heizkörperleistung umgerechnet (Niedertemperaturfaktor) werden, um die Norm-Raumheizlast zu erreichen. > hier ausführlicher
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Heizflächen für Niedertemperaturheizungen
Niedrige Systemtemperaturen sind besonders für den Einsatz von Brennwertgeräten und Wärmepumpen geeignet. Die Heizflächen müssen aber auf diese Niedertemperaturheizung abgestimmt sein. Wenn, besonders in Bestandanlagen, keine Flächenheizung (Fußboden- und Wandflächenheizung) möglich ist, dann bieten sich weiterhin Heizkörper (Radiatoren, Plattenheizkörper) an. Hier sollten Systemtemperaturen von 55/45 oder 45/35 für die Auslegung der Heizflächen verwendet werden. Dabei spricht man von mittleren Heizwassertemperaturen von 50 °C bzw. 40 °C. Diese Systeme geben auch aufgrund der niedrigen Temperaturen weniger Wärme über das Rohrverteilungssystem an die Umgebung ab.
Ältere Heizungsanlagen sind in den häufigsten Fällen mit einer 90/70-Auslegung (90 °C Vorlauftemperatur und 70 °C Rücklauftemperatur, mittlere Heizwassertemperatur 80 °C) gebaut worden. Da diese Heizflächen häufig überdimensioniert wurden, können sie, richtig abgeglichen, problemlos mit einer Systemtemperatur von 70/60 betrieben werden. Bei einer Renovierung müssen die Heizflächen auf eine neue niedrigere Auslegungstemperatur umgerechnet und vergrößert oder erneuert werden. Dabei werden die Heizflächen erheblich größer.
Die in der Tabelle angegebenen Werte gelten nur, wenn die Heizflächen nach einer gerechneten Heizlastberechnung (früher > Wärmebedarfsberechnung) ausgelegt wurden und am Gebäude keine zusätzlichen Dämmmaßnahmen bzw. keine Fenstererneuerung durchgeführt wurden. In diesem Fall muss die neue Raumheizlast gerechnet und die Heizflächen danach ausgelegt werden.
Vergrößerung der Heizflächen bei veränderter Auslegungstemperatur
mittlere Heizwasser-temperatur
Wärmeleitung bei 90/70-Auslegung
Vergrößerungsfaktor bei gleicher Heizleistung
40 °C
24 %
4,0
45 °C
32 %
3,0
50 °C
40 %
2,5
55 °C
49 %
2,0
60 °C
59 %
1,7
65 °C
69 %
1,5
70 °C
78 %
1,3
75 °C
89 %
1,1
80 °C
100 %
1,0
Konvektoren und die kleinen Konvektoren der Fußleistenheizungen sind bei Vorlauftemperaturen unter 70 °C in der Regel für ein Niedertemperatursystem nicht geeignet. Wenn aufgrund von Platzmangel große Heizkörper nicht einsetzbar sind, dann bieten sich hier sog. "Wärmpepumpenheizkörper" oder Ventilatorkonvektoren an.
Heizflächenauslegung - Ing. Dipl.-Päd. Markus Schöpf
 
 
Strahlungsheizung


Gedanken zu Strahlungsheizungen

Eine Strahlungsheizung (ca. 90 % und mehr Strahlungsanteil) gibt die Wärmeenergie im Gegensatz zur Konvektionsheizung (ca. 60 % und mehr Konvektionsanteil) überwiegend durch Wärmestrahlung direkt in den Raum und an dessen Umfassungswände ab. Der Übergang der beiden Heizsysteme ist in der Regel fließend, weil eine Strahlungsheizung über die warmen Bauteile auch die Luft erwärmt (wodurch auch eine Konvektion entsteht) und eine Konvektionsheizung auch Strahlungswärme abgibt.
Eine reine Strahlungsheizung ist die elektrische Infrarotheizung (Strahlungs- bzw. Wärmewellenheizungen), da durch die hohen Temperaturen (rot bis gelb glühende Heizelemente) der Strahlungsanteil sehr groß ist. Außerdem lässt sich durch optische Reflektoren die Strahlungswärme richten und bündeln. Ein Vorteil dieser Heizung ist, dass die Wärme sofort nach dem Einschalten zur Verfügung steht. So brauchen Räume, die selten, nur kurz benutzt oder kurzeitig eine höhere Raumtemperatur benötigen (z. B. Badezimmer, Gäste-WC), wenig oder gar nicht beheizt werden müssen.
Die abgestrahlte Leistung ist von der Strahlungsflächentemperatur abhängig.
Die Vorteile einer Strahlungsheizung mit niedrigen Temperaturen (Fußboden-, Wand- und Deckenheizung, Thermische Bauteilaktivierung) in Wohnungen sind die geringere Raumlufttemperatur (bei gleichem subjektiven Wärmeempfinden der Bewohner (Empfindungstemperatur [Operative Raumtemperatur]) > Thermische Behaglichkeit) und die geringe Luftumwälzung (Konvektion), wodurch in der Regel ein angenehmes Raumklima (weniger trockene Luft) und eine geringere Staubbelastung entsteht. Besonders in hohen Räumen und stark frequentierte Durchgangsbereichen bietet sich die Strahlungsheizung an.

 
 
Fußbodenheizung
Der Einbau einer Fußbodenheizungsanlage muss bereits bei der Planung des Hauses Berücksichtigung finden. Leider gibt es immer wieder Situationen, dass sich der Bauherr erst in einem fortgeschrittenen Baustadium für die Fußbodenheizung entscheidet.

Beim Einbau des Rohrsystems für die Fußbodenheizung unterscheidet man zwischen Nass- und Trockenverlegung. Bei der Trockenverlegung sind die Rohre in Vertiefungen der Hartschaumplatten verlegt. Die Rohre sind vom darüber gegossenen Estrich meistens durch eine Folie getrennt. Bei einigen Systemen sorgen Wärmeleitbleche, die um die Rohre gelegt werden, für eine gleichmäßigere Wärmeabgabe. Einige dieser Systeme sind auch für Trockenestriche geeignet.
Bei der Nassverlegung werden die Rohre oberhalb der Trittschall- und Wärmedämmung verlegt und vom Estrich rundherum umschlossen. Die meisten Fußbodenheizungen sind Systeme in Nassverlegung.
Als Material für die Rohre wird aus Kostengründen überwiegend Kunststoff verwendet. Die anfänglichen Probleme mit der Sauerstoffdiffusion scheinen überwunden zu sein.
Wenn man bei älteren Fußbodenheizungen mit Kunststoffrohren nicht sicher ist, ob die Kunststoffrohre ausreichend dicht gegen Sauerstoffdiffusion sind, sollte man die Heizkreise für Fußbodenheizung und für Heizkörper trennen . Der Heizkreis für die Fußbodenheizung wird über einen Wärmetauscher (Systemtrennung) angeschlossen, sodass das Wasser aus der Fußbodenheizung nicht in die Heizkörper gelangt.
Bei modernen Rohren für eine Fußbodenheizung ist eine solche Trennung nicht erforderlich. Bei kleinen Flächen von Fußbodenheizungen in Kombination mit Heizkörpern ist es am einfachsten, Metallrohre (Kupfer oder Weichstahl) oder Verbundrohre zu verwenden. Voraussetzung ist ein richtiges Heizungsfüllwasser.
Fußbodenheizungen haben den Vorteil, dass sie die Gestaltung und die Möblierung der Räume nicht beeinträchtigen. Fußbodenheizungen geben die Wärme zum überwiegenden Teil als Wärmestrahlung ab. Wegen der großen aufgeheizten Masse (Wasser in den Rohren, Estrich, Fußbodenbelag) sind Fußbodenheizungen im Allgemeinen träge und schwer zu regeln, vor allem wenn sie mit einer relativ hohen Vorlauftemperatur betrieben werden müssen, um die erforderliche Wärmeabgabe zu erreichen. Hier wird zunehmend über "Einzelraumregelung - ERR - Ja oder Nein?" diskutierte und der Trend geht immer mehr zu "Nein", weil die praktische Erfahrung der Anlagenbetreiber zeigt, dass der Selbstregeleffekt eine ERR überflüssig macht. In Neubauten muss aber eine Befreiung von der EnEV bei der unteren Baubehörde eingehollt werden.
Bei guter Wärmedämmung des Gebäudes kann die Vorlauftemperatur für die Fußbodenheizung entsprechend niedrig (z. B. 32/28) sein. Dadurch ist die im Estrich gespeicherte Wärmemenge kleiner und die Trägheit der Fußbodenheizung geringer.
Im Vergleich zu Heizkörpern werden Fußbodenheizungen mit niedrigeren Vorlauftemperaturen betrieben, noch etwas niedriger als bei Niedertemperaturheizkörpern. Niedrigere Vorlauftemperaturen sind anzustreben, da hohe Oberflächentemperaturen des Fußbodens als unangenehm empfunden werden.
Werden Fußbodenheizungen oberhalb unbeheizter Räume oder in nicht unterkellerte Räume eingebaut, ist besonders auf eine gute Wärmedämmung nach unten und die Anforderungen der Energieeinsparverordnung (EnEV) zu achten.
Für Fußbodenheizungen eignen sich besonders Beläge mit einer guten Wärmeleitfähigkeit, z. B. Fliesen und Naturstein. Diese Beläge wirken aber besonders in der Übergangszeit fußkalt, sodass etwas geheizt werden muss. Inzwischren hat sich auch rumgesprochen, dass jeder Bodenbelag für Fußbodenheizungen geeignet ist.
Vor dem Verlegen des Fußbodenbelags muss der Estrich getrocknet werden.
Wenn nach dem Funktionsheizen die notwendige Restfeuchte des Estrichs noch nicht erreicht ist, kann ein Belegreifheizen durchgeführt werden. In täglichen Schritten von 10 °C wird das Belegreifheizen, beginnend bei einer Vorlauftemperatur von ca. 25 °C, bis zur maximalen Vorlauftemperatur von 55 °C durchgeführt. Die maximale Vorlauftemperatur wird solange gehalten, bis die geforderte Restfeuchte erreicht ist. Im Anschluss wird die Vorlauftemperatur wieder in Schritten von 10 °C gesenkt bis auf ca. 25 °C. Das Belegreifheizen ist eine besondere Leistung nach VOB Teil C ATV DIN 18380 und muss gesondert zu beauftragt werden.

- DIN EN 1264-1:2011-09 "Raumflächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung - Teil 1: Definitionen und Symbole; Deutsche Fassung EN 1264-1:2011"
- DIN EN 1264-2:2013-03 "Raumflächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung - Teil 2: Fußbodenheizung: Prüfverfahren für die Bestimmung der Wärmeleistung unter Benutzung von Berechnungsmethoden und experimentellen Methoden; Deutsche Fassung EN 1264-2:2008+A1:2012"
- DIN EN 1264-3:2009-11 "Raumflächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung - Teil 3: Auslegung; Deutsche Fassung EN 1264-3:2009"
- DIN EN 1264-4:2009-11 "Raumflächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung - Teil 4: Installation; Deutsche Fassung EN 1264-4:2009"
- DIN EN 1264-5:2009-01 "Raumflächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung - Teil 5: Heiz- und Kühlflächen in Fußböden, Decken und Wänden - Bestimmung der Wärmeleistung und der Kühlleistung; Deutsche Fassung EN 1264-5:2008

 
 
