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Wärme

Flächenheizung muss BIM-fähig werden

Interview mit Ulrich Stahl und Michael Grimm vom BVF

Donnerstag, 30.03.2017

Wir stehen vor der Zeitepoche des modularen Bauens. Wie passt da die Fußbodenheizung hinein, wollte das HeizungsJournal von Ulrich Stahl, Vorsitzender, und Michael Grimm, Geschäftsführer des Bundesverbands Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF), wissen. Und warum das Niedertemperatursystem in der EnEV mit den Heißluftgebläsen gleichgeschaltet ist? Und wie es mit der Verantwortung aussieht, wenn mehrere Gewerke mitmischen? Und warum die Dänen die Fußbodenheizung neuerdings in die Außenfassade einmauern…?

Er hat einige stattliche Aufgaben vor sich, der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen. Die Wärme aus dem Boden gilt sowohl im Wohnungs- als auch im Nichtwohnungsbau bis hin zum Hallenbau nicht mehr als Wohlstandsindikator wie noch vor 20 Jahren. Durch die Wende zu Niedertemperatur und erneuerbaren Energien ist sie heute beinahe schon Standard. Leider aber wegen des Sanierungsaufwands mehrheitlich im Neubau. Im Altbau halten sich die Chancen der klassischen Estrichsysteme in Grenzen. Damit tut sich leider auch der Bestand mit der Nachrüstung erneuerbarer Energien, wie Solarthermie zur Heizungsunterstützung und Wärmepumpe, schwer. Umwelt, Bauherren, Heizungsindustrie benötigen Lösungen. Welche Unterstützung liefern Sie als Verband, Herr Stahl, Herr Grimm?

Tortendiagramm mit Ergebnissen zu einer Umfrage zur Fußbodenheizung.
Quelle: Bernd Genath
Gute Zeiten für die Flächenheizung im Jahr 2017 sagt der Marktforscher Querschiesser voraus.

Ein anderes Thema ist die Elektroflächenheizung. Durch den Überschuss an PV- und Windstrom ist sie wieder im Aufwind. Stehen sich da im Mitgliederbereich Fronten gegenüber, die dem Verband den gesamthaften Vertretungsanspruch für Flächenheizungen schwer machen?

Dann der Punkt Schnittstellenkoordination, besonders bei Planer- bzw. GU-Projekten entscheidend für die Gewährleistungsfrage. Im Flächenheizungs-Wachstumsmarkt Nichtwohnungsbau mischen ja viele Gewerke mit, gibt es eindeutige Zuständigkeiten? Schließlich die Nichtberücksichtigung in der EnEV: Die räumt der primärenergieeffizienten Strahlungswärme aus dem Fußboden im Industrie- und Hallenbau keinen ausreichenden Bonus gegenüber Hochtemperaturgebläsen mit Warmluftglocke unter dem Hallendach oder Hochtemperatur-Hell- oder Dunkelstrahlern ein. Die Lobbyarbeit des Verbands in Bezug auf das Verordnungsrecht ist offensichtlich bescheiden.

So, von außen betrachtet könnten das Schwerpunkte Ihrer Arbeit sein, Herr Stahl, Herr Grimm. Sehen wir das richtig beziehungsweise was fehlt?

Stahl:

Foto von Ulrich Stahl.
Quelle: Bernd Genath
"Die Digitalisierung ist ein Treiber für neue Systeme", so Ulrich Stahl, Vorsitzender des Bundesverbands Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF).

Das sind natürlich wichtige Themen. Beginnen wir mal mit der Technik und damit mit Sanierungslösungen. Bisher hat der Verband den Schwerpunkt auf die Fußbodenheizung gelegt, mit Betonung auf Fußboden. Das wird sich in eine Richtung verändern, die alle Umschließungsflächen des Hauses, nämlich Boden, Wand und Decke umfasst. Und damit erweitern und verlagern sich die Nutzungszeiten und Gewohnheiten. Zum Beispiel liegt zukünftig ein Gewicht auf der Kühlung im Sommer, etwa über die Kühldecke. Zimmerdecken oder die schrägen Wände der Dachgeschosswohnungen sind physikalisch gesehen die besten Flächen zur Absenkung der Raumtemperatur. Sie nehmen zudem keine Stellfläche weg. Wir wollen hier die Arbeit bis in alle Raum-Umschließungsflächen hinein ausdehnen, weil wir glauben, dass hier großes Umsatzpotential für die Branche besteht.

