Technischer Aufbau der Fußbodenheizung

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Immer mehr Deutsche können sich für die Vorzüge der Flächenheizung als modernes Heizsystem erwärmen. Aber was steckt eigentlich genau dahinter und aus welchen Komponenten setzt sich eine solche Heizung zusammen? Den technischen Aufbau der Fußbodenheizung sehen wir uns etwas näher an.

Wirkungsweise der Flächenheizung

Im ersten Moment fällt wohl der Perspektivwechsel ins Auge – beim alten Heizsystem wirkte jeweils ein Radiator pro Wohnraum und zwar direkt an der Außenwand. Das war kein Zufall, da dort die größten Wärmeverluste auftreten. Das Fußbodenheizungssystem wird hingegen auf der gesamten Wohnfläche verlegt. Kann das effizient sein? Wie sollen es die Heizungsrohre für die Fußbodenheizung schaffen, die Temperatur der Bausubstanz von innen zeitnah zu beeinflussen? Dies wäre in der Tat eine Herkulesaufgabe. Doch findet sich der Aufbau einer Fußbodenheizung über und nicht etwa im Boden wieder. Seine Höhe beträgt durchschnittlich 90 mm und er gliedert sich in drei Abschnitte:

• Tragschicht (mit Dämmplatten versehener Betonboden)
• Zwischenschicht (Unterbodenkonstruktion mit dem eigentlichen Heizsystem)
• Nutzschicht (Fußbodenbelag)

Sie alle sind thermisch leitend sorgen somit dafür, dass die Raumluft von unten nach oben erwärmt wird. Dies geschieht sehr gleichmäßig, im Vergleich zur herkömmlichen Heizung jedoch auch langsamer. In Sachen Energieeffizienz hat die Fußbodenheizung wieder die Nase vorn: Dank ihrer großen Oberfläche produziert sie schon ab der Vorlauftemperatur von 30 °C ein angenehmes Raumklima. Für Radiatoren muss das Heizwasser hingegen noch heute auf 70 °C erhitzt werden. Damit alles reibungslos funktioniert, müssen die Komponenten fachgerecht dimensioniert und installiert werden. Daher wollen wir sie uns mal einzeln betrachten.

Die Schutzbarriere der Flächenheizung

Der Aufbau der Fußbodenheizung-Dämmschicht ist von seinem Einsatzort abhängig: Im Keller- oder Erdgeschoss muss die Betonplatte gegen aufsteigende Feuchtigkeit abgedichtet werden. Hierfür ist ein Bitumenvoranstrich oder die Verlegung vorgefertigter Bahnen notwendig. Darauf werden die Dämmplatten aus Hartschaum oder Styropor angebracht. Ihre Stärke beträgt im Durchschnitt 30 mm. Der Aufbau einer Fußbodenheizung kann an jener Stelle schon mit einer Trittschalldämpfung aus Kunststofffasern versehen werden. Das ist bei modernen Produkten aber in der Regel nicht mehr notwendig, weil der Bodenbelag fast immer einen entkoppelnden Effekt erzielt.

Dem Übergang zu den Zimmerwänden muss besondere Aufmerksamkeit gewidmet werden: Der Aufbau einer Fußbodenheizung unterliegt im Jahresverlauf Temperaturschwankungen von bis zu 40 °C. Dabei zieht er sich zusammen und dehnt sich aus, sodass eine Dehnungsfuge von mindestens 1 mm am Rand zurückbleiben muss. Um zu verhindern, dass das Heizsystem dort Wärme einbüßt, kommen Randdämmstreifen aus PE-Schaum zum Einsatz.

Aufbau der Heizschicht

Bevor die Heizungsrohre angebracht werden können, müssen die Dämmplatten mit einem tragfähigen Untergrund abgedeckt werden. In Altbauten geschieht dies häufig in Trockenbauweise. Dabei werden Alumatten oder -Folien auf der Dämmbarriere montiert. Bei Neubauprojekten ist die Verwendung spezieller Dämmplatten üblich, die mit Gewebefolie verstärkt sind. Darauf werden dann die Heizungsrohre im flüssigen Heizestrich installiert. Die Befestigungstaktik muss dementsprechend wandlungsfähig daherkommen.

Folgende Methoden haben sich beim Aufbau einer Fußbodenheizung bewährt:

Noppenplatten

Das sind vorgefräste Kunststoffmodelle. Die PE-Rohre werden hier zwischen überstehende Noppen gedrückt und damit fest fixiert. Die Montage geht kinderleicht und schnell vonstatten. Sie kommt daher besonders häufig beim Trockenausbau zum Einsatz. Die Fußbodenheizung-Noppenplatten sind stabil genug, um die abschließende Nutzschicht zu tragen. Das Konstrukt ist so simpel, dass viele Bauherren den Aufbau selbst übernehmen und den Fachbetrieb nur noch für den hydraulischen Abgleich hinzuziehen.