Brennwert- und Fußbodenheizung in Eigentumswohnungen
Die richtige Einstellung und Handhabung einer Fußbodenheizung (Niedertemperaturheizung) ist immer wieder ein Streitthema in Eigentümerversammlungen, besonders dann, wenn einige Eigentümer ihre Wohnung ständig bewohnen und andere nur am Wochenende oder in den Ferien ihre Wohnung nutzen. Als Grundlage für dieses Thema habe ich diese kurze Zusammenfassung erstellt. Leider wurde das Thema zerredet, weil einige Eigentümer wohl bemerkt haben, dass der Kauf ihrer Wohnung ein Fehlkauf war.
Eine Niedertemperaturheizung ist nun einmal nicht für Ferienwohnungen und Wochenendhäuser geeignet!
Bei der Sanierung der Heizung wurde ein Konstanttemperaturkessel ohne Regelung der Vorlauftemperatur (Nachrüstpflicht nach EnEV 2009 § 14) gegen ein Brennwertgerät mit einer integrierten außentemperaturgesteuerten Zentralregelung eingebaut. Um den Sinn dieser Anschaffung zu nutzen, muss die Anlage mit einer möglichst niedrigen Systemtemperatur1 betrieben werden.
Das vorhandene Heizungssystem ist besonders geeignet, den Brennwertnutzen2 voll auszuschöpfen, da es mit einer niedrigen Temperatur (z. B. 35 °C Vorlauf und 28 °C Rücklauf) betrieben werden kann und auch sollte. Nur so kann Energie gespart werden. Außerdem gewährleistet eine niedrige Systemtemperatur mit einer geringen Temperaturdifferenz (max. 6 K) eine gleichmäßige Wärmeverteilung über die gesamte Fußbodenfläche (keine kalten Zonen im Raum), die Raumtemperatur kann besser eingestellt3 werden und der sog. Selbstregeleffekt4 ist voll nutzbar.
Wichtig ist, dass die eingestellte Vorlauftemperatur (an der Regelung im Heizraum) nicht verändert wird, weil sonst die am Wohnungsverteiler eingestellten Werte zu einer Überhitzung bzw. Abkühlung der Räume führt und eine Nachregulierung an den Wohnungsverteilern erst mit einer Verzögerung von ca. 24 Stunden wirksam bzw. spürbar wird.
1 Die üblichen Heizwassertemperaturen (Systemtemperaturen) bei Fußbodenheizungen liegen bei einer Vorlauftemperatur zwischen 32 bis 35 °Cund einer Rücklauftemperatur zwischen 26 bis 28 °C. Nur so lassen sich gesunde und angenehme Fußbodentemperaturen (21 bis max. 26 °C) erreichen. Die angegebenen Temperaturen gelten bei einer Außentemperatur von z. B. -10 °C (Schleswig-Holstein). Die vorhandene zentrale Regelung (Heizkurve5) stellt die Heizwassertemperatur in Abhängigkeit zur Außentemperatur automatisch ein.
2 Ein Brennwertgerät kann bei einer richtigen niedrigen Einstellung die Energie ( Kondensationswärme) aus dem Abgas nutzen. Im Gerät kondensiert der Wasserdampf und wird abgeleitet. Bei der Verbrennung von 1 m³ Erdgas entsteht ca. 1 l Wasser (Kondensat). Anhand dieses Wertes kann auch die Effizienz der Anlage gemessen werden.
3 Da die Anlage keine Einzelraumregelung hat (die bei Fußbodenheizungen auch nicht notwendig ist), müssen die Durchflussmengen (und damit indirekt die Raumtemperaturen) am Verteiler per Hand eingestellt werden. Das kann aber nur funktionieren, wenn alle Wohnungen gleichmäßig beheizt oder wenigstens auf 15 °C temperiert werden. Ansonsten heizt eine durchgehend beheizte Wohnung die anderen Wohnungen mit, was zu erheblich höheren Heizkosten gegenüber den anderen Wohnungen führt. Auch eine Änderung der Vorlauftemperatur, z. B. um schnell aufzuheizen, führt nicht nur zu höheren Heizkosten, sondern verändert die Temperaturen in den anderen Wohnungen.
4 Durch die Einwirkung von Fremdwärme (z.B. Sonneneinstrahlung, elektrische Geräte, Personen) heizt sich ein Raum auf. Je kleiner die Temperaturdifferenz zwischen der Fußbodentemperatur und der Raumlufttemperatur wird, desto geringer ist die Wärmeabgabe der Fußbodenheizung. Bei gleichen Temperaturen oder umgekehrten Temperaturen gibt der Fußboden keine Wärme mehr ab bzw. nimmt sogar Wärme (z. B. bei direkter Sonnenbestrahlung) auf. Diesen Vorgang bezeichnet man als Selbstregeleffekt.
5 Eine außentemperatur- oder witterungsgeführte Heizungsregelung ist eine Kombination aus Steuerung und Regelung. Hier wird die Außentemperatur (Führungsgröße) gemessen und über ein Berechnungsprogramm der Sollwert der Regelgröße (Vorlauftemperatur) berechnet. Dieser Vorgang ist eine Steuerung.Dann wird der Sollwer der Regelgröße an die Vorlauftemperaturregelung (Mischventil) bzw. bei modulierenden Wärmeerzeugern an die Brennerregelung weitergegeben, die dann versucht, die Regelgröße entsprechend zu erreichen. Diese Regelung muss über die Heizkurve (Heizkennlinie) an die entsprechende Flächenheizung]) Anlage (Art der Heizflächen [Radiatoren- oder Plattenheizkörper, Konvektoren bzw. das Gebäude (Bauart, Dämmung, Luftdichte) angepasst werden. Die Vorausetzung ist ein Thermischer Abgleich.
 
 
Frästechnik
Die Frästechnik wurde entwickelt, um nachträglich in Ein- und Mehrfamilienhäusern eine wasserführende Fußbodenheizung zu installieren. Diese Technik bietet sich besonders bei der Altbausanierung an. Hier werden in vorhandenen Estrichen Nuten für die Verlegung des Heizungsrohrsystems gefräst.


Eingefräste Fußbodenheizung
Zent-Frenger Energy Solutions
Quelle: Uponor GmbH

 

 

Die Nuten werden nahezu staubfrei passgenau für PE-Xa Heizungsrohre in den vorhandenen Zement-, Anhydrid oder Trockenestrich gefräst. Dabei wird der anfallende Staub durch einen in der Fräsmaschine eingebauten Industriestaubsaugers direkt abgesaugt.
Bei der Altbausanierung müssen die alten Bodenbeläge rückstandlos entfernt werden. Die Eignung des bestehenden Estrichs muss vorab mit dem Oberbelagsleger (Estrichleger, Fliesenleger, Tischler) besprochen werden. Dieser muss im Rahmen der Prüfpflichten (z. B. nach DIN 18352 [Fliesen- und Plattenarbeiten] oder DIN 18365 [Bodenbelagsarbeiten]) eine Prüfung des bestehenden Estrichs vornehmen.
Vor dem Fräsen muss man sicher sein, dass bei vorhanden Leitungen im Estrich eine Überdeckung von mindestens 40 mm erforderlich ist, ansonsten ist eine Estrichdicke von 40 mm ausreichend.
Nach der Verlegung muss eine Dichtheitsprüfung nach DIN EN 1264-4 (Fußbodenheizung, Systeme und Komponenten - Installation) mit Wasser oder Druckluft durchgeführt werden. Am Tag der Übergabe muss der Kunde anwesend sein, um die Installation abzunehmen.

Wichtige Voraussetzungen für die nachträglich eingefräste Fußbodenheizung
Frästechnik-Video - Uponor GmbH
Fräsen oder doch lieber neu verlegen - HaustechnikForum
 
 
Dünnbett-Fußbodenheizung

Im Rahmen einer Altbausanierung wird statt der alten Heizkörperheizung eine Fußbodenheizung gewünscht. Hier bieten sich die verschiedenen Dünnbett-Fußbodenheizungsysteme (Wasserheizung oder Elektroheizung) an. Bei dem Einsatz dieser Systeme muss der vorhandene Estrich nicht entfernt werden, da die Aufbauhöhe nur bis ca. 25 mm (Trockenbausystem bis ca. 60 mm) beträgt. Sollte diese Aufbauhöhe noch zu hoch sein, so kann man auch die Frästechnik einsetzen.
In allen Fällen sind nur geringe Veränderungen an der Bausubstanz notwendig. Oft können mehrere Heizkreise an die alten Heizkörperanschlüsse angeschlossen werden. Hierzu gibt es Systeme, die mit einer Übergabestation incl. Pumpe, Mischeinrichtung und Regelung ausgestattet sind. Auch ein Systemtrennungswärmetauscher ist möglich. Wenn die Heizleistung der Fußbodenheizung die Raumheizlast nicht abdecken kann, dann können einige Systeme auch als zusätzliche Wandheizung eingesetzt werden.


Fußbodenheizung mit BEKA Heiz- und Kühlmatten
FLEXIRO Fußbodenheizung
Quelle: BEKA Heiz- und Kühlmatten GmbH

 

 

Vor dem Einbau eines Dünnbett-Fußbodenheizungs-Systems muss der Untergrund (lastabtragende Boden) auf die  Tragfähigkeit, Oberflächenfestigkeit, Wärme- und Trittschalldämmung, Ebenheits- und Winkeltoleranzen, Nutz- und Einzellasten, Durchbiegung/Schwingung, Fugen, Feuchtigkeitssperre/Taupunktverschiebung und verfügbaren Aufbauhöhen überprüft werden.
Grundsätzlich wird diese Heizungsart als System angeboten, damit alle Teile (Verteiler, Rohre, Armaturen) zusammenpassen.
Mit sog. Kapillarrohrmatten ist ein besonders geringer Bodenaufbau und eine gleichmäßige Bodentemperatur zu erreichen. Diese Matten bestehen aus Polypropylen Random-Copolymerisat Typ 3 und haben einen Kapillarrohrabstand (Kapillarrohr [3,35 x 0,5 mm]) von 15 mm. Das Sammlerrohr (20 x 2 mm) wird über ein thermisches Kunststoffschweißen angeschlossen.
Da die Aufbauhöhe nicht zu groß wird, haben die wasserführenden Rohre einen kleinen Durchmesser (6. 8 10, 12, 14, 16 mm), die aus Kunststoff (PE-RT, PE-Xc) bzw. Verbundrohr (PE-RT/AL/PE-RT, PE-RT/AL/PE-HD) bestehen. Die Rohre können auf Klippschienen, Noppenplatten, Rollmatten bzw. selbstklebende Matten und in Trockenbauelemente verlegt werden.
Aufgrund der dünnen Rohre sollten die einzelnen Heizkreise klein gehalten (Herstellerunterlagen beachten) und in besonders in Altanlagen über eine Systemtrennung eingebunden werden. In Neuanlagen sollte das Heizungswasser entsprechend behandelt sein. In der Regel werden diese Systeme auch zur Fußbodenkühlung und als Wandheizung bzw. Wandkühlung eingesetzt. Der Einsatz als Kühlfläche setzt eine fachliche Planung aufgrund der Kondenswasserbildung voraus.

Dünnbett-Fußbodenheizung und Wandheizung - BEKA Heiz- und Kühlmatten GmbH
Fußbodenheizung mit BEKA Heizmatten
Fußbodenheizungen - Fußbodenheizung im Dünnbettsystem - Höhne Wärme- und Energiesysteme GmbH & Co. KG
 
 

Fußbodenheizung - Holzbalkendecke
Altbauwohnungen mit Fehl- bzw. Blindböden und "normalen" Holzbalkendecken müssen nicht auf eine Fußbodenheizung verzichten. Nur erfordern diese eine besondere Konstruktion. Hier soll in der Regel eine möglichst geringe Aufbauhöhe erreicht werden oder die vorhanden Höhe erhalten bleiben. Außerdem muss das Fußbodenheizungssystem ein geringes Flächengewicht, trittschalldämmende Eigenschaften haben und für alle Trockenbodenbodenbeläge geeignet sein.
Hier kommt z. B. das System NE/TE Renoplus oder das System ECONOM-FLEX von Thermolutz zum Einsatz.
Der Grundaufbau bei dem System NE/TE besteht aus Lagerhölzern, die in einem lichten Abstand von 50 cm auf den Untergrund angeordnet sind. Die Heizelemente der Trockenbau-Fußbodenheizung, deren Dicke exakt der Dicke der Lagerhölzer entspricht, werden zwischen die Lagerhölzer eingebaut und beheizen Holzdielen, Fertigparkett oder dünne Fertigteil-Estriche direkt von der Unterseite. Die Hersteller von Holzdielen, Fertigparkett und Fertigteil-Estrichen bieten geeignete Produkte und Holzarten an, die für den Einsatz auf Fußbodenheizungen geeignet sind. Hierzu ist eine Freigabe zur Eignung für Fußbodenheizungen des jeweiligen Herstellers erforderlich.
Bei beiden Ausführungen des System ECONOM FLEX (Holzbalkendecke und Holzdielenboden) liegen die Rohre unterhalb der tragenden Bodenplatte versenkt zwischen den Gefachen der Holzbalken bzw. Lagerhölzer. Die Rohre werden in profilierten, verzinkten Wärmeleitblechen geführt, die ihrerseits in speziellen Trägerelementen bündig zwischen den Holzbalken gelagert sind. Die Trägerelemente, bestehend aus einem stabilen U-Profil aus Stahlblech mit integriertem Polystyrol-Formteil, sind mit Halteklammern aus Metall an den Holzbalken in der Art und Weise fixiert, dass die Oberkante des Polystyrol-Formteils mit der Balkenoberkante abschließt. Die Wärmeleitbleche mit dem Heizrohr werden durch die Halteklammern aus Federstahl an die Unterseite des Oberbodens gepresst. Nur durch diesen direkten Kontakt wird ein guter Wärmeübergang vom Heizrohr auf den Oberboden gewährleistet. Beim Einbau zwischen die Holzbalken kann die ursprüngliche Aufbauhöhe voll beibehalten werden. Der Übergang von einem Gefach zum anderen erfolgt über die Balken in einem Wandschlitz. Ein Ansägen oder Durchbohren zur Durchführung von Heizrohren und eine damit verbundene Schwächung der Statik der Holzbalkendecke wird dadurch vermieden.
Bei Holzdielenböden entsteht eine zusätzliche Aufbauhöhe in der Dicke des Lagerholzes, der Trittschalldämmung und der Holzdiele. Die Holzlager von Holzdielenböden können zur Überquerung durch die Heizrohre problemlos an der entsprechenden Stelle ausgeklinkt werden. Quelle:THERMOLUTZ GmbH & Co. Heizungstechnik KG

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THERMOLUTZ Fußbodenheizung System NE/TE im Fehlboden

System NE/TE - Technisches Handbuch



System ECONOM-FLEX in der Holzbalkendecke bzw. Holzdielenboden
Quelle: THERMOLUTZ GmbH & Co. Heizungstechnik KG

System ECONOM-FLEX - Technisches Handbuch

 
 


Mini-Trennstation KOMPAKTO 5000
Quelle: BEKA Heiz- und Kühlmatten GmbH

Eine Trennstation (Wohnungsstation) ist für Flächenheizungen (z.B. Dünnbett-Fußbodenheizung und/oder Wandheizung) bis einer Heizlast 5 kW entwickelt. Durch die Systemtrennung ist der Einsatz bei der Sanierung in Altanlagen und hier besonders für die einzelnen Wohnungen in Mehrfamilienhäusern geeignet. So kann jeder Mieter seine "Wohlfühltemperatur" einstellen.
Die Station kann in einem Verteilerschrank (400/360/170 mm [z. B. in einer alten Heizkörpernische]) oder direkt an der Wand montiert werden (Auffangbehälter für Tropfwasser aus dem Sicherheitsventil vorsehen). Bei der Einbindung in Altanlagen sollte im primär Anschluss (Vorlauf) wenigstens ein Schmutzfänger eingebaut werden.
Die geregelte Mini-Energie-Heizungspumpe ist für die notwendige Förderleistung ausgelegt. Hier muss aber immer eine Rohrnetzberechnung durchgeführt werden, weil die Rohre in den Dünnbett-Systemen sehr kleine Durchmesser haben können.
Während des Füllens, Spülens und der Dichtheitsprüfung der Flächenheizung muss die Station hydraulisch von dieser getrennt werden.
Die Anlage sollte immer mit dem geeigneten Heizungsfüllwasser betrieben werden.