Ein zukünftiges Gewicht

Kühlen von der Decke, ja. Aber heizen? Heißt es nicht, Wärme muss von unten und Kälte oder Kühle von oben kommen?

Stahl:

Für den konvektiven Wärmetransport gilt das. Wir sprechen aber nicht von Radiatorheizungen, also von Konvektionsheizungen, sondern von der Strahlungsheizung. Die arbeitet bekanntlich nicht mit der Zirkulation erwärmter Luft. Der Wärmetransport basiert auf In­frarotstrahlung und da ist als Quelle jede Fläche ideal. Die muss auch nicht unbedingt völlig frei sein. Bilder an der Wand absorbieren die Strahlung und emittieren sie wieder. Es kommt nur zu einem geringen Dämpfungseffekt. Auch der Abstand zur Decke spielt bei der üblichen Zimmerhöhe im Wohnungsbau von unter drei Metern keine Rolle. Alle Körper im Raum erwärmen sich gleichmäßig durch die auftreffende Strahlung: die Möbel, der Boden, der Mensch. Die Füße stehen nicht in einem "Kaltsee", denn der Boden reflektiert und emittiert die Strahlung. Die Füße haben es mithin ebenfalls warm.

Nein, es spricht überhaupt nichts dagegen, die Decke oder die Wände zur Niedertemperatur-Flächen- oder Strahlungsheizung zu machen. Da diese Flächen weder begangen noch belastet werden, dürfen relativ leichte vorgefertigte Paneele auf der Oberfläche zum Einsatz kommen. Damit hat man die passende Sanierungs­lösung für den Altbau.

Vertraglich definiert

Wasserdurchflossene Paneele unter die Decke montieren – setzt das nicht bestimmte statische Kenntnisse voraus?

Grimm:

Foto von Michael Grimm.
Quelle: Bernd Genath
"Wir stimmen gerade die Schnittstellenkoordination mit den Beteiligten ab", betont BVF-Geschäftsführer Michael Grimm.

Für den klassischen Heizungsbauer kommt im Tagesgeschäft die Decke so gut wie gar nicht vor. Dort sind die Trockenbauer aktiv. Die Übergabe an die Paneele ist die Schnittstelle zwischen Trocken- und Heizungsbau. Der Trockenbauer sollte sich auf seinem gewohnten Spielfeld, der Unterkonstruktion, bewegen und der Heizungsbauer sollte für die Installation der Heiz- und Kühl­elemente auf diese Unterkonstruktion zuständig sein. Die Statik ist dann nicht sein Thema, wenn die Schnittstelle eindeutig und vertraglich definiert ist.

Wie soll das denn im Bauablauf funktionieren, haben Sie da eine Lösung?

Stahl:

Die Schnittstellenkoordination des BVF für Neubau und Modernisierung ist hierfür aufgelegt worden. Sie reglementiert in Form einer Leitlinie, die als Druckversion auf unserer Homepage vorliegt, die Flächenheizung, beim Rohbeton angefangen bis zum Fliesenleger. Die vorliegende Fassung mit letzten Änderungen vor fünf Jahren berücksichtigt jedoch nicht die neuen Entwicklungen, etwa die Wand- und Deckenheizung bzw. -kühlung. Wir sind nun dabei, die Leitlinie in Absprache mit den Nachbargewerken unter unserer Regie zu novellieren und haben die Hoffnung, sie eventuell sogar später in ein Regelwerk zu überführen.

