Elektrische Flächenheizungen – Status quo

Dienstag, 07.11.2017

Norwegen möchte seine hochgesteckten Klimaziele erreichen und das Heizen mit Öl ab 2020 verbieten. Die Regierung erwartet dadurch, den CO2-Ausstoß um jährlich 340.000 t zu senken. Diese Verlautbarung von Mitte Juni 2017 macht einmal mehr deutlich, welchen hohen Stellenwert regenerative Energien und alternative Heizsysteme haben. Der norwegische Minister für Klima und Umwelt Vidar Helgesen stellte heraus, dass es genug Alternativen zum Heizöl gibt – beispielsweise das Heizen mit Fernwärme, Wärmepumpen oder Elektroheizungen. Das Beispiel Norwegen zeigt: Elektroflächenheizungen rücken verstärkt in den Fokus der Energie- bzw. Wärmewende. Mit einer elektrischen Flächenheizung erhält man ein wirtschaftliches und vor allem vielseitiges System zur Wärmeabgabe, das sowohl im Bestand als auch im Neubau punkten kann. Hinzu kommt die Option, sie mit Ökostrom oder selbst erzeugtem Strom zu betreiben.

Zwei Füße stehen auf einem Holzboden.
Quelle: pexels.com
Flächenheizungen sorgen im ganzen Haus für behagliche Strahlungswärme.

Deutschland hat sich ebenfalls sportliche energiepolitische Ziele gesetzt: Bis zum Jahr 2030 soll der CO2-Ausstoß um 55 Prozent niedriger liegen als noch 1990. Die Klimaschutzziele sind vor allem beim Energiesparen ambitioniert. Und um es wirklich zu schaffen und als eine der größten Volkswirtschaften der Welt ebenfalls mit gutem Beispiel voranzugehen, muss sich noch viel tun.

Vor allem beim Einsatz erneuerbarer Energien kann jeder seinen Beitrag leisten und zum Beispiel Ökostrom kaufen oder durch die Installation einer Photovoltaik-Anlage auf dem Dach seines Hauses oder durch den Einsatz eines (Mikro-)BHKWs seinen eigenen Strom erzeugen. Mit letzterem ist vor allem eines gewährleistet: eine gewisse Unabhängigkeit vom zentralen Stromnetz der großen (oder kleineren) Energieunternehmen.

Damit verbunden ist, dass die elektrische Flächenheizung weiter an Bedeutung gewinnt. Denn anders als noch vor wenigen Jahren, wo ihr Einsatz auf Basis von Strom aus fossilen Energieträgern oder gar Atomstrom beruhte, ist sie heute vielfach "grün" – im übertragenen Sinn.

Hinzu kommt eine Verbesserung ihrer Effizienz durch optimierte Bodenaufbauten und neue Materialien, die sie zu einer echten Alternative im Gebäude machen. Ihre geringe Aufbauhöhe, die Langlebigkeit und die schnelle Verlegung sind ebenfalls erwähnenswert und bauartbedingt.

Ein Bad mit elektrischer Fußbodenheizung.
Quelle: BVF
Besonders in Badezimmern wird häufig eine elektrische Fußbodenheizung verlegt.

Allen Systemen der Flächentemperierung gemein – so auch die elektrische Flächenheizung eingeschlossen – sind markante Vorteile, die sich positiv auf den Komfort und das Wohlbefinden der Bewohner bzw. Nutzer auswirken. Diese Faktoren sind u.a.:

  • behagliche Strahlungswärme,
  • Langlebigkeit des Systems,
  • geringe Luftbewegung (wenig Staubaufwirbelung),
  • große Gestaltungsfreiheit durch das Wegfallen von Heizkörpernischen im Wand- und Fensterbereich,
  • Wertsteigerung der Immobilie.