Verteiler-Regelstation RS
Quelle: Eisenwerk Wittigsthal GmbH

Regelstation RSS mit Systemtrennung
 
 
Flächentemperierung

Auch wenn in einem Haus oder einer Wohnung nur eine Heizkörperheizung vorhanden ist, können kleine Flächen (z. B. Badezimmer) mit einem warmem Fußboden ausgestattet werden. Jeder Armaturenhersteller bietet verschiedene Systeme zur Fußbodentemperierung an. Diese Systeme werden in der Regel in den Heizkörperkreis eingebunden.
Bei Flächen- bzw. Fußbodentemperierungssystemen sollte man darauf achten, dass das Heizungswasser richtig behandelt ist. Magnetitschlamm aus den Heizkörpern könnte (wird) schon nach kurzer Zeit zu Problemen an den Armaturen und Pumpen führen.

Bei allen Systemen muss die von der Anlage gefahrene Vorlauftemperatur für den Fußbodenaufbau und dem Rohrmaterial der Fußbodenheizung geeignet sein. Alle Multibox-Ausführungen sind im Rücklauf am Ende des Fußboden-Heizkreises anzuschließen. Dabei ist die Flussrichtung zu beachten. Je nach dem Rohrleitungsdruckverlust können Heizflächen bis ca. 20 m2 bzw. eine Rohrlänge von 100 m bei 12 mm Innendurchmesser angeschlossen werden. Bei Heizflächen >20 m2 bzw. Rohrlängen >100 m sollten zwei gleich lange Heizkreise mit z. B. einem T-Stück an die Multibox angeschlossen werden. Ein geräuscharmer Betrieb wird gewährleistet, wenn  der Differenzdruck über dem Ventil den Wert von 0,2 bar nicht überschreitet.
Multibox K-RTL
Quelle: TA Heimeier
Multibox K wird für die Einzelraumtemperaturregelung von z. B. Fußbodenheizungen und Wandheizungen in Verbindung mit Niedertemperaturheizungsanlagen eingesetzt
Multibox RTL wird für die Maximalbegrenzung der Rücklauftemperatur bei z. B. Radiatorheizungsanlagen zur Temperierung von Fußbodenflächen eingesetzt. Hier wird ausschließlich die Rücklauftemperatur geregelt.
Multibox K-RTL wird für die Einzelraumtemperatur-regelung und Maximalbegrenzung der Rücklauftemperatur bei z. B. Radiatorheizungsanlagen eingesetzt. Die Box kann auch in Wandheizungen eingesetzt werden.
Mit der Absperr-/Regulierspindel kann ein hydraulischer Abgleich vorgenommen werden.

Verschiedene Arten der Fußbodentemperierung
Quelle: TA Heimeier
Das integrierte Thermostatventil, in Verbindung mit dem Thermostat-Kopf, ist ein stetiger Proportionalregler (P-Regler) ohne Hilfsenergie. Es benötigt keinen elektrischen Anschluss oder sonstige Fremdenergie. Die Änderung der Raumlufttemperatur (Regelgröße) ist proportional zur Änderung des Ventilhubes (Stellgröße). Steigt die Raumlufttemperatur z. B. durch Sonneneinstrahlung an, so dehnt sich die Flüssigkeit im Temperaturfühler aus und wirkt über das Kapillarrohr auf das Wellrohr im Ventil-Anschlussstück. Dieses drosselt über die Ventilspindel die Wasserzufuhr im Fußboden-Heizkreis. Bei sinkender Raumlufttemperatur verläuft der Vorgang umgekehrt. In Verbindung mit thermischen oder motorischen Stellantrieben erfolgt die Einzelraumtemperaturregelung über entsprechende Raumthermostate.
Der integrierte Rücklauftemperaturbegrenzer ein stetiger Proportionalregler (P-Regler) ohne Hilfsenergie.  Die Änderung der Temperatur des durchfließenden Mediums (Regelgröße) ist proportional zur Änderung des Ventilhubes (Stellgröße) und wird durch Wärmeleitung auf den Fühler übertragen. Steigt die Rücklauftemperatur z. B. auf Grund reduzierter Heizleistung der Fußbodenheizung durch Fremdwärmeeinflüsse an, so dehnt sich der Dehnstoff im Temperaturfühler aus und wirkt auf den Membrankolben. Dieser drosselt über die Ventilspindel die Wasserzufuhr im Fußboden-Heizkreis. Bei sinkender Mediumtemperatur verläuft der Vorgang umgekehrt. Das Ventil öffnet, wenn der eingestellte Begrenzungswert unterschritten wird.
 
 
Funktionsheizen
Durch das Funktionsheizen (erste Aufheizen bis zur höchst zulässigen Vorlauftemperatur) des Estrichs aus Zement und Calciumsulfat/Anhydrit wird ein Teil des überschüssigen Wassers aus dem Estrich entfernt. Dieser Aufheizvorgang hat nichts mit dem Erreichen der Belegreife zur nachfolgenden Verlegung des Oberbodenbelages zu tun. Mit dem Funktionsheizen nach DIN EN 1264 Teil 4 kann der ausführende Heizungsfachbetrieb im Rahmen der Funktionskontrolle nach VOB DIN 18380 und DIN EN 1264-4 die Erstellung eines mangelfreien Gewerks nachweisen. Früher (z. B. 1960) sprach man vom Probeheizen, wobei auch der Volumenstrom eingestellt und der Hydraulische Abgleich durchgeführt werden musste.
Vor dem Aufheizen muß sowohl die Druckpüfung (Dichtheitsprüfung) und die Einregulierung (Hydraulischer Abgleich) erfolgt sein. Das Funktionsheizen wird nach der spezifischen Liegezeit (Zementestrichen 21 Tage und Calciumsulfat-/Anhydritestrichen 7 Tage [bzw. nach Herstellervorgaben]) des Estrichs durchgeführt. Das Funktionsheizen gewährleistet nicht, dass dadurch die notwendige Ausgleichsfeuchte zur Verlegung des Oberbodenbelags erreicht wird. Hier wird ein Belegreifheizen und eine CM-Messung und/oder Darr-Methode notwendig!
Bei der Einbringung des Estrichs müssen die Heizrohre der Fußbodenheizung mit Wasser gefüllt und die Fußbodenheizung darf aber nicht in Betrieb sein. Nur im Winter darf die Warmwasser-Fußbodenheizung bei der Estricheinbringung nur mit einer max. Vorlauftemperatur von 15 - 20 °C beheizt werden. Das eigentliche Aufheizen (Steigerung der Vorlauftemperatur) darf bei Zementestrichen erst 21 Tage nach Estrichherstellung, bei Calciumsulfatestrichen frühestens 7 Tage (bzw. nach Herstellervorgaben) nach Estrichherstellung erfolgen.
Beim Aufheizen nach der spezifischen Liegezeit ist die Vorlauftemperatur auf ca. 20° C einzustellen und ist beim frischen Estrich dann täglich um ca. 5 °C bis zu der max. Vorlauftemperatur zu erhöhen und mindestens 2 Tage zu halten. Danach ist die Heizleistung der Fußbodenheizung zu überprüfen.
Nach dem Abschalten der Fußbodenheizung ist der Estrich vor Zugluft und zu schnellem Austrocknen zu schützen.
Vorsicht bei den Aufheizprotokollen, die man im Internet findet und die man herunterladen (downloaden) kann. In der Regel erfüllen diese Protokolle ihren Zweck. Sicherer ist es aber, ein autorisiertes Aufheizprotokoll vom Estrich-Hersteller (der genau weiß, welchen Estrich er eingebaut hat) zu verwenden, denn dort sind die empfohlenen Auf- und Abheizphasen genau angegeben..

Belegreifheizen
Das Belegreifheizen findet im Anschluss an das Funktionsheizen und vor dem Aufbringen des Bodenbelags statt. Während dieser Zeit darf die Heizung nicht abgeschaltet bzw. die Vorlauftemperatur nicht abgesenkt werden.
Der Zementestrich ist nach dem Funktionsheizen mindestens 28 Tage und der Calciumsulfatestrich mindestens 14 Tage alt. Diese Anzahl der Tage muss zu den unten angegebenen Tagen des Belegreifheizens hinzugerechnet werden, wenn die Zeitdauer bis zur Belegreife abgeschätzt wird. Im Allgemeinen ist für das Belegreifheizen bei Estrichdicken bis 70 mm eine Zeitspanne von mindestens 14 Tagen einzuplanen, bei Estrichdicken über 70 mm entsprechend längere Zeiträume.
Die Belegreife ist erreicht, wenn die Anforderungen (Zement-Estrich Soll 1,8 % bzw. 2,0 %), Calciumsulfatestrich Soll 0,5 %) eingehalten werden. Maßgebend ist die CM-Messung und/oder Darr-Methode.
Belegreifheizen bzw. erforderliche Varianten und  Folienprüfungen sind gesondert abzusprechen und zu beauftragen. Die Prüfung der Austrocknung bei max. Vorlauftemperatur erfolgt während des Heizungsbetriebes durch Auflegen einer 50 x 50 cm großen Folie auf den Estrich über dem Heizregister. Die Ränder werden mit Klebeband abgeklebt. Die Räume sind weiterhin gut zu lüften. Zeigen sich innerhalb von 24 Stunden keine Feuchtigkeitsspuren unterhalb der Folie, ist der Estrich trocken und die Oberflächentemperatur kann auf ca. 18 °C abgesenkt werden. Auf die CM- Feuchtigkeitsprüfung darf nach gültigen Regeln vor der Belagsverlegung nicht verzichtet werden.

1. Der Estrich muss fachgerecht nach DIN EN 13183 hergestellt werden. Zu beachten ist hierzu auch das Merkblatt für beheizte Fußbodenkonstruktionen vom Zentralverband des Deutschen Baugewerbes. Die Liegezeit für das Belegreifheizen eines Zementestriches liegt in der Regel bei mindestens 28 Tagen, bei Calciumsulfatestrichen (Anhydrit) mindestens 14 Tagen. Die Belegreife ist erreicht, wenn bei der durchzuführenden CM-Messung die Estrichfeuchtewerte bei Zementestrich von 1,8 CM %, bei Calciumsulfatestrich (Anhydrit) von 0,3 CM % gemessen wurden. Scheinfugen und Risse im Estrich müssen bei vollflächiger Verklebung und auch bei schwimmender Verlegung unbedingt kraftschlüssig verbunden werden. Dies erfolgt durch Ausgießen mit Zwei-Komponenten-Kunstharz. Bewegungsfugen, die vom Heizungshersteller zwingend eingebracht wurden, müssen in die Bodenbelagsfläche übernommen werden.
Vor dem Belegreifheizen ist ein Funktionsheizen durchzuführen.
2. Beim Belegreifheizen ist die Vorlauftemperatur täglich, von 25 °C beginnend, um 10 °C zu erhöhen bis zur Erreichung von max. 55 °C bzw. der vorgesehenen max. Vorlauftemperatur (Nachtabsenkung außer Betrieb).
3. 11 Tage lang wird bei 55 °C bzw. mit der vorgesehenen max. Vorlauftemperatur ohne Nachtabsenkung geheizt.
4. Das Abheizen meint die schrittweise Drosselung der Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung und folgt als letzte Phase auf das Auf- und Belegreifheizen. Dabei wird die Temperatur täglich um 10 °C abheizen, bis 25 °C erreicht werden (Nachtabsenkung außer Betrieb). Je nach Estrichart gibt es auch hier Unterschiede in der Dauer und der Drosselung der Vorlauftemperatur.
5. Nun muss die Estrichfläche mit einem CM-Gerät auf Feuchtigkeit überprüft werden. Dieses muss an den ausgewiesenen Messstellen erfolgen. Falls die Belegreife nicht erreicht wurde, muss mit ca. 40 °C Vorlauftemperatur bis zur Belegreife weitergeheizt werden.
6. Nun kann verlegt werden: Beachten Sie die entsprechende Verlegeanleitung. Bei der Verlegung muss die Oberflächentemperatur des Estrichs mind. 18 °C und die relative Luftfeuchtigkeit max. 65 % betragen.
7. Nach der Verlegung der Böden muss das oben genannte Klima mindestens 5 Tage lang gewährleistet sein.
8. Der Fußboden kann nun aufgeheizt werden.
Während der Heizperiode ist aufgrund der raumklimatischen Verhältnisse nicht auszuschließen, dass zwischen den Elementen geringfügige Fugen entstehen. Dies ist jedoch kein Qualitätsmangel. Minimiert bzw. verhindert werden kann diese Erscheinung durch ein nahezu konstantes Klima im Raum von ca. 20 °C und 50 % rel. Luftfeuchtigkeit. Der Einsatz eines elektrischen Luftbefeuchters auf Verdunstungsbasis, der zusätzlich die Behaglichkeit der Bewohner fördert, ist hier von Vorteil.