Der "Schwarze Peter"

Denn zum Schluss hält der Heizungsbauer den "Schwarzen Peter" in der Hand. Wir müssen ihm unter anderem sämtliche Problembereiche auflisten. Wenn er auf die Baustelle kommt mit dem Auftrag, eine Fußbodenheizung zu verlegen, was muss er eigentlich alles beachten, ehe er anfängt?

Die Ebenmaßtoleranzen, die Beschaffenheit des Untergrunds, die Bauwerksabdichtung, die Dämmung, den Randdämmstreifen, Bewehrung etc. Darauf müssen wir ihn hinweisen, das heißt, wir müssen nicht nur novellieren, wir müssen des Weiteren in die Bekanntmachung und Verbreitung investieren, müssen die Betriebe auf die neue Schnittstellen­koordination einschwören. Es muss uns gelingen, sie dazu zu bewegen, praktisch automatisch die einzelnen Handlungen sorgfältig zu dokumentieren und abzeichnen zu lassen. Sich an die Protokolle zu halten, zum Beispiel in Bezug auf die Trockenheit des Estrichs, bevor der Bodenbelag drauf kommt – der Schadensklassiker –, und an die Dokumentation, die festhält, wann wurde gemessen usw. Die noch gültige Ausgabe wird doch vielfach erst vorgeholt, wenn das Kind in den Brunnen gefallen ist. Und zwar vom Gutachter. Der steht dann vor der Schwierigkeit, dem Heizungsbauer keine Schuld zu geben. Wie will er prüfen, ob die verfassten Regeln eingehalten wurden?

Wie weit sind Sie?

Grimm:

Wir haben jetzt die Vorlage auf den neuesten Stand gebracht, neue Systeme aufgenommen, die es früher noch nicht gab, und stehen nun in der Abstimmung mit den anderen Verbänden, also Estrich, Fliesenleger, Klebstoffe, Bauchemie und natürlich dem ZVSHK, sodass wir voraussichtlich Mitte des Jahres den aktuellen Stand auf den Markt bringen können.

Mit Ihrer Schnittstellenkoordination wenden Sie Schaden vom Bauherren und vom Unternehmer ab, die generiert aber keinen Umsatz. Sie haben es bisher nicht geschafft, die höhere Energieeffizienz Ihrer Wärmetechnik in größeren Hallen gegenüber besagten Alternativen in die EnEV hineinzubekommen, etwa in den Teil 10 der DIN V 4701 "Energetische Bewertung heiz- und raumlufttechnischer Anlagen" als Bestandteil der EnEV. Viele Dezimeter dicke Dämmungen, die nichts nützen, wenn die Fenster offen stehen, Niedrigenergiehäuser mit künstlicher, mechanischer Be- und Entlüftung, eine komplizierte Berechnung zur Ausschüttung eines zusätzlichen Bonus für Fernwärme, der erneuerbare Energien beigemischt sind – all das findet sich in der EnEV wieder. Die Flächenheizung, die energiesparend genau nur die Zone temperiert, in der sich der Mensch aufhält, wird dagegen genauso behandelt wie die Heißluftgebläse, die ein Wärmedepot unter dem Hallendach aufpolstern.

Stahl:

Das ist leider der Lobby geschuldet.

Die Lobby der anderen

Der fehlenden Lobby beziehungsweise der Lobby der anderen?

Stahl:

Ich muss zugeben, wir hatten zu spät registriert, dass in dem Forschungsprojekt "Hallenheizungen", das mit öffentlichen Geldern finanziert worden ist und als eine Basis zur Novellierung der EnEV diente, die Flächen­heizung überhaupt kein Thema war…

Die Studie des ITG in Dresden hatte die figawa, Bundesvereinigung der Firmen im Gas- und Wasserfach e.V., in Auftrag gegeben. Bei der figawa bestand natürlich kein Interesse, ihre Gasfeuerungen mit Ihrer Technik seriös zu vergleichen. Da hätte allerdings das ITG selbst Einspruch erheben müssen…

Stahl:

Wie gesagt, uns ist es erst nach geraumer Zeit aufgefallen. Wir legten ein Veto ein, durften uns dann auch einbringen, konnten aber nur noch erreichen, lediglich erwähnt zu werden und nicht schlechter dazustehen wie die Varianten. Unser Vorwurf geht deutlich in Richtung Politik, die uns, als die Mittel frei­gegeben worden waren, nicht mit ins Boot geholt hat. Für die Berücksichtigung in der Normung und in der EnEV war es zu spät.

