Fußbodenheizung besitzt Entwicklungspotential: ein Appell

c) Hydraulik

Neue Entwicklungen im Bereich der Hydraulik können das Trägheitsproblem also weiter entschärfen: Eine wirksame technische Möglichkeit bietet zum Beispiel Oventrop mit der Einzelraumregelung "Unibox EBV" an - ein mechanischer Stetigregler mit Bypass. Nach einer Untersuchung von Prof. Dr. Roland Kraus, München, konnte im simulierten Beispiel die Aufheizzeit hier nach einer Absenkphase von neun auf drei Stunden verkürzt werden.

d) Optimaler Bodenaufbau

Um das Phänomen der Trägheit von Fußbodenheizungen zu eliminieren, ist ein Bodenaufbau mit extrem geringer Speicherfähigkeit sowie optimalem Wärmeübergang und optimaler Wärmeverteilung vom Rohr an die Bodenoberfläche ideal. Gleichzeitig muss diese Konstruktion auch für die industrielle Vorfertigung geeignet sein, um das System im Vergleich zu normalem Estrich wettbewerbsfähig zu machen.

Beispiel: Fußbodenheizung im Trockenbau-System

Am Beispiel der Fußbodenheizung im Trockenbau-System von mfh systems mit Wärmeleitschichten aus dem Hause Compact Floor werden die gewünschten Vorteile heute schon sichtbar: In der mit Rillen versehenen Wärme- und Trittschalldämmung liegen die Rohre in Alu-Wärmeverteilblechen (Abb. 4). Das Material und die Form der Rillen der Bleche sind so gewählt, dass der Wärmeübergang zwischen Rohr und Blech sowie zwischen Blech und der darüber liegenden Heizfläche in Form der Wärmeleitschicht optimal ist. Die Wärmeleitschichten, zwischen 5 und 20 mm stark, besitzen eine minimale Speicherfähigkeit. Die Wärme gelangt innerhalb weniger Minuten an die Oberfläche und dient damit schnell der Raumbeheizung. Die Tabelle gibt Reaktionszeiten unterschiedlicher Fußbodenheizsysteme wieder: Beim System "SpeedUP mit Strongboard FL" sind es zwölf Minuten, beim System "Basic mit Zementestrich" 120 Minuten (Abb. 5). Diese Zeiten zeigen, wie schnell die Wärme vom Rohr durch die Wärmeleitschicht transportiert wird. Wegen der geringen Speicherfähigkeit der Fußbodenheizung kühlt der Boden auch ähnlich schnell wieder aus.

Eine Rohbau-Ausgleichsschicht in Form von Fließestrich liegt hier unter der Systemdämmung auf dem Rohfußboden. Zu beachten ist, dass die zwei möglichen Verlegeabstände, die bei einer Fußbodenheizung im Trockensystem realisierbar sind, bei der heutigen Drosselregelung zu einer unerwünschten Überversorgung führen können. In Zukunft wird dieses Manko aber keine Rolle mehr spielen (s. Punkt "Überdimensionierung") - im Gegenteil: Es ist für eine industrielle Vorfertigung sogar förderlich.

Problem 2: Überdimensionierung der Fußbodenheizung

Bis heute ist die Drosselregelung im Einsatz:

Schema der Drosselregelung.
Quelle: Oventrop
Schema der Drosselregelung.

Hier gilt für alle Kreiswassermengen: konstante Temperatur, variable Wassermengen.

Diese klassische Form der Regelung funktioniert bei der Heizkörperheizung tadellos, weil die Heizfläche exakt der geforderten Heizlast angepasst werden kann. Sprich: Für jede Heizlast gibt es Hunderte von Heizkörper-Größen.

Bei der Fußbodenheizung ist das anders: Die Größe der Raumheizfläche "Boden" ist geometrisch festgelegt und die Vorlauftemperatur ist fixiert. Um eine ausreichende, variable Wärmeabgabe zu gewährleisten, stehen jedoch praktisch zu wenige Rohrabstände (von 5 bis 20 cm) zur Verfügung. Eine genaue Anpassung der Heizfläche "Boden" an die Heizlast ist nicht möglich (spez. Heizlasten von Wohnräumen: i.d.R. 35 bis 75 W/m²): Der ungünstigste Raum bestimmt dementsprechend die Vorlauftemperatur für das ganze Haus, wodurch eine Überversorgung nicht vermieden werden kann. In diesem Fall muss die Raumregelung diesen selbst produzierten Wärmeüberhang periodisch wegdrosseln. Es kommt zu einem energieverschwendenden Überschwingen der Raumtemperatur mit allen Konsequenzen, welche sich aus der Trägheit des Estrichs ergeben.

Montag, 15.08.2016

Von Peter Gabanyi
Dipl.-Ing. (FH) Energie- und Versorgungstechnik