Aufheizprotokolle nach Estrich-Arten
Protokoll zum Belegreifheizen des Estrichs
Estricharten
Aufheizung von Estrichen - Funktionsheizen nach DIN EN 1264 Teil 4
Informationen für das Funktions- und Belegreifheizen von Calciumsulfat und Zementestrich sowie Estriche aus Schnellzement
Aufheizprotokoll für Anhydrit-Fließestriche HASIT 460 und HASIT
Aufheizprotokolle nach Estrich-Arten
Randverformungen bei schwimmenden Estrichen/Heizestrichen – Einflüsse und Folgerungen

Mobile Wärme
Nicht nur bei einem Heizungsausfall, sondern auch bei der Reparatur, Sanierung oder Erneuerung der Heizungsanlage, bietet sich die "Mobile Wärme" an. Spezialfirmen vermieten mobile Heizzentralen mit Warmwasser-, Öl-, Gas-, Elektro-Antrieb und helfen zusätzlich bei der An- und Ablieferung, Installation und Inbetriebnahme der Geräte. Das Produktangebot umfasst u. a. Übergangsheizungen, Notfallheizungen bei Heizungsausfall, Trocknungshilfe (z. B. zum Estrich und Bautrocknung), eigenständige Einrichtungen bei Events in Zelten (Zeltheizung mieten) oder Lagerhallen und Bereitstellung von Prozesswärme.


Vollelektronisch gesteuerte mobile Elektro-Heizzentrale
Quelle: Qio GmbH

Besonders wichtig ist die Versorgungssicherheit der Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung in Krankenhäusern, sozialen Einrichtungen, Seniorenwohnanlagen oder Hotels. Aber auch die Energiebereitstellung unmittelbar dort, wo Wärme in großen Leistungsbereichen für die Versorgungssicherheit unverzichtbar ist. Fahrbare digitalisierte Heizzentralen speisen die Wärme am Kraftwerk oder im Stadtgebiet direkt ins Netz ein. Bei Umstellungsarbeiten am Versorgungsnetz, während laufender Instandhaltungsarbeiten oder bei der Erneuerung von Fernwärmeleitungen haben sich die Heizgeräte bewährt.

In kleineren Anlagen und in Einfamilienhäusern werden in der Regel vollelektronisch gesteuerte mobile Elektro-Heizzentralen, die auf einem rollbaren Gestell montiert sind, eingesetzt, wenn die Kessel oder die Wärmepumpen noch nicht in Betrieb genommen wurden. Das wird immer dann notwendig, wenn ein Funktionsheizen bzw. Belegreifheizen des Estrichs einer Fußbodenheizung angesagt ist.

Mobile Heizzentralen mieten

 
 


. Wann darf der Estrich belegt werden
Quelle: sanier.de - Anondi GmbH

Restfeuchte von Estrich
sanier.de - Anondi GmbH

Belegreife

Vor der Verlegung eines Bodenbelages muss der Estrich austrocknen, um seine Belegreife zu erreichen. Diese ist notwendig, um den jeweiligen Bodenbelag fachgerecht und dauerhaft aufzubringen. Das Erreichen der Belegreife kann durch das Lüften und/oder die Trocknung der Räume oder das Belegreifheizen mit einer Fußbodenheizung erreicht werden. In Abhängigkeit von der Estrichart und des Bodenbelages sind unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Der Feuchtegehalt bzw. die Belegreife der Estrichkonstruktion ist vom Bodenleger durch Messungen (z. B. CM-Messung, Darr-Methode) festzustellen.

Im Gegensatz zu konventionellen Zementestrichen härten Fließestriche schnell und spannungsarm aus. Dadurch sind sie weitgehend unempfindlich gegenüber Zugluft. Ein Absanden der Estrichoberfläche oder ein Schüsseln aufgrund zu früher Lüftung gibt es nicht.

Bei der Lüftung sollte folgendes beachtet werden:
• 24 Stunden lang nach dem Estricheinbau sollen die Räume nicht belüften werden, damit der Estrich ausreichend Zeit zum Abbinden hat.
• Wenn der Estrich begehbar ist, kann mit dem Lüften begonnen werden. Damit wird auch ein weiteres Niederschlagen von Kondenswasser (z. B. an Fenstern) vermieden.
• Nach zwei Tagen ist Zugluft nicht mehr schädlich, sie führt zu einem schnelleren Trocknen des Estrichs (Fenster und Türen weit öffnen).

Belegreife durch Lüften
Im Gegensatz zu konventionellen Zementestrichen härten Fließestriche schnell und spannungsarm aus. Dadurch sind sie weitgehend unempfindlich gegenüber Zugluft. Ein Absanden der Estrichoberfläche oder ein Schüsseln aufgrund zu früher Lüftung gibt es nicht.
Bei der Lüftung sollte folgendes beachtet werden:
• 24 Stunden lang nach dem Estricheinbau sollen die Räume nicht belüften werden, damit der Estrich ausreichend Zeit zum Abbinden hat.
• Wenn der Estrich begehbar ist, kann mit dem Lüften begonnen werden. Damit wird auch ein weiteres Niederschlagen von Kondenswasser (z. B. an Fenstern) vermieden.
• Nach zwei Tagen ist Zugluft nicht mehr schädlich, sie führt zu einem schnelleren Trocknen des Estrichs (Fenster und Türen weit öffnen).
Nur durch ein richtiges Lüften kann der Estrich schnell trocknen. Da die Luft kann nur eine begrenzte Menge an Wasser aufnehmen kann, muss die entstehende feuchte Luft durch trockenere Luft ersetzt werden. Nur durch einen ausreichenden Luftwechsel kann kann der Estrich trocknen. Dazu muss die Fensterstellung eines Raumes so eingestellt werden, dass der passende Luftwechsel vorhanden ist. Natürlich dürfen keine Baustoffe auf der Estrichfläche gelagert werden.
Das Abdampfverhalten erhöht sich bei steigenden Temperaturen. Bei einer Erhöhung der Raumtemperatur von 10 °C auf 20 °C um fast 100%. Deswegen sollte eine relativ trockene, kalte Luft erwärmt werden, damit diese Feuchtigkeit aus dem Estrich aufnehmen kann. Durch Stoßlüften wird diese dann wieder mit kalter, trockener Luft ausgetauscht. Bei dieser Methode besteht aber hauptsächlich bei Zementestrichen die Gefahr der Rissbildung und des Aufschüsselns. Anhydritestriche können ebenfalls Risse bekommen, das ist aber seltener. Ein weiterer Nachteil ist hoher Energieverbrauch. Hierzu sollte die Gebäudeheizungsanlage schon in Betrieb sein. Keinesfalls Öl- oder Gasheizkanonen einsetzen. Diese erzeugen bei der Verbrennung erneut enorme Mengen Wasser.
Wenn die eindringende Außenluft aufgrund einer feuchter Witterung zu feucht ist und das Gebäude nicht beheizt werden kann, dann ist eine technische Bautrocknung notwendig.

Belegreife durch Trocknung
Eine technische Bautrocknung (Luftentfeuchtung) kann das Trocknungsverhalten gegenüber einer Trocknung durch Lüften beschleunigen. Besonders in den Sommermonaten kann die Luftfeuchtigkeit der Außenluft sehr hoch sein, wodurch die warme, feuchte Luft kaum noch Wasser aufnehmen. In kühlen Innenräumen kann es sogar durch Kondensation an der Estrichoberfläche zu einer Feuchtigkeitsaufnahme kommen. Eine schnelle Trocknung wird mit Luftentfeuchtern erreicht. Für die Bautrocknung werden überwiegend Kondensationstrockner eingesetzt. Eine wirtschaftliche Arbeitsweise liegt in einem Temperaturbereich von 12 °C bis 30 °C. Die Kondensationstrocknung ist eine Umlufttrocknung. Deswegen muss während der Trocknung die Fenster und Türen geschlossen bleiben. Für die ausreichende Luftzirkulation in den Räumen sorgen z. B. Ventilatoren. Das anfallende Kondenswasser ist so abzuführen, dass Bauteile und Raumluft nicht wieder befeuchtet werden. Die Größe und Anzahl der einzusetzenden Kondensationstrockner ist vom Raumvolumen und von der vorhandenen Baufeuchte abhängig.
Belegreife für unbeheizte und beheizte übliche Estrichkonstruktionen
Bodenbelag
Zementestrich
unbeheizt

Zementestrich
beheizt

Calciumsulfat-Anhydrit
(CaSO4)-Estrich
unbeheizt
Calciumsulfat-Anhydrit
(CaSO4)-Estrich
beheizt*
Keramische Fliesen, Natur- und Betonwerkstein
< 2,0 CM-%
< 2,0 CM-%*
< 0,5 CM-%
< 0,5 CM-%
Parkett, Presskorkplatten, Laminat
< 2,0 CM-%
< 1,8 CM-%
< 0,5 CM-%
< 0,5 CM-%
dampfdichte Kunststoffbeläge (PVC, Kautschuk, Linoleum)
< 2,0 CM-%
< 1,8 CM-%
< 0,5 CM-%
< 0,5 CM-%
Textile Beläge
< 2,0 CM-%
< 1,8 CM-%
< 0,5 CM-%
< 0,5 CM-%
Werte nach DIN 18560 T1 für übliche Zement- und CaSO4-Estriche
* abweichende Werte in verschiedenen techn. Daten-/Hinweisblättern, die Herstellerangaben müssen immer beachten werden.

Bautrocknung
Austrocknung von calciumsulfat- und zementgebundenen Estrichen ohne Fussbodenheizung
Restfeuchte und Belegreife
 
 
Belegreife messen (CM-Messung, KRL-Methode, Darr-Methode)
CM-Messung

Mineralische Estriche als Unterböden zur Verlegung textiler und elastischer Bodenbeläge sowie Parkett dürfen erst belegt werden, wenn sie belegreif sind. Mit der CM-Messung wird die Belegreife festgestellt. Als Ergänzung wird die KRL-Methode empfohlen. Die KRL-Methode (korrespondierende relative Luftfeuchte) dient zur Bestimmung des Materialklima-Wertes und bietet sich vor allem an, wenn die Zusammensetzung oder das Trocknungsverhalten des Estrichs für Bodenbeläge und Parkett unklar ist. Wenn die vorliegenden Gegebenheiten bekannt sind, dann kann auf die Kombination mit der KRL-Methode verzichtet werden.
Die Estrichfeuchte kann direkt oder indirekt gemessen werden. Mit den direkten Methoden (CM-Methode, Darr-Methode) wird die genaue Menge an Wasser im Estrich bestimmt. Bei den indirekten Feuchtemessmethoden wird z. B. die elektrische Leitfähigkeit mit einem elektronischen Messgerät gemessen. Ein "normales° Feuchtigkeitsmessgerät ist für die Restfeuchtemessung der verschiedenen Estricharten für die Belegreife nicht geeignet. Die Prüfung mit dem CM-Gerät erfasst nicht das chemisch schwach gebundenes Wasser bei Zement- und Magnesiaestrichen. Dadurch ergeben sich hier etwas niedrigere Werte gegenüber der Ermittlung mit der Darr-Methode. Deshalb sollte für eine Beurteilung zusätzlich zum Wert des Feuchtigkeitsgehaltes stets auch die Darr-Methode angegeben werden. Die CM-Messung ist die einzige rechtssichere Methode.
Da es verschiedene Estricharten (Zementestrich, Zementheizestich, Anhydritestrich, Anhydritheizestrich) gibt, sollte man die genaue Zusammensetzung kennen. Jeder mineralische Baustoff nimmt unterschiedlich viel Feuchtigkeit aus der Luft auf und gibt sie, in Abhängigkeit von der relativen Feuchte der umgebenden Raumluft, wieder ab. Außerdem trocknet jeder neu eingebrachte Estrich anders und unterschiedlich schnell.
Die CM-Messung ist die älteste und bewährteste Methode für die Bestimmung der Restfeuchte im Estrich. Die Belegreife muss vor den Bodenbelag- und Parkettarbeiten bekannt sein. In der Praxis werden keine Unterschiede bei den verschieden Bodenbelagsarten (Teppichboden, Fliesen, Laminat, Parkett, Kork) gemacht. Bei den Heizestrichen wird die Restfeuchtemessung nach dem Funktionsheizen vorgenommen. Evtl. ist auch noch ein Belegreifheizen erforderlich.
Der genaue Punkt (möglichst feuchte Stelle) der Probennahme des Stemmgutmaterials in den Räumen wird mit einem elektronischen Messgerät an der Estrichfläche gesucht. Bei einem Heizestrich (Fußbodenheizung) legt Heizungsplaner nach DIN EN 1264 Teil 4 in der Installationszeichnung eine Messstelle pro Raum fest, der 10 cm Abstand zu Heizungsrohren haben muss. Hier müssen natürlich die Anordnung bzw. das Verlegen der Rohrleitungen nach der Planungsvorgabe ausgeführt werden, damit die Messung ohne Beschädigung der Rohre dürchführen zu können.