Vor allem bei der Sanierung von Wohngebäuden scheut mancher Hausbesitzer die bauartbedingten Investitionskosten sowie den zeitlichen und baulichen Aufwand für eine wassergeführte Flächentemperierung. Hier sollten Planer und Fachhandwerker bereits frühzeitig auf die elektrische Fußbodenheizung hinweisen. Die elektrische Variante kann sich besonders dann lohnen, wenn in einem Altbau keine wasserführende Heizungsanlage vorhanden ist oder der bestehende Fußbodenaufbau nicht entfernt werden soll.

Allgemeiner Systemaufbau

Eine elektrische Fußbodenheizung besteht meist aus ein- oder zweiadrigen Widerstandskabeln, die mit einer Isolierhülle sowie einem Schutzmantel aus metallenen oder nicht-metallenen Werkstoffen versehen sind. Für die Heizleiter selbst kommen Chrom-Nickel- oder Kupfer-Nickel-Legierungen zum Einsatz.

Durch diesen Aufbau erhalten die Heizleiter einen Schutz gegen mechanische Einflüsse, sie sind wasserdicht und können hohen Temperaturen standhalten. Eine Lebensdauer von über 40 Jahren ist so möglich. Ein Zeitraum, in dem andere Wärmeerzeuger (z.B. Heizkessel oder Wärmepumpe) mindestens einmal erneuert werden müssen.

Stand der Technik bei der elektrischen Direktheizung bzw. der Speicherheizung ist die Verwendung von zwei Heizleitern, da auf diese Weise der elektrische Anschluss leichter möglich ist und eine ­magnetische Abstrahlung maximal neutralisiert wird. Die Heizleiter können entweder frei verlegt oder einfach als Heizmatte oder Heizfolie im/unter bzw. auf dem Estrich ausgelegt werden. Da die elektrische Energie direkt in der Heiz­fläche umgewandelt wird, sind Umwandlungsverluste weitestgehend minimiert. In jedem Fall greift die Norm IEC 60800, die unter anderem eine ­spezielle Isolierung der Heizleiter vorsieht, sowie die DIN 44576 zur Planung und Bemessung.

Weiterhin Pflicht bei der Installation einer elektrischen Fußbodenheizung ist der Einsatz eines Fehlerstromschutzschalters nach IEC 60364-4-441. Die Zuleitungen sind als allpolige Trennvorrichtungen mit mindestens 3 mm Kontaktöffnung auszuführen, was jedoch meist bereits durch den FI-Schalter erfüllt ist. Darüber hinaus ist der Einsatz einer Schalterklemmdose zum festen Anschluss vorgesehen. Von dort müssen Leerrohre bis in den Bodenbereich verlaufen.

Zahlreiche Varianten

Je nach Wunsch des Bauherrn kann auf verschiedene elektrische Flächenheizungs-Ausführungen zurückgegriffen werden. Dabei stellt sich die Frage, ob der Raumwärmebedarf ausschließlich über die Flächenheizung gedeckt werden soll oder ob die Heizarbeit hauptsächlich beispielsweise über Radiatoren bereitgestellt wird. Man spricht dann von einer Vollheizung im Gegensatz zu einer Fußbodentemperierung.

Zwei Füße stehen auf einem Holzboden.
Quelle: pexels.com
Flächenheizungen sorgen im ganzen Haus für behagliche Strahlungswärme.

Soll ausschließlich eine elektrische Flächenheizung im Einsatz sein, lässt sich zwischen Direkt- und Speicherheizung wählen. Die Direktheizung gibt unmittelbar ihre Wärme an den Raum ab, die Speicherheizung puffert die Wärme im Estrich, um sie später an den Raum abzugeben.

Letzteres ist vor allem dann von Vorteil, wenn Strom aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen wird. Denn so kann Strom dann abgenommen werden, wenn er besonders günstig ist. Ergänzend dazu kann der Bauherr von seinem selbst erzeugten Strom in Form von Wärme profitieren.

