Effizient Heizen mit Unterflurkonvektoren und Niedertemperatur-Wärmeerzeugern

Unterflursysteme können dank moderner Ventilatortechnik auch mit Niedertemperatur-Wärmeerzeugern wie Wärmepumpen effizient betrieben werden.

Hochwertige Geräte sichern bei niedrigen Drehzahlen und geringen Schallemissionen eine ausreichende Wärmeversorgung. Zudem bieten Unterflurkonvektoren besondere Behaglichkeit, große Flexibilität und eine optionale Kühlung über die gleiche Einheit.

Der Großteil neu installierter Wärmeerzeuger stammt heutzutage aus dem Bereich der Niedertemperatur-Heizsysteme, zu denen beispielsweise Brennwertkessel, Wärmepumpen oder Solarthermie-Anlagen gehören. Zum einen überzeugen die Technologien durch ihren effizienten Betrieb, zum anderen erfüllen sie die gesetzlichen Vorgaben unter anderem der Energieeinsparverordnung (EnEV). Aufgrund der geringen Vorlauftemperaturen von etwa 40 °C werden sie mit entsprechenden Wärmeverteilungen – am häufigsten Flächenheizungen – kombiniert. Auch Unterflurkonvektoren mit moderner Ventilatortechnologie bieten sich als Lösung an.

Dennoch werden die Geräte oftmals nicht in Betracht gezogen, da sie fälschlicherweise mit Wärmeerzeugern assoziiert werden, die Vorlauftemperaturen von mindestens 60 °C und höher erreichen. Dies beruht auf dem Aspekt, dass hohe Übertemperaturen sowie großzügig dimensionierte Unterflurschächte natürliche Konvektion fördern. Hinzu kommt häufig die inzwischen veraltete Annahme, dass der Einsatz von Ventilatoren weitgehend vermieden werden müsse, um störende Betriebsgeräusche zu verhindern. Daher erfolgte eine Ventilatorunterstützung lange Zeit höchstens in Situationen, in denen sehr schnell bzw. bei sehr tiefen Außentemperaturen geheizt werden musste. Eine sinnvolle Kombination von Unterflursystemen mit einem Niedertemperatur-Wärmeerzeuger schien somit kaum möglich, da diese Konstellation den Einsatz eines Ventilators bedingt, um die Konvektion sicherzustellen.

Moderne Ventilatortechnik

Allerdings gab es in den vergangenen Jahren bedeutende Weiterentwicklungen in der Ventilatortechnik, deren Ausmaß selbst Fachleuten oftmals unbekannt ist. Moderne Querstromventilatoren mit stufenlos regulierbarem EC-Motor arbeiten äußerst effizient und erreichen auch bei niedrigsten Drehzahlen eine hohe Luftumwälzung, sodass eine angenehme und bedarfsgerechte Wärmeverteilung im Raum gewährleistet ist. Die Raumluft wird hier mit Ventilatorunterstützung über den Wärmeübertrager geführt und aufgeheizt, wobei die Leistungsabgabe sich direkt über die Ventilatordrehzahl beeinflussen lässt. Die erwärmte Luft steigt dann fassadenseitig mit einem entsprechenden Austrittimpuls senkrecht nach oben und vermischt sich mit der Raumluft.

Dabei sind die Schallemissionen des Ventilators bei passender Auslegung für die Anwesenden kaum wahrnehmbar. Und selbst bei höheren Drehzahlen liegen die Schallemissionen aufgrund der innovativen Motoren sowie der ausgereiften Mechanik in einem zufriedenstellenden Bereich. Bei der Planung und Auslegung bieten technische Daten nach Norm DIN EN 16430 eine gute Vergleichsmöglichkeit der verschiedenen Systeme im Markt. Mit den Angaben lassen sich Wärmeleistung und Schallemission in Verbindung setzen, um zu entscheiden, welche Schallemissionen nach eigener Einschätzung akzeptabel sind und wie viel Wärmeleistung damit erreicht wird.

Hohe Behaglichkeit und Flexibilität

Unterflurkonvektoren, die mit moderner Ventilatortechnologie ausgestattet sind, ergeben daher auch mit Niedertemperatur-Heizsystemen eine sinnvolle Kombination. Diese Lösung stellt nicht nur eine komfortable Wärmeversorgung sicher, sondern ermöglicht zudem eine umweltfreundliche Energieversorgung, sofern der Wärmeerzeuger erneuerbare Energien nutzt. Darüber hinaus bieten Unterflursysteme zahlreiche weitere Vorteile, zu denen unter anderem eine besondere Behaglichkeit und somit hoher Komfort für die Anwesenden in den Räumen gehört. Denn die Geräte werden genau dort eingesetzt, wo üblicherweise die größten Wärmeverluste entstehen – an der Fassade. Gerade in modernen Gebäuden, die sich durch großflächige Fensterfronten auszeichnen, eignen sich Unterflurkonvektoren aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften optimal zur wirksamen Abschirmung von Kaltlufteinfall. Der Warmluftstrom aus dem Boden wirkt dem Kaltluftstrom entgegen, der infolge der Abkühlung der Luft an der kalten Außen- bzw. Fensterfläche entsteht. Auf diese Weise wird nicht nur ein Zugempfinden durch den Kaltlufteinfall, sondern auch das Beschlagen der verglasten Flächen vermieden.