CM Messpunkte - e-Stix PRO und EVO
Quelle: Guggemos GmbH

CM-Messpunkt
Um bei der Messung der Belegreife des Estrichs im Boden  verlegeten Rohre der Fußbodenheizung, Leerrohre und/oder Kabelkanäle nicht zu beschädigen, sollten grundsätzlich CM-Messpunkte (Estrich-Höhenmesspunkte) gesetzt werden. Dies ist die einfachste Methode, um die richtigen Stellen für die Messung zu finden. Andere Methoden (Thermografie, Thermofolie, Thermobildfolie, Metall- und Stromsuchgerät) sind zu ungenau oder können nichterwärmte bzw. nichtmetallische Bauteile nicht auseichend erkennen.
Diese CM-Messpunkte bestehen aus PVC, das sehr flexibel, stabil und unkaputtbar ist. Ein Aufschwimmen oder Ausreißen wird durch Widerhaken in der Dämmung und bei einigen Ausführugen durch eine zusätzliche Klebeplatte verhindert. Die Höhenmesspunkte sind die einfachste Möglichkeit, im Estrich eine CM-Messstelle einzurichten. Die Messpunkte werden in der Regel zwischen zwei Heizrohren eingebaut. Durch ihre Signalfarbe sind sie beim Estricheinbingen und im Estrich gut zu erkennen.

CM Messpunkte - e-Stix-Serie - Guggemos GmbH
Die Probenentnahme für die CM-Messung wird aus dem unteren Estrichdrittel entnommen. Der CM-Gerätekoffer hat alle erforderlichen Messgeräte und Werkzeuge zur Stemmgut-Probenentnahme.
Die Ergebnisse der Messungen sind in einem Protokoll einzutragen. Das Messprotokoll zur Feuchtigkeitsmessung sollte auf jedem Fall durch eine verantwortliche Person mit unterschrieben werden. Das Protokoll muss gut aufbewahrt werden, damit es in einem Schadensfall vor Gericht verwendet werden kann.
Restfeuchte für die Belegreife
               - Zementestrich < 2,0 CM%
               - Zementheizestich < 1,8 CM%
               - Anhydritestrich < 0,5 CM%
               - Anhydritheizestrich < 0,3 CM%
Kurze Erläuterung der CM-Messung nach DIN 18560-4
  • CM-Gerät, geprüfte Druckflasche nach Richtlinie 97/23/EG mit Manometer, montiert nach EN 837-2 (max. absoluter Fehler 25 mbar), Waage, Fehlergrenze ± 2 g, Beutel, aus Polyethylen (PE)
  • Durchschnittsprobe über den ganzen Querschnitt des Estrichs entnehmen und in einen PE-Beutel einfüllen, Probe im PE-Beutel in der Schale zerkleinern, Homogenisieren der Probe durch Umfüllen in einen weiteren PE-Beutel
  • Aus dem vorbereiteten Prüfgut eine Materialprobe abwiegen: Calciumsulfatestrich 100 g, Magnesiaestrich 50 g, Zementestrich 50 g
  • Prüfgut und Stahlkugeln und im Anschluss Glasampulle mit Calciumcarbid vorsichtig in das CM-Gerät einfüllen. Nach dem Verschließen des CM-Gerätes 2 Minuten kräftig schütteln, 5 Minuten später nochmals eine Minute schütteln, sowie 10 Minuten später nochmals kurz (~ 10 s) aufschütteln und Wert ablesen
  • Prüfgutkontrolle durchführen: wenn das Prüfgut nicht vollständig zerkleinert ist, Prüfergebnis verwerfen und Messung wiederholen
Ausführliche Erläuterung der CM-Messung nach DIN 18560-4
  • Legen Sie vor dem Einbringen des Estrichs die Messpunkte fest. Mehrere pro Etage sind sinnvoll, falls eine erneute Prüfung notwendig ist. Halten Sie dabei genug Abstand zu den Heizungsrohren. So können Sie auch einen Schaden an Ihrer Fußbodenheizung vermeiden.
  • Nachdem der Estrich eingebracht ist, stellt sich die Frage, wann der richtige Zeitpunkt für eine Feuchtigkeitsprüfung ist. Denn einen Messpunkt kann man nur einmal benutzen.
  • Wichtig ist, das bei einer Fußbodenheizung zuvor das Aufheizprotokoll des Heizungsbauers durchgelaufen ist. Erst danach können Sie überhaupt an eine Messung denken.Sollte die Trocknung nicht schnell genug vorangehen, können Sie mit Trocknungsgeräten (Luftentfeuchter, Raumentfeuchter) den Vorgang beschleunigen.
  • Legen Sie das CM-Gerät an der Prüfstelle bereit. Bauen das die nötigen Prüfwerkzeuge wie den Druckbehälter, die Federwaage, Zerkleinerungsschale und vor allem das Prüfmittel, die Calciumcarbid-Ampullen, von den Sie nur eine pro Messung benötigen.
  • Schützen Sie die Estrichprobe vor Verfälschung, indem Sie Schutzhandschuhe tragen.
  • Öffnen Sie die Prüfstelle mit dem Hammer und Meißel. Auch ein Bohrhammer ist zur Probennahme zugelassen.
  • Nun beachten Sie die Tabelle in der beiliegenden Beschreibung des CM-Gerätes. In diesem Fall entnehmen wir 100 g Estrichprobe, um unsere Restfeuchte zu bestimmen. Dazu zerstoßen Sie die Probe in der Zerkleinerungsschale so fein wie möglich vorab. Die Federwaage misst auf den Gramm genau.
  • Füllen Sie nun die genau abgemessenen 100 g Estrichprobe in den Behälter, fügen die 4 Stahlkugeln hinzu sowie eine Calciumcarbid-Ampulle. Verschließen Sie den Druckbehälter mit dem Manometer-Verschluss.
  • Schütteln Sie die Probe zunächst 2-5 Minuten. Die Reaktion Wasser und Calciumcarbid findet statt. Es baut sich Druck im Behälter auf.
  • Nach einigen Minuten Wartezeit wiederholen Sie den Vorgang. Nach ca. 10 Minuten stellt sich das Endergebnis ein, das Sie auf dem Manometer ablesen können. Wir liegen bei einem optimalen Wert von 0,25% Restfeuchte.
  • Bitte entnehmen Sie die notwendigen Werte der Tabelle für maximale Feuchtigkeitsgehalte von Estrichen. Sie sind notwendig, um die Belegreife des Estrichs festzustellen. Quelle: F & P GmbH - planeo.de
CM-Messung, aber richtig - IFR Sachverständigenbürogesellschaft für Fußbodentechnik und Raumausstattung mbH
CM-Messung ist das Maß aller Dinge - Institut für Baustoffprüfung und Fußbodenforschung (IBF)
CM-Messgerät
Mit diesem Messgerät kann schnell und zuverlässig die Feuchtigkeit in Baustoffen bestimmt werden.

Während und nach dem Funktionsheizen von Fußbodenheizungen und dem Belegreifheizen kann die Restfeuchtigkeit von Unterlagsböden nach der Carbid-Methode (CM) festgestellt werden. Die Feuchtigkeit kann auf dem Manometer ohne Umrechnungstabelle direkt abgelesen werden. Das Manometer hat eine Drosselschraube, wodurch die Lebensdauer wesentlich verlängert wird. Die robuste mechanische Federwaage ist mit einer Ablesehilfe aller gängigen Einwaagen versehen.
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Quelle: DS Messwerkzeuge
 
 
KRL-Methode

Mineralische Estriche als Unterböden zur Verlegung textiler und elastischer Bodenbeläge sowie Parkett dürfen erst belegt werden, wenn sie belegreif sind. Die KRL-Methode (korrespondierende relative Luftfeuchte) dient zur Bestimmung des Materialklima-Wertes und bietet sich vor allem an, wenn die Zusammensetzung oder das Trocknungsverhalten des Estrichs für Bodenbeläge und Parkett unklar ist. Deswegen wird die KRL-Methode als Ergänzung der CM-Messung empfohlen. Wenn die vorliegenden Gegebenheiten bekannt sind, dann kann auf die Kombination mit der KRL-Methode verzichtet werden.
Die KRL-Methode führt, parallel und ergänzend zur CM-Methode angewandt, zu der Erkenntnis, dass nicht nur der Feuchtegehalt eines mineralischen Untergrundes für die Belegreife wichtig ist, sondern auch die noch vorhandene freie Feuchte. Diese kann mit Erreichen des Feuchtegrenzwertes der Belegreife die Funktionsweise von Vorstrich, Spachtelmasse oder Klebstoff tangieren. Die Frage nach der vorhandenen freien Feuchte bzw. der korrespondierenden relativen Luftfeuchte ist im Zusammenhang mit mineralischen Estrichen, die zur Optimierung der Festigkeitsentwicklung und des Trocknungsverlaufes mit Zusatzmitteln ausgestattet sind, für Sachverständige von besonderer Bedeutung.
Zurzeit besteht mit den Zusatzmittelprodukten für mineralische Estriche nur sehr selten die Möglichkeit, später auf einfache Weise den Nachweis zu erbringen, ob das bestimmte Zusatzmittel tatsächlich verwendet wurde und wenn ja, ob die Dosierung vorgabegemäß erfolgte.


KRL- / Materialklima Handmess-Set BUSINESS inkl. Kalibriersalze

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KRL- / Materialklima Datenlog-Set
Quelle: Dr. Radtke CPM Chemisch-Physikalische Messtechnik AG

Zur Probenentnahme und zur Behandlung des Stemmgutes haben sich die Verfahren zur CM-Messung bewährt. Grundsätzlich ist, wie bei anderen Feuchtemessmethoden, darauf zu achten, dass bei der Probenvorbereitung weder Feuchtigkeit verloren geht noch Feuchtigkeit von außen zugeführt wird.
• Die Probenentnahme und -vorbereitung muss so schnell wie möglich durchgeführt werden.
• Für die Probenentnahme dürfen keine Verfahren eingesetzt werden, die mit starker Wärmeentwicklung, z. B. Bohren oder Schneiden, oder mit einem Wassereintrag verbunden sind.
• Direkte Sonneneinstrahlung und Zugluft sollen bei der Probenentnahme gemieden werden.

Prüfungsdurchführung
• Die zu messende Probe ist gleichmäßig über den gesamten Estrichquerschnitt zu entnehmen (Trichterbildung vermeiden).
• Die Probe ist nur soweit zu zerkleinern, dass das gesamte Prüfgut in einer Körnung kleiner 8 mm vorliegt.
• Einwaagemenge: 150 +/-20 g Prüfgut.
• Befüllen des Messgefäßes:
- Verwendung eines PE-Beutels: Die Messsonde vorsichtig in den Beutel einführen und auf das Grobkorn des Prüfgutes auflegen. Die Luft per Hand weitestgehend ausstreichen. Anschließend die Beutelöffnung eng um den Stab der Messsonde legen und mit Klebeband verschließen (Ankleben des Beutelrandes an den Sondenstab).
- Verwendung einer PE-oder Stahlflasche: Nach Einfüllen des Prüfguts den Verschluss mit der eingebauten Messsonde unverzüglich aufsetzen und dicht schließend befestigen.
• Die Temperatur der Probe und die Temperatur während der Messung müssen übereinstimmen. Daher muss das Gefäß mit Prüfgut und Messsonde bis zur Gleichgewichtseinstellung auf dem Boden an der Stelle der Probenahme bei gleichbleibender Temperatur gelagert werden (Prüftemperatur konstant zwischen 15 und 25 °C). Das Gefäß ist vor direkter Sonneneinstrahlung oder anderen Einwirkungen, die eine Temperaturänderung bewirken können, zu schützen. Das Gefäß darf nicht zu lange in der Hand gehalten werden, da sich die Probe sonst erwärmt.