Tackersystem

In diesem Falle werden die Rohre mittels metallischer Klammern auf den Dämmplatten montiert. Das Setzgerät (eine Art Nagelpistole) durchstoßt hierbei die aufgebrachte Gewebefolie und sorgt für einen festen Halt. Der Aufbau einer Fußbodenheizung mit Tackersystem ist also nicht gänzlich unproblematisch und sollte immer zu zweit durchgeführt werden. Selbst die Heizungsrohre müssen etwas stabiler sein als bei der Verlegung auf Noppenplatten. So kommen hier Kupfer- oder Aluverbundleitungen zum Einsatz. Der große Vorteil der Methode ist, dass man das Heizsystem nach eigenen Vorstellungen völlig frei anordnen kann. Leider besitzt es keine tragende Funktion, weshalb das Tackersystem ausschließlich in Feuchtbauweise genutzt wird.

Kapillarmatten

Eine Variante der Noppenplatten. Die Rohre sind in einer geschlossenen Kunststoffstruktur eingebettet und mit einem besonders geringen Durchmesser (unter 5 mm) versehen. Ihre Anordnung ist dem menschlichen Adersystem nachempfunden, woraus sich der abstrakte Name ableitet. Die Matten sind druckempfindlich, müssen also wie das Tackersystem von Heizestrich bedeckt werden.

Welcher Belag eignet sich für die Fußbodenheizung?

Aus technischer Sicht gibt es hier keine Einschränkungen. Schließlich imitiert der Aufbau einer Fußbodenheizung den normalen Zimmerboden. Fliesen aus Keramik oder Naturstein gelten dennoch als Idealwahl, weil sie eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit aufweisen. Ein dicker Teppich wirkt hingegen wie eine zweite Dämmschicht aufs Heizsystem.

Jener Effekt tritt in abgeschwächter Form auch bei den hierzulande so beliebten Parkett- bzw. Laminatböden auf. Das wirkt sich im Trockenausbau jedoch nicht negativ aus, weil die Noppenplatten direkt belegt werden. Die Vorlauftemperatur der Heizung kann damit sogar niedriger gewählt werden als bei der Feuchtbauweise. Daraus resultieren schnellere Auf- und Abheizphasen der ansonsten so trägen Flächenheizung. Diese Kombination gilt daher nicht zu unrecht als das beste Heizsystem fürs moderne Niedrigenergiehaus.

Anordnung der Heizkreise

Was früher der Heizkörper an der Wand war, ist heute der Heizkreis im Boden: Beides ist mit einem separaten Zu- und Ablauf versehen. Sie schalten sich automatisch zu, wenn das Raumthermometer unter den voreingestellten Grenzwert absinkt. Bis 2014 galt die sogenannte Einzelraumregelung, der zufolge die Flächenheizung in jedem Zimmer mit einem extra Heizkreis versehen sein musste.

Bei unter 6 m² kleinen Räumen ist das heute nicht mehr erforderlich. Vor allem bei länglichen Durchgängen/Fluren kann es aber durchaus Sinn ergeben, um die Aufheizzeit zu begrenzen. Abstellkammern oder Wandschränke sind schon aus Gründen der Wirtschaftlichkeit ins Heizsystem einzubinden: Sie finden sich in der Regel an den Außenwänden des Hauses wieder, wo die größten Wärmeverluste auftreten (Stichwort: Kältebrücke). Zur Wärmeverteilung wird auf jeden Fall ein Fußbodenheizkreisverteiler benötigt.

Übersicht der Verlegearten

Die PE-Rohre der Flächenheizung sind sehr biegsam und lassen sich nach Wunsch anordnen. Der Aufbau soll natürlich möglichst einfach gestaltet werden, damit der Hausherr die Montage in Eigenregie übernehmen kann. So haben sich drei Verlegeformen für die Flächenheizung etabliert:

Schlangenlinien (Mäanderform)

Die Wärmeabgabe erfolgt hier schwerpunktmäßig im ersten Drittel des Heizkreises. Der Aufbau ist daher bei kleinen Zimmern mit geringem Wärmebedarf zu empfehlen.

Schneckenhaus

Vor- und Rücklauf liegen direkt nebeneinander. Damit erreicht man die optimale Wärmeverteilung der Fußbodenheizung. Die Montage ist im Tackersystem ohne Übung nicht ganz einfach zu realisieren, sodass hier mit Noppenplatten gearbeitet werden sollte.

Baukastenprinzip (modulare Verlegung)

In den größeren Zimmern ist der Wärmebedarf nicht gleichmäßig