Es steht aber bereits eine neue Überarbeitung vor der Tür. Wir werden belegen, dass wir im Lagerhallen- und Industriebereich in vielen Fällen weit sparsamer mit der Energie haushalten als alle anderen. Selbst in Distributionshallen und Verteilzentren mit einer Unsumme von Toren, die kurzfristig öffnen und schließen. Die Wettbewerber behaupten, der Kaltluftschwall, der beim Be- oder Entladen der Lkws hereinwallt, zwinge dazu, einen teuren Warmluftvorhang oder Luftschleusen mit auszuschreiben. Weil die spezifische Leistung der Heizflächen nicht ausreiche, die Kaltluft zu kompensieren. Das stimmt nicht. Wenn der Lkw wieder abdockt, das Tor also runtergeht, umschließt die Menschen nicht noch lange Kaltluft, vielmehr bewegen sie sich sofort wieder im direkten Strahlungsfeld der Flächenheizung. Sie beschweren sich nicht über Kälte. Dieser Beweis ist in vielen Objekten angetreten worden.

Die Tabelle zeigt die Wärmezunahme  mit der Höhe in Hallen  in Kelvin je Meter.
Quelle: Bernd Genath
Wärmezunahme mit der Höhe in Hallen in Kelvin je Meter.

Wohlfühlendes Personal

Arbeitsphysiologisch spricht darüber hinaus für die Flächenheizung in Großhallen der Wärmekomfort abseits des Arbeitsplatzes. Lufterhitzern ist häufig ein Arbeitsplatz mit einem engen Radius zugewiesen. Wer sich außerhalb dieses Radius befindet, steht außerhalb des Einflusses des Gebläses. Oder noch unangenehmer: Der Rücken hat es vielleicht schön warm, Bauch und Brust dagegen kalt. Bei der Niedertemperatur-Strahlungswärme ist es so, dass die Strahlung, die von einem bestimmten Feld ausgeht, in Teilen von allem reflektiert wird, was sich in diesem Strahlungsfeld befindet: Mensch, Maschine, Einrichtungen, Flächen. Dadurch bleibt die Temperatur in einem großen Bereich auf einem homogenen Wert. Das Personal fühlt sich wohl.

Grimm:

Die Nichtberücksichtigung in der EnEV für Hallenheizungen ist ein Beispiel für marktpolitische Einflüsse. Ein weiteres Beispiel sind schriftliche Hinweise auf eine verlangte Gleichwertigkeit zwischen Flächenheizung und Heizkörper in den Normungsverfahren. Irgendwann wurde mal beschlossen, dass beide Verteilsysteme als gleichwertig anzusehen sind. Also keine Bevorzugung erfolgen soll. Das ist natürlich für uns, die wir uns auf Flächenheizung, Flächenkühlung spezialisieren, für mich auch, der ich neu bin in diesem Feld, ein stückweit verwunderlich. Ich sehe es sportlich, das bessere Wärme- oder Kälteverteilsystem soll gewinnen. Ein positiver Wettstreit nützt ja insbesondere den Kunden und der Umwelt.

EnEV ignoriert geringere Transmissionsverluste

Herr Grimm, Sie erwähnten es, Sie sind noch nicht lange im Verband, Sie kennen nicht die früheren Diskussionen. Folgendes: Die aktuelle EnEV verschärft gegenüber ihrem Vorläufer die Anforderungen an den Primärenergiebedarf um 25 Prozent, mit Ausnahme von Hallen mit mehr als vier Meter Raumhöhe. Diese Objekte werden vielfach durch Hochtemperatur-Strahlungsheizungen oder Gebläseheizungen temperiert. Die Verschärfung hätte diesen Systemen das Leben schwer gemacht, weil die Hallenwände dann einfach zu dick isoliert werden müssten. Sie sind ja nicht in der Lage, erneuerbare Energien einzubinden, um so die 25 Prozent einzusparen. Da hätte kaum ein Architekt mitgespielt. Die solide Lobbyarbeit der Gaswirtschaft hat das verhindert.