Kompakter Bodenaufbau

Als praktisch erweist sich die elektrische Fußbodenheizung insbesondere aufgrund ihrer geringen Aufbauhöhe ab 0,3 cm und ihres minimalen Gewichts. Sie lassen sich im Dünnbettmörtel bzw. in der Ausgleichsmasse und dem Fliesenkleber direkt unter dem Fußbodenbelag verlegen. Diese Dünnbettheizung kann als Alleinheizung oder Zusatzheizung und ebenfalls als elektrische Wandheizung ausgeführt werden.

Zur Direkt- oder Speicherheizung als Alleinheizung eignet sich auch die Ver­legung im Estrich. Hier werden die Heizmatten bereits im Rohbau verlegt. Über einer Feuchtigkeitsperre, der Wärme- bzw. Trittschalldämmung und einer PE-Folie sind die elektrischen Leitungen ­verlegt.

Schema des Aufbaus einer Direktheizung.
Quelle: BVF
Bei einer Direktheizung wird die Heizmatte im Estrich verlegt

Anschließend wird der Estrich vergossen. Damit lässt sich eine Speicher- oder Teilspeicherheizung realisieren: Durch einen erhöhten Konstruktionsaufbau und mehr Speichermasse (Estrich) ist die zeitliche Verschiebung der Wärmeabgabe möglich. So kann das Haus für einen oder mehrere Tage als kostengünstiger "Energiespeicher" genutzt werden. Natürlich ist auch ein zusätzlicher Batteriespeicher für den eigenerzeugten Strom möglich – und in Kombination mit der elektrischen Flächenheizung nutzbar.

Schema des Aufbaus einer Speicherheizung.
Quelle: BVF
Bei der Speicherheizung wird die Heizmatte unter dem Estrich verlegt.

Flexible Regelung

Die Regelung der elektrischen Fußbodenheizung erfolgt über Raumthermostat; eine thermostatische Einzelraumregelung ist ab einer Raumgröße von 6 m² nach EnEV Pflicht. Bei einer Vollraumheizung ist eine Kombination aus einer Tempe­raturregelung über ein Raumthermostat sowie eine Begrenzung der maximalen Oberflächentemperatur durch einen Temperaturbegrenzer mit Bodenfühler vorgeschrieben.

Bei einer Speicherheizung ist die ­Regelung im Mauerwerk verbaut. Sie sendet ihre Informationen zum Zentral-Steuergerät, wo zusätzlich ein Mittelwert aus dem Temperaturgang der letzten 24 Stunden ermittelt wird. So soll eine bedarfsgerechte Aufladung sichergestellt werden. Die Temperaturbegrenzung übernimmt in diesem Fall die Zentralsteuerung. Darüber hinaus setzt man eine zentrale Regelung ein, die die Außentemperatur erfasst.

Bei einer Flächentemperierung lässt sich die Fußbodentemperatur unabhängig von der Raumlufttemperatur steuern. Hier bedarf es lediglich eines Heizungsreglers mit Bodenfühler.

Das geeignete elektrische Flächenheizungssystem zu finden, wird durch das BVF-Gütesiegel deutlich erleichtert. Damit sind Planer, Fachhandwerker und Bauherren auf der sicheren Seite, wenn es um geprüfte sowie zuverlässige Sicherheit geht. Von Bedeutung ist darüber hinaus, dass alle Komponenten des Flächenheizungssystems aufeinander abgestimmt sind.

Fazit

Die Installation einer elektrischen Flächenheizung ist sowohl bei einer Sanierung als auch im Neubau eine Alternative zu den wassergeführten Systemen. Wirtschaftlich attraktiv wird es darüber hinaus, wenn für ihren Betrieb auf selbst erzeugten Strom zurückgegriffen werden kann. Damit ist ein Bauherr in der Lage, sich ein Stück Energieautarkie zu ermöglichen.

Von Michael Muerköster
Vorstand Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF)
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