Messwerterfassung
Am Messgerät wird die korrespondierende relative Luftfeuchte bei Erreichen des Gleichgewichtzustands abgelesen. Dieser gilt als erreicht, wenn sich der angezeigte Messwert innerhalb von 3 Minuten nicht wesentlich verändert (+/-1 % r.F.). Dies ist, abhängig vom Messgerät, in der Regel nach mindestens 30 Minuten der Fall. Bei Messungen nach der KRL-Methode sind im Temperaturbereich 20 °C +/-5 °C maximale Schwankungen von +/-2 % r.F. zu erwarten.
Die Messung ist einem Prüfprotokoll (Angabe von Baustelle, Stockwerk, Raum, Prüfdatum, Prüfer und Prüfergebnis) einzutragen. Quelle: TKB-Merkblatt 18 - Industrieverband Klebstoffe e.V.

Kombination von KRL- und CM-Methode - Dr. Radtke CPM Chemisch-Physikalische Messtechnik AG
TKB-Merkblatt 18 - KRL-Methode - Messung und Beurteilung der Feuchte von mineralischen Estrichen - Industrieverband Klebstoffe e.V.
"Freie Feuchte" mit der KRL-Methode bestimmen - IFR Sachverständigenbürogesellschaft für Fußbodentechnik und Raumausstattung mbH
 
 
Darr-Methode

Die Darr-Methode misst das verdunstbare Wasser und die CM-Methode das freie Wasser. Die beiden Methoden können besonders bei Zement- und Magnesiaestrichen kombiniert werden. Sie erreichen hier genauere Resultate. Bei der Darr-Methode (Gravimetrische Feuchtigkeitsbestimmung) werden Estrichproben in einem Trockenschrank mit Umluft bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Der Feuchtigkeitsgehalt wird aus der Gewichtsdifferenz zwischen feuchter und trockener Probe und aus dem Trockengewicht errechnet. Die Trocknungstemperatur beträgt bei Calciumsulfatestrichen 40 °C, bei Zement- und Magnesiaestrichen 105 °C
Mit der CM-Messung wird chemisch schwach gebundenes Wasser bei Zement- und Magnesiaestrichen nicht erfasst. Dadurch ergeben sich hier etwas niedrigere Werte gegenüber der Ermittlung mit der Darr-Methode. Deshalb sollte für eine Beurteilung zusätzlich zum Wert des Feuchtigkeitsgehaltes stets auch die Darr-Methode angegeben werden.


Schritte bei der Darr-Methode
Die bei der Kernbohrung entnommene Probe wird vor der Trocknung gewogen. Anschließend wird diese bei max.105 °C (Bei höheren Temperaturen würde nicht nur das freie Wasser, sondern auch das chemisch gebundenes Wasser freisetzt) in einem Trockenschrank getrocknet bis eine Massenkonstanz (24 h weniger als 1 ‰ Masseverlust nach DIN 1048-5) erreicht ist. Die Probe muss vor der Wägung im Exsikkator abkühlen. Danach kann der Feuchtegehalt berechnet werden.
Verhalten von Baustoffen gegenüber Feuchtigkeit
Quelle: enertec Bauphysik GmbH


Feuchtebestimmerwaage PCE-MA 110
Quelle: PCE Deutschland GmbH

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Mit einem Feuchtebestimmer ist eine einfache, schnelle und zuverlässige Festellung der Feuchte von verschiedenen Materialien möglich. Das Funktionsprinzip der Feuchtebestimmerwaage ist wie bei einer Darrprobe. Dabei wird das Gewicht vor und nach der Trocknung bestimmt und der Gewichtsverlust prozentual der Feuchte zugerechnet. Im Vergleich zur Darrprobe ist zu berücksichtigen, dass die Feuchtebestimmerwaagen für eine schnelle Feuchtebestimmung konzipiert sind und somit für kleinere Probengrößen ausgelegt sind.
Es darf immer nur eine Probe für die Messung vorbereitet werden, damit vermieden wird, dass die Probe Feuchtigkeit mit der Umgebung austauschen kann. Wenn mehrere Proben gleichzeitig entnommen werden, so sollten diese in luftdichte Behälter verpackt werden, damit sie sich während der Lagerung nicht ändern. Die Probe wird gleichmäßig und dünn auf der Probenschale verteilen, um reproduzierbare Ergebnisse zu erhalten. Die Proben sollten 8 mm Dicke und 90 mm Durchmesser nicht überschreiten.
Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung ist von den Werkzeugen, die bei der Probenvorbereitung verwendet werden. Es sollten keine Werkzeuge eingesetzt werden, die wärmeleitend sind, weil sie ihre Wärme an die Probe abgeben können. Durch die unsachgemäße Handhabung und Vorbereitung der Probe wird das Endergebnis der Messung verfälscht. Für Flüssigkeiten, Pasten oder schmelzende Proben empfiehlt es sich, einen Glasfaserfilter zu verwenden. Der Glasfaserrundfilter sorgt für eine gleichmäßige Verteilung wegen Kapillarwirkung, es gibt keine Tropfenbildung und sorgt für ein schnelles Verdunsten durch die größere Oberfläche.

Miniatur Darrofen PCE-MB C Serie - PCE Deutschland GmbH

Darr-Methode - Dr. Radtke CPM Chemisch-Physikalische Messtechnik AG
humimeter LabDry - Automatische Feuchtemessung nach Darr Methode
 
 


Wandflächentemperierung mit Minitec Anschlussbox

Minitec-Nassputzsystem für Wände und Decken
Quelle: Uponor GmbH/

Kleinflächentemperierung
Bei der Altbausanierung, aber auch in Neubauten, werden zunehmend Niedertemperaturheizkreise gewünscht, die nicht nur heizen sondern auch kühlen können. Die nachrägliche Einbindung in bestehende Ein- oder Zweirohr-Heizungsanlagen, die in der Regel mit höheren Temperaturen gefahren werden, ist in vielen Fällen schwierig.
Hier bietet sich z. B. das Flächentemperiersystem Uponor Minitec für die Temperierung von Fußböden, Wände und Decken an. In der Minitec Anschlussbox können auf engstem Raum bis zu drei gleich lange Heizkreise angeschlossen werden. Über den bereits vormontierten Uponor Thermoantrieb TA 230 und in Verbindung mit dem Uponor Raumfühler RF 230 lässt sich die Wärmeabgabe der Minitec-Heizkreise raumtemperaturabhängig regeln. Auch die Uponor Fluvia T Vorlauftemperatur-Regelstationen Push-12 sind für dieses System geeignet. Beide Anschlussboxen sind besonders für die Renovierung geeignet.
Dass Minitec-Nassputzsystem kann zum Heizen sowie Kühlen an Wänden und Decken eingesetzt werden, was besonders bei vorwiegendem Kühlbedarf interessant ist. Steht der Heizungsbetrieb im Vordergrund, so sind die Wandflächen zur Raumtemperierung hervorragend geeignet. Durch die geringe Putzüberdeckung ist das Nassputzsystem zudem sehr schnell regelbar. Decken- und Wandanwendungen lassen sich zudem beliebig miteinander kombinieren.

Flächenheizung und -kühlung für Neubau und Renovierung - Uponor Minitec
Flächentemperiersysteme für Boden, Wand und Decke - Uponor/Knauf


Uponor Fluvia T Push-12 WL-X mit komfortabler Funk-Raumregelung Uponor Radio
Quelle: Uponor GmbH

Die Uponor Fluvia T Vorlauftemperatur-Regelstationen Push-12 mit integrierter Einzelraumregelung eignet sich zur Anbindung kleinerer Flächenheizungen (Fußboden, Wand, Decke) bis 30 m2 an ein Heizkörpernetz. Die Pumpenstationen regeln wahlweise über einen Thermostatkopf mit Kapillar-Raumtemperatursensor oder einen Raumfühler (drahtgebunden oder Funk) mit Thermoantrieb die Raumtemperatur. Ein Hosenstück ermöglicht die sekundäre Erweiterung auf zwei Heizkreise.
Die Regelstationen eignen sich besonders für den nachträglichen Einbau in vorhandene Heizkörperanlagen, die mit höheren Systemtemperaturen gefahren werden. Die integrierte Umwälzpumpe sorgt für die ausreichende Förderhöhe bzw. Volumenstrom und beeinflusst nicht die Hydraulik der bestehenden Anlage.

Regelungskomfort für Kleinflächenheizungen - Uponor GmbH


Kleinflächenheizungen Uponor Fluvia T Pumpengruppe Push-12

 
 
Fußbodenkühlung
Bei geringen Kühllasten reicht die Leistung einer Fußbodenkühlung zur Raumkühlung aus   Für höhere Kühllasten bietet sich die Deckenkühlung an. Bei der Fußbodenkühlung kann die Fußbodenheizung auch als Kühlfläche eingesetzt werden. Hierzu sind nur wenige Zusatzkomponenten notwendig. Bei der Flächenkühlung unterscheidet man bei der Kaltwassererzeugung zwischen aktiver und passiver Kühlung. Auch der parallele Einsatz von Ventilatorkonvektoren (Fan Coil Units) ist möglich.
Hydraulischen Schaltung für Heizung, passive Kühlung
und parallele Trinkwassererwärmung
Quelle: Uponor GmbH
Animation - passive Kühlung - Glen Dimplex Deutschland
Bei der passive Kühlung werden Wasser/Wasser- oder Sole/Wasser-Wärmepumpenanlagen eingesetzt, wobei in der Regel das Erdreich oder Grundwasser als regenerative Kühlquelle genutzt wird. Das vorhandene niedrige Temperaturniveau wird über einen Wärmetauscher auf das Flächensystem übertragen. Der Verdichter der Wärmepumpe wird dabei im Gegensatz zur aktiven Kühlung nicht genutzt. Bei dieser Betriebsart sind nur die Umwälzpumpen in Betrieb.
Die erreichbare Kühlleistung richtet sich nach der Kaltwassertemperatur, der effektiven Übertragerfläche und der Belag der Kühlfläche im Raum und wird von der Taupunkttemperatur begrenzt. Wenn die geplante Raumtemperatur nicht erreicht werden kann, so lassen sich die Raumtemperaturen um einige Grad senken, was im Vergleich zu nicht gekühlten Räumen als angegenehmer wahrgenommen wird. Das System ist nicht geeignet, wenn in den genutzten Räumen festgelegt Temperaturen gewährleistet werden müssen, wie es z. B. in gewerblich genutzten Gebäuden gegeben ist.

Bei der aktive Kühlung wird für den Betrieb einer Kältemaschine (Kaltwassersatz) oder Wärmepumpe Energie benötigt. Dabei entzieht ein umlaufendes Kältemittel dem zu kühlenden Anlagenwasser über einen Verdampfer die aufgenommene Wärme. Diese Wärmemenge wird über einen Verflüssiger nach außen abgegeben. Ein Kompressor im Kältekreis hält den Kreislauf aufrecht. Ob die anfallende Wärme auch zur Trinkwassererwärmung genutzt werden kann, muss von Fall zu Fall abgeklärt werden.
Ob eine  Kombination von aktiver und passiver Kühlung sinnvoll ist, hängt von den Gegebenheiten ab. Sinnvoll kann es dann sein, wenn über das gesamte Jahr Kühllasten vorhanden sind. Dann arbeitet die passive Kühlung bis zu einer bestimmten Außentemperatur und wenn die Temperaturdifferenz zwischen dem zu kühlenden Gebäude und Umgebung nicht mehr ausreicht, schaltet die Kältemaschine selbsttätig auf den aktiven Kühlbetrieb um. Dadurch wird eine kostensparende Betriebsweise erreicht.
Kühlleistungsdichten (Uponor-Klettsystem)
Quelle: Uponor GmbH

Die Regelung der Kühlflächen erfolgt über Einzelraumtemperaturregelungen ("Heizen" und "Kühlen") Raumthermostate, die eine Wirkrichtungsumkehr haben, und elektrothermische Stellantriebe. Mit einem Raumtemperaturreglerprogramm können alle Anforderungen erreicht werden. Dabei werden die Raumtemperaturen, die Bodentemperaturen und die Taupunkte überwacht.
Aber auch eine witterungsgeführte Vorlauftemperaturregelung kann eine automatische Heiz- und Kühlungsumschaltung, Taupunktüberwachung und die Ansteuerung eines Kaltwassersatzes, einer Pumpe oder Mischventils übernehmen.
In einfachen Anlagen kann auch ein Taupunktkonverter eingesetzt werden. Dieser misst mit einem Feuchtefühler die relative Feuchte am Heizkreisverteiler. Bei einer relativen Feuchte über 85 % werden die elektrothermischen Stellantriebe der Einzelraumregelung geschlossen und somit verhindert das sich Feuchtigkeit in der bzw. an der Bodenoberfläche bildet.
Hydraulische und regeltechnische Konzeption für das Zusammenwirken einer erdgekoppelten Wärmepumpe mit der Fußbodenheizung und -kühlung
Quelle: Uponor GmbH
Wandflächenheizsysteme können auch in das Fußbodenkühlungsystem integriert werden. Dadurch kann die Behaglichkeit im Raum zusätzlich gefödert und höhere Kühllasten abtransportiert werden.
Fußbodenheizung und -kühlung - ROTEX Heating Systems GmbH
 