Des Weiteren bietet sich diese Lösung in Situationen an, in denen aufgrund architektonischer Gegebenheiten konventionelle Heizkörper nicht einsetzbar und/oder Einschränkungen der individuellen Raumnutzung unerwünscht sind. Denn die in den Boden eingelassenen Geräte gewährleisten stets eine ungehinderte Aussicht sowie die uneingeschränkte Nutzung der Nettoraumfläche. Dank der großen Variantenvielfalt lassen sich die kompakten Systeme in jedes Gebäudekonzept integrieren. Zudem ermöglicht die flexible Bauweise objektspezifische Modifikationen: Ändert sich die Raumaufteilung, wie dies beispielsweise in Immobilien mit häufigem Mieterwechsel der Fall ist, kann sowohl die Leistung als auch die Zuordnung der einzelnen Geräte ohne große Umbauarbeiten angepasst werden.

Modelle mit ungewöhnlich geringen Abmessungen wie der "Katherm QK 190" und der "QK 215" von Kampmann fügen sich besonders unauffällig in die Umgebung ein. Mit Abmessungen von nur 190 bzw. 215 mm bei einer Aufbauhöhe von 112 mm erfüllen die Unterflurkonvektoren auch hohe architektonische Ansprüche. Die Geräte arbeiten mit einem modernen EC-Querstromventilator, dessen Betrieb aufgrund der intelligenten, integrierten Elektronik in einem leistungseffizienten Drehzahlbereich erfolgt. Damit können die Konvektoren auch mit Niedertemperatur-Heizsystemen zur energiesparenden Wärmeversorgung eines Gebäudes eingesetzt werden. Die Geräuschemissionen sind dabei so gering, dass ein ungestörter Aufenthalt in den Räumen gewährleistet ist.

Heizen und Kühlen in einer Einheit

Heutzutage reicht heizen allein allerdings selten aus, um hohen Komfort sicherzustellen. Gerade in modernen Gebäuden, die nach aktuellen Standards gedämmt sind, nimmt das Thema Kühlung mindestens den gleichen, wenn nicht gar einen höheren Stellenwert bei der Raumtemperierung ein. Die Hersteller von Unterflursystemen haben diese Entwicklung längst erkannt und bieten dementsprechend Modelle an, die sowohl über eine Heiz- als auch eine Kühlfunktion verfügen. Da kühle Luft aufgrund ihrer Dichte nach unten sinkt und dadurch bei zu niedrigem Austrittimpuls am Boden verbleibt, gilt es, bei der Auslegung entsprechender Konvektoren genau auf die technischen Daten zu achten.

Hochwertige Geräte nutzen beispielsweise den sogenannten Coanda-Effekt – die Eigenschaft strömender Medien, sich an ebenen Oberflächen anzulegen. Hierbei wird die Fassade durch gezielte Luftlenkung als Luftträger genutzt: Die gekühlte Luft steigt auch bei geringem Volumenstrom entlang der Fensterfläche in die Höhe und strömt von dort zugfrei in den Raum. Darüber hinaus gewährleisten kurzschlussoptimierte Modelle eine gleichmäßigere Temperaturverteilung und Behaglichkeit in der Aufenthaltszone, da die Luft im Kühlbetrieb dank dieser Funktion deutlich höher an der Fassade aufsteigt, wo sie sich vermischt und mit höherer Temperatur tiefer in den Raum eindringt. Für Objekte, in denen in Übergangszeiten auf der einen Gebäudeseite noch gekühlt, auf der anderen jedoch bereits geheizt werden muss, stehen zudem 4-Leiter-Systeme zur Verfügung.

Um große Behaglichkeit bei gleichzeitig geringen Schallemissionen sicherzustellen, sollte bei der Auswahl des passenden Unterflursystems auf hohe Qualitätsstandards und ein umfangreiches technisches Know-how seitens des Herstellers geachtet werden. Der vom Lingener Unternehmen entwickelte "Katherm HK" etwa bringt durch ein abgestimmtes Zusammenspiel des Hochleistungs-Wärmeübertragers und des EC-Querstromventilators bei sehr geringen Abmessungen bedarfsorientiert Wärme und Kälte in den Raum ein. Durch den energieeffizienten Ventilator wird ein höherer Wirkungsgrad erzielt, der neben deutlichen Energieeinsparungen auch die Versorgung des Konvektors über einen modernen Wärmeerzeuger ermöglicht.

Allgemein gilt, dass Unterflurkonvektoren, die auf die Funktion Kühlen optimiert sind, sich in den meisten Fällen auch gut für eine Kombination mit Niedertemperatur-Heizsystemen eignen. Darüber hinaus bietet der Markt Modelle, die die Funktionen Kühlen, Heizen und Lüften in einer kompakten Einheit verbinden. Der "Katherm HK" kann beispielsweise mit optionalen Zuluftmodulen ausge-stattet werden, die jeweils die Einbringung von bis zu 60 m³/h Primärluft ermöglichen.

Unterstützung bei der Planung

Für die Auslegung seiner Unterflursysteme stellt der Hersteller eine eigene Berechnungssoftware zur Verfügung. Zur umfassenden Projektbetreuung gehören zudem eigene Montageteams, die auf Wunsch bei der Installation und Inbetriebnahme unterstützen. Von der Angebotsstellung über die Beratung vor Ort und das Aufmaß bis hin zur anschlussvorbereitenden Montage steht dem Handwerker damit ein kompetenter Ansprechpartner zur Verfügung. Dieser hat einen Gesamtüberblick und kennt alle wichtigen Details, sodass die Fehlerquote bei der Planung und Umsetzung der Systeme erheblich reduziert wird. Auf diese Weise lassen sich auch Sonderlösungen zielorientierter und mit weniger Aufwand realisieren.