Stahl:

Zudem stimmt für die Niedertemperatur-Strahlungsheizung gegenüber Gebläsen und Hochtemperatur-Strahlungsheizungen mit kurzwelligerem Infrarot nicht, was die Berechnungsnormen in der EnEV ansonsten unterstellen, dass die Raumlufttemperatur gleich der gefühlten Temperatur ist. Die Lufttemperatur ist bei Flächenheizungen deutlich geringer als die gefühlte Temperatur. Je nach Luftfeuchtigkeit kann das bis 5 °C betragen. Wenn man also die Raumtemperatur gefühlt auf 22 °C schätzt und so auch die Heizung einstellt, beträgt die gemessene Lufttemperatur gerade mal 17 °C.

Darauf ging ja auch der Referent vom ITG der TU Dresden auf unserem Symposium in Berlin ein. Da sich die Transmissionswärmeverluste nach der Differenz zwischen der Innenluft- und der Außenlufttemperatur richten, liegen die bei einer Flächenheizung mit der im Beispiel nur 17 °C Lufttemperatur sehr niedrig. Nach DIN V 18599 darf zwar die ermittelte Heizlast mit dem Faktor 0,85 verkleinert werden, aber das spiegelt die Verluste beziehungsweise die Einsparungen nicht wider. Im Moment scheitert ja die Flächenheizung nicht selten im Industrie- und Hallenbau wegen der Mehrkosten in der Investition. Nach den langjährigen Betriebskosten fragen die wenigsten Projektentwickler. Erhielten wir den Bonus für den geringeren Primärenergiebedarf, könnten wir den bodenseitigen Mehraufwand mit Abspeckungen an der Hülle direkt kompensieren.

Beziehungsweise Ihre Mitglieder, speziell die Betonkerntemperierer, müssen, wie zu hören, im Preis gehörig Federn lassen. Wenn Sie dagegen die richtige Mathematik durchbekämen...

Stahl:

Wir setzen da jetzt auch an. Die klare Ausrichtung unseres Verbandes räumt uns die Möglichkeit ein, dem Verordnungsgeber weitaus stringenter, als es andere Heizungsver­bände vermögen, die Energieeffizienz der Flächenheizung nachzuweisen.

Lassen Sie mich noch auf die "Betonkerntemperierer" eingehen. Die Betonkernaktivierung steht bei uns gar nicht mehr im Zentrum. Die hat sich doch verselbständigt: Es werden ein Rohr genommen, eine Baustahlmatte und eine Montagekolonne, die das Ganze in den Betonbau integriert. Unsere Mitgliedschaft dagegen ist heute schon geprägt durch den Vollsortimenter, ob Neubau oder Altbau, ob trocken oder nass, ob Boden-, Wandheizung oder Decke. Das will der Kunde. Er will einen einzigen Ansprechpartner, einen Unternehmer, statt wie bei der Badsanierung althergebracht sieben unterschiedliche Rechnungssteller. Wir brauchen einfach den Setzkasten für alle Objekte. Dahin geht der Markt und da kann man auch Marge erzielen. Unter Umständen einschließlich dem Wärmeerzeuger. Dann fällt die Diskussion Dunkelstrahler versus Flächenheizung ohnehin weg. Und als Zubrot erhält der Auftraggeber eine Technik, die die Vermietbarkeit des Objekts zehn Jahre oder 20 Jahre später erhöht, weil er sich den Einsatz erneuerbarer Energien, die dann der Standard-Brennstoff sein werden, nicht verbaut hat.

Weiterführende Informationen: http://www.flaechenheizung.de

Von Bernd Genath
Düsseldorf
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