 
Wandflächenheizung
Wandheizungen gab es schon vor Jahrhunderten, allerdings waren sie anders aufgebaut. Man baute eine Wand zweischalig auf und leitete die Rauchgase einer Feuerstätte hindurch (Hypokaustenheizung). Auch Fußböden wurden und werden zum Teil heute noch in Fernost auf diese Art beheizt.
Ein beträchtlicher Teil der Raumumfassungsflächen besteht aus Wänden. Können diese Flächen für eine Beheizung eingesetzt werden, so steigt die Behaglichkeit und die Betriebstemperatur kann erheblich gesenkt werden. Das fördert den Einsatz alternativer Energien und der Brennwerttechnik. mehr >
Lehmputz-Wandheizung


Lehmbauplatte naturbo clima

naturbo therm Wandheizungsplatten
Quelle: Lehmputz Trockenbausysteme GmbH & Co. KG


 

Lehm hat hervorragende Eigenschaften für das Raumklima. Deswegen ist er auch für die Wand- und Deckenheizung besonders geeignet. Die naturbo therm Wandheizungsplatten sind neben der Lehmbauplatte naturbo clima und der Lehmbauplatte naturbo windows ein Bestandteil des naturbo Lehmputz-Systems.
Lehm reguliert die Luftfeuchtigkeit. Mit Lehm verputzte Räume haben meistens eine konstante Luftfeuchte von ca. 45 % (+/- 5%) und liegt aus medizinischer Sicht im optimalen Bereich. Durch das hohe Sorptionsvermögen ist Lehm in der Lage, Wasserdampf aus der Luft zu binden und diesen bei Bedarf auch wieder abzugeben. Das ist z. B. im Badezimmer nach dem Duschen zu sehen, weil die Spiegel in der Regel nicht mehr beschlagen. Die Sorptionsfähigkeit von Lehm übersteigt die anderer Baustoffe meist um ein Vielfaches. Daraus resultiert eine erhebliche Verbesserung des Raumklimas, das von uns Menschen als besonders angenehm und behaglich empfunden wird.
Lehm ist ein zu 100 % natürlicher und umweltschonender Baustoff und weil Lehm im Gegensatz zu Mauerziegeln, Kalk oder Zement nicht gebrannt werden muss, weist er auch einen wesentlich niedrigeren Primärenergieinhalt (PEI: zur Erzeugung eines Produktes notwendiger Energieverbrauch) als andere Baustoffe auf und spart so bereits bei der Herstellung wertvolle Energie. Darüber hinaus entfallen bei Lehmbaustoffen aufwändige Recyclingverfahren. Bei all den hervorragenden Eigenschaften von Lehmputz stellt sich zu Recht die Frage, warum dieses Material keine größere Verbreitung gefunden hat. Die Antwort darauf ist einfach: Weil Lehm Feuchtigkeit sehr stark bindet, liegen die Trocknungszeiten für Lehmnassputz bei ca. 4 – 6 Wochen. In unserer heutigen Zeit haben die wenigsten Bauherren weder Zeit noch Geld (Baufinanzierungszins – längere Miete) dazu. Darüber hinaus bedingt der Einsatz von Lehmbaustoffen wegen des geringen industriellen Vorfertigungsgrades einen erheblich größeren Arbeitsaufwand. In Zeiten steigender Lohn- und Lohnnebenkosten sind dies denkbar ungünstige Voraussetzungen.

naturbo-Lehmputzsystem

naturbo-Lehmputzsystem - Verarbeitungsanleitung

Lehmputz mit Wandheizung - Egginger Naturbaustoffe GmbH

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Montage der naturbo therm Platten
Quelle: Lehmputz Trockenbausysteme GmbH & Co. KG

In allen naturbo therm Platten liegt ein Aluverbundrohr (11,6 mm). Die Rohre werden durch Presskupplungen miteinander verbunden. Stoßen zwei Platten auf der kurzen Seite aneinander, werden die Rohre in den Platten direkt miteinander verbunden. Stoßen zwei Platten an der langen Seite aneinander, werden diese durch das naturbo Aluverbundrohr (11,6 mm) miteinander verbunden, in dem der Rücklauf der ersten Platte mit dem Vorlauf der zweiten Platte verbunden# wird. Für Vor- und Rücklauf zum Plattensystem (Heizkreis) wird das naturbo Aluverbundrohr (16 mm) verwendet. Es verbindet den Heizkreis mit der Heizverteilung.
Es dürfen maximal 8 Platten aneinander angeschlossen werden. Wenn mehr Platten benötigt werden, muss ein neuer Heizkreis installiert werden, der auch mit einem (16 mm) Aluverbundrohr als Vor- und als Rücklauf angeschlossen wird.

Wandflächenheizsysteme können auch in das Fußbodenkühlungsystem integriert werden. Dadurch kann die Behaglichkeit im Raum zusätzlich gefödert und höhere Kühllasten abtransportiert werden.
 
 

Dünnbett - Fliesenheizung ThermoVlies Twin
Quelle: Halmburger GmbH

Elektrische Fußbodenheizung

Über den Einsatz einer elektrischen Fußbodenheizung (Dünnbett- und Estrichheizung) wird aus ökonomischer und ökologischer Sicht immer wieder gestritten. Es gibt aber Anwendungsfälle, bei denen dieser Einsatz sinnvoll sein kann. Also sind auch fachliche Informationen zu diesem Heizungssystem angebracht.
Argumente für den Einsatz einer elektrischen Flächenheizung (Fußboden-, Wand-, Decken- und Dachflächenheizung) sind die einfache Umsetzung, die geringen Investitionskosten, keine Nebenkosten (z.B. Schornsteinfeger), die Wartungsfreiheit und die Einbindung alternativer (regenerativer) Energie (Photovoltaik, Windkraft, Wasserkraft). Nachteilig werden noch die höheren Verbrauchskosten gegenüber den üblichen Brennstoffen (Heizöl, Erdgas, feste Brennstoffe) und Wärmepumpenanlagen.
Eine elektrische Fußbodenheizung eignet sich besonders bei der Altbausanierung, wenn noch keine Wasserheizung vorhanden ist und/oder der Fußbodenaufbau nicht entfernt werden soll. Das Heizsystem kann als Vollheizung (Direkt- oder Teilspeicherheizung) oder zur Bodentemperierung eingesetzt werden. Aber auch als Zusatzheizung auf dem Fußboden oder an Wänden (z. B. in Duschräumen und Bädern) oder in bestimmten Raumzonen (z. B. in Wintergärten) bietet sich eine elektrische Flächenheizung an. > mehr

 

 
 



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Quelle: OSNATECH GmbH

Infrarot Heizgewebe
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Infrarotheizung
Die Infrarotheizung zählt zu den Strahlungs- bzw. Wärmewellenheizungen, die mittels Spezialreflektoren diverse Flächenelemente aufheizt und auf diese Art Wärme produziert. Die Energie der unsichtbaren Infrarotstrahlung (elektromagnetische Wellen in einem bestimmten Bereich des Lichtspektrums) bewirkt, dass sich die im Raum befindlichen festen Gegenstände erwärmen und nicht die Luft, wie es bei anderen üblichen Heizungssystemen der Fall ist. Somit entsteht auch kein Luftzug, der unter Umständen als unangenehm empfunden oder sich auf sensible Lebewesen wie Pflanzen negativ auswirken kann. Ebenso wird kein Staub aufgewirbelt, was zur Entlastung von Allergikern beiträgt.
Früher nur in großen Hallen verwendet, werden Geräte mit Infrarotstrahlung zu Heizzwecken in zunehmendem Maße auch für den Wohnbereich genutzt, da sie etliche Vorzüge gegenüber anderen Wärmesystemen aufweisen. Die Heizsysteme bieten eine Kombination aus Wärme und sogar Licht und sind in sehr unterschiedlichen Modellen verfügbar - die Heimanlagen werden in verschiedensten Varianten produziert, etwa als Dekorkugeln, Bilder oder Spiegel (es ist beinahe jede Oberflächengestaltung mit passenden Farben und Materialien möglich), transportabel sowie an bestimmte Standorte fixiert. Hierbei muss eine Schutzschicht vor der Infrarotheizung aufgezogen werden, da es aufgrund von Temperaturen bis zu hundert Grad (bei Flächenstrahlern) bereits bei kurzzeitiger Berührung zu Verbrennungen kommen kann. > mehr

 
 
"Heizende"Fensterscheibe


"Heizende" Fensterscheiben
Quelle: Helmut Hachtel GmbH

Diese Spezialscheiben sind besonders für den Einsatz in Wintergärten und Badezimmerfenster geeignet. Sie können die Heizlast, die eine Fußbodenheizung nicht in die Räume bringen kann, durch Infrarotstrahlung ergänzen.
  • Die raumseitige Scheibe besteht aus Einscheiben-Sicherheitsglas und ist auf der zum Scheibenzwischenraum zugewandten Seite mit einer speziellen Beschichtung ohne Heizdrähte versehen.
  • Die Außenscheibe kann aus Floatglas, Einscheiben-Sicherheitsglas oder Verbund-sicherheitsglas bestehen. Sie wird im Regelfall mit einer Wärmedämmbeschichtung versehen.
  • Der Abstandhalter wird als sog. "Warm-Edge-System" aus Kunststoff geliefert und ist in den gängigen Breiten von 8 bis 27 mm lieferbar: Beachtliche Reduktion der Heizwärmeverluste im Randbereich der Isolierglasscheibe gegenüber "normalem" Isolierglas durch Beseitigung der Wärmebrücken.
  • Die Gasfüllung im Scheibenzwischenraum besteht je nach Kundenwunsch aus Argon oder Krypton.
  • Der Ug-Wert nach DIN EN 673 beträgt 1,2 W/m2K.
  • Der Kabelanschluss wird aus dem Randverbund herausgeführt.
  • Das Isolierglas ist elektrisch berührungssicher und entspricht der Schutzklasse 2.
 
 

Untertisch-Infrarotheizung

In der zunehmenden Home-Office-Zeit besteht der Wunsch nach einem warmen Platz in vielen Bereichen. Eine Untertisch-Infrarotheizung erfüllt diesen Wunsch. Sie sorgt für perfekte Wärme am Arbeitsplatz, im Kinderzimmer oder für ein wenig Warme in der Übergangszeit auf der Terrasse. Ein Infrarotpaneel kann problemlos unter der Tischplatte montiert oder an der Wand angebracht werden und spendet punktgenaue Wärme.

LAVA® DESK 120

Quelle: ETHERMA Elektrowärme GmbH

LAVA BASIC DM mit LAVA LED

Quelle: ETHERMA Elektrowärme GmbH

Der magnetfeldfreie LAVA® DESK 120 ist die einfachste Möglichkeit. Durch die einfache Montage mit nur 4 Schrauben kann die Infrarotheizung problemlos unter der Tischplatte oder an der Wand im Beinbereich am Schreibtisch angebracht werden und spendet punktgenaue Wärme. Mit nur 15 mm Höhe bleibt er unter dem Tisch so gut wie unsichtbar und nimmt keinen Platz weg.durch die glatte Oberfläche und einer kontrollierten Oberflächentemparatur besteht keine Gefahr für Textilien oder die Haut.
Die LAVA BASIC-DM ist eine nur 22 mm tiefe Infrarotheizung, die sowohl zur Beheizung von der Decke als auch Wand geeignet ist und durch ein spezielles magnetfeldfreies Heizelement infrarote Strahlungswärme erzeugt. Sie eignen sich hervorragend als Voll- oder Zonenheizung. Beim Einbau in der Zwischendecke integriert sich die Heizung vollständig in die Decke. Durch die Deckenmontage kann der Raum optimal ausgenützt werden, außerdem werden Beschädigungen am Heizgerät vermieden.
Das LAVA®-LED ist ein Zubehör für die LAVA® BASIC-DM Infrarotheizung, das zur Beleuchtung von Räumen, Arbeitsplätzen, aber auch als Effektbeleuchtung dient. Bestehend aus zwei weißen Aluminiumprofilen und einer opalen Plexiglasabdeckung für die ideale Lichtstreuung wird der LAVA®-LED jeweils an den Längsseiten der Infrarotpaneele befestigt. Dabei erfolgt die Steuerung unabhängig von der Infrarotheizung. Mit dem optionalen Dimm-Modul können die LED-Lichtbalken entweder drahtgebunden mittels Wandtaster oder mit einem Funkhandsender gedimmt werden.

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Infrarot Buch - ETHERMA Elektrowärme GmbH

Arbeiten an und in elektrotechnischen Anlagen dürfen nur von Installateurverzeichnis durchgeführt werden, die in das Installateurverzeichnis eines Energieversorgersunternehmens (EVU) bzw. Verteilungsnetzbetreibers (VNB) eingetragen sind. Eine Elektrofachkraft (EFK) darf im eingeschränktem fachbezogenen Bereich Bauteile anschließen.
 
 
Quelle: römischen Thermen von Weißenburg
Der Begriff "Hypokaustenheizung" wird von dem griechischem Begriff "Hypokaustum" abgeleitet und bedeutet "von unten beheizt" (hypo = von unten, kaustum = brennen) und meint eine schon 2000 Jahre vor Chr. im griechisch-hellenistischem Raum eingeführte und durch die Römer weiterentwickelte Warmluftbeheizung. Hier ist eigentlich der Ausdruck "Warmluftheizung" nicht richtig, weil in den Räumen keine warme Luft zirkuliert, sondern die Strahlungswärme des Fußbodens und der Wände genutzt wird.
Am Anfang dieser Heizungsart wurden die Baderäume öffentlicher Thermen (Pompei, Stabianer Thermen) beheizt, indem Wasserbassins, Fußböden und Wänden mit Heißluft bzw. Rauchgase erwärmt wurden. Später wurden auch Privathäusern und militärischen Anlagen in dieser Art beheizt.
In den meisten Fällen wurde nur ein Raum eines Hauses mit Hypokausten ausgestattet. Von einem Heizraum (praefurnium) wurden heiße Rauchgase eines Holz- oder Holzkohlenfeuers durch Hohlräume im Fußboden in die Wänden geleitet. Von dort gelangten die Rauchgase über einen Schornstein nach außen. Diese Heizungsart ist die Grundlage unserer heutigen Fußboden- und Wandflächenheizung (Fußleistenheizung), die auch über die Strahlungswärme die Räume beheizen. mehr >
 
 
Deckenheizung - Deckenkühlung
Grundsätzlich können Kühldecken auch als Heizflächen betrieben werden. Sie werden in Strahlungs- und Konvektionsdecken unterteilt. Wobei es auch Systeme gibt, die einen fließenden Übergang von der reinen Strahlungsdecke zur reinen Konvektionsdecke darstellen.

Kühldeckenelement
Quelle: Stulz
Für alle Deckenkonstruktionen gibt es passende Kühlsysteme aus den Werkstoffen Stahl, Kupfer, Aluminium oder Kunststoff. Deckenkühlung kann direkt mit dem Deckenputz an der Rohbetondecke, in Verbindung mit einer abgehängten Gipskartondecke, als abgehängte Metallpaneeldecke oder einer offenen Rasterdecke realisiert werden. Eine verputzte glatte Deckenuntersicht ist ebenso möglich wie beliebig geometrische Formen bei Metalldecken. Beleuchtung, Luftdurchlässe usw. lassen sich problemlos in die Decke integrieren.
 
 
 
Thermische Bauteilaktivierung / - Betonkernaktivierung
Beispiele für oberflächennahe Bauteilaktivierung

Quelle: Uponor GmbH
Die thermische Betonkernaktivierung, (thermische Bauteilaktivierung), bezeichnet Systeme, die Gebäudemassen zur Temperaturregulierung nutzen. Diese Systeme werden zur Heizung und Kühlung verwendet, indem Rohrleitungen (Kunststoffrohre) in Massivdecken oder auch in Massivwänden verlegt werden, durch die Wasser als Heiz- bzw. Kühlmedium fließt. Die gesamte durchflossene Massivdecke bzw. -wand wird dabei als Übertragungs- und Speichermasse thermisch aktiviert. Das System kann als Grundlast oder zur vollen Beheizung und Külung eingesetzt werden.
Die aktivierten Bauteile nehmen über ihre gesamte Fläche je nach Heiz- oder Kühlfall Wärme auf oder geben sie wieder ab. Durch die vergleichsweise großen Übertragungsflächen können die Systemtemperaturdifferenzen niedrig gefahren werden, sodass das Medium nicht so stark erwärmt werden muss, wie z. B. das Wasser einer herkömmlichen Zentralheizung mit Heizkörpern. Aufgrund dieser geringeren Vorlauftemperaturen können zum Heizen z. B. Wärmepumpen besonders effizient eingesetzt werden. Zum Kühlen eignen sich alternative Energien, wie z. B. die freie Rückkühlung über Erdwärmetauscher, Grundwasserkühlung oder Kaltwassersätze.
Die massiven Bauteile nehmen aber auch die Wärme vom Medium oder von den Räumen auf, diese wird gespeichert und gibt sie zeitversetzt an den Raum oder das Medium weiter. Dadurch kommt es zu einer Phasenverschiebung zwischen der Energieerzeugung und -abgabe. Die Tagesleistungsspitzen werden dadurch abgeflcht, d.h. diese Lastspitzen werden abgesenkt und teilweise verschoben, zu Zeiten, in denen keine Raumnutzung vorliegt. Im Sommer wird z. B. die Nachtabkühlung zur Kühlung des Mediums genutzt und dem Bauteil Wärmeenergie entnommen. Tagsüber werden die Räume durch Wärmefluss in die nun abgekühlten Wände gekühlt. Die Kühlung erfolgt somit bedarfsgerecht am Tage, die maximale Tagestemperatur wird gesenkt und diese tritt zu einem späteren Zeitpunkt auf, also ohne Kühlung. Dadurch ist die thermische Bauteilaktivierung besonders für Bürogebäude geeignet.
 
 
Heatball
Ein HEATBALL® ist keine Lampe, passt aber in die gleiche Fassung (E27)! Besonders nach den Studien und Testuntersuchungen bezüglich der Energiesparlampen wird der Ruf nach den alten "Glühbirnen" in den Größen 75 (Verbot ab 2010) und 100 W (Verbot ab 2009) wieder lauter.
Z. B. in Passivhäusern macht die Wärme, die durch Glühlampen in die Räume eingetragen wird, einen erheblichen Anteil der Heizenergie aus, besonders dann, wenn die Sonne bzw. das Tageslicht als "Wärmequelle" ausfällt. Der Austausch von Glühlampen durch Energiesparlampen nimmt diesen Teil, der nun anderweitig zugefuhrt werden muss. Außerdem tauscht man die Glühbirnen mit die vielen Nachteilen der Energiesparlampen aus.
Heatball®
Quelle: DTG Trading GmbH
Ein Heatball ist ein elektrischer Widerstand, der zum Heizen gedacht ist. Heatball ist Aktionskunst! Heatball ist Widerstand gegen Verordnungen, die jenseits aller demokratischen und parlamentarischen Abläufe in Kraft treten und Bürger entmündigen. Heatball ist auch ein Widerstand gegen die Unverhältnismäßigkeit von Maßnahmen zum Schutze unserer Umwelt. Wie kann man nur ernsthaft glauben, dass wir durch den Einsatz von Energiesparlampen das Weltklima retten und gleichzeitig zulassen, dass die Regenwälder uber Jahrzehnte vergeblich auf ihren Schutz warten.
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Aber letztendlich ist der Beschluss der EU, die Produktion und den Verkauf der Glühbirnen zu verbieten, vollkommen überzogen. Die Kosten für die Beleuchtung eines privaten Haushalts belaufen sich auf 1,5 % des Energiebedarfs. Die EU-Kommission begründet ihr Verbot damit, dass ca. 95 % der Energie einer Glühlampe als Wärme freigesetzt werden und die Lichtausbeute nur ca. 5 % ist.
Alternativen sind z. B. Halogenlampen, die ca. 30 Prozent Energie sparen, die aber zum Teil 2016 auch verboten werden. Weil sie wie die Glühlampen mehr Hitze als Licht erzeugen. Eine andere Alternative sind LEDs, also Licht emittierende Dioden. Diese können evtl. die Leuchtmittel der Zukunft werden, sind aber noch zu teuer sind und werden nicht in Massen gefertigt.
Also muss man zur Zeit die Kompaktleuchtstofflampen (Energiesparlampen) verwenden, die nach Herstellerangaben ca. 80 % sparsamer als Glühlampen sein sollen. Nur haben Testreihen ergeben, dass diese Werte in den meisten Fällen nicht stimmen. Außerdem ist das erzeugte Licht nicht angenehm, die Lampen gasen während des Betriebes Giftstoffe (Phenol) aus und sind nur als Sondermüll zu entsorgen, weil in den Lampen viele Giftstoffe (z. B. Quecksilber) enthalten sind, die bei dem Zerbrechen freigesetzt werden.
Hinters Licht geführt: Energiesparlampen - die viele Nachteile der Energielampen werden nicht genannt
 
 
Glühbirne/Glühlampe/Glühlicht
Der Beschluss der EU, die Produktion und den Verkauf der Glühbirnen zu verbieten, ist vollkommen überzogen. Die Kosten für die Beleuchtung eines privaten Haushalts belaufen sich auf 1,5 % des Energiebedarfs. Die EU-Kommission begründet ihr Verbot damit, dass ca. 95 % der Energie einer Glühlampe als Wärme freigesetzt werden und die Lichtausbeute nur ca. 5 % ist. Aber nur die Glühlampe hat ein sonnenlichtähnlicheres Spektrum.  So hat z. B. eine moderne Halogenglühlampe bei einer Farbtemperatur von 3200 K (Kelvin) einen sichtbaren Anteil von über 10 % und der visuelle Wirkungsgrad einer Halogenglühlampe mit Wärmerückgewinnung liegt bei etwa 15 %. Der Wirkungsgrad der Energiesparlampe liegt bei max. 30 %.
Quelle: Quelle: Phrontis/Wikipedia
Im 19. Jahrhundert lösten die Gaslampen die Kerzen und die Petroleum- oder Öllampen ab. Gleichzeitig wurde versucht, mit elektrischem Strom Licht durch glühende Drähte zu erzeugen. Es wurde mit Platindrähten und Kohlestiften experimentiert.
Hierbei wurden aus Glaskolben die Luft ausgepumpt, um die Oxidation zu vermeiden. Aber das Platin verglühte sehr schnell und die Vakuumpumpen konnten kein ausreichendes Vakuum herstellen.
Ein weiteres Problem war die Stromversorgung, weil nur Batterien zur Verfügung standen. 1866 entdeckte Werner von Siemens das Prinzip des Dynamos und durch Dynamomaschinen (Lichtmaschine), die mit einer Dampfmaschine angetrieben wurden, konnte ein konstanten Stromfluss geliefert werden.
Danach gab es viele Entwicklungen, bis Thomas Alva Edison 1880 das Basispatent für die Glühlampe erhielt. Die Entwicklung ging immer weiter. So hat z. B. 1911 Irving Langmuir entdeckt, dass durch die Verwendung eines Argon-Stickstoff-Gemischs in einer Glühlampe die Lebensdauer des Wolfram-Glühfadens verlängert wird. Und 1936 wird Krypton als Füllgas benutzt. 1958 wird erstmals Xenon für Hochleistungslampen verwendet.
Vieles über die Glühlampe - Leifi / Ernst Leitner, Uli Finckh, Frank Fritsche
Da die meisten Glühlampen einen birnenförmigen Kolben haben, werden sie auch als Glühbirne bezeichnet.

In einem mit Gas (Edelgas(Argon)-Stickstoff-Gemisch) gefüllten Glaskolben, der den Draht vor einer Verbrennung an der Luft schützt, .wird durch einen Glühfaden bzw. Glühwendel (z. B. Wolframwendel) elektrischer Strom geleitet und dadurch zum Glühen gebracht, wodurch eine Lichtemission (Helligkeit) entsteht. Die Glühwendel ist auf einem Traggerüst befestigt, welches vom gläsernen Quetschfuß gehalten wird. Der Strom wird über den Gewindesockel (E27 oder E14) durch die Entladungsröhre und den Quetschfuß zum Traggerüst in die Glühwendel geleitet. Glühlampen mit höheren Leistungen haben zusätzlich einen Wärmereflektor, damit die Fassung nicht zu warm wird.
Die "normale" Glühlampe geht auf die Entwicklung von Edison zurück. Deshalb werden die kleinen Gewinde mit E(dison)14, ein normales Gewinde (Abbildung) E(dison)27 und ein großes Gewinde (mit mehr als 200 W Leistungsaufnahme) E(dison)40 bezeichnet..
Der Nachteil der Wolfram-Glühbirnen ist der hohe Einschaltstrom. Dabei fließt ein 5 bis 10 mal höherer Strom zum Zeitpunkt des Einschaltens als für den späteren Betrieb erforderlich sind. Weil Wolfram ein s. g. Kaltleiter ist, nimmt er Widerstand im Metall bei höheren Temperaturen zu. Deshalb gehen die meisten Glühbirnen beim Einschalten der Lampe kaputt. Auch Spannungsschwankungen und Erschütterungen im Betrieb führen zur Verkürzung der Lebensdauer.
Ein Vorteil der Glühlampen ist die Lichtfarbe. Die Farbtemperatur liegt zwischen ca. 2300 K bis zu ca. 2700 K (Kelvin). Diese Temperatur wird als angenehm und gemütlich empfunden. Es ist im Vergleich zum Sonnenlicht wesentlich gelblich/rötlicher als das Tageslicht, dessen Farbtemperatur bei etwa 5000 bis 6500K liegt. Die Farbtemperatur von Glühlampen ist davon abhängig, welche Spannung an der Glühbirne anliegt. Eine höhere Spannung bedingt dabei eine höhere Farbtemperatur der Glühbirne, senkt aber gleichzeitig auch die Lebensdauer von Glühbirnen erheblich ab.
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Leifi - Ernst Leitner, Uli Finckh, Frank Fritsche
Wenn es keine Energiesparlampen oder LED-Leuchtmittel sein sollen, dann gibt es folgende Alternativen zu den Standard-Glühlampen:
  • Standard-Hochvolt-Glühlampen
  • Krypton-Hochvolt-Glühlampen
  • Hochvolt-Halogenglühlampen
  • Niedervolt-Halogenglühlampen
  • Niedervolt-Halogenglühlampen mit Wärmerückgewinnung
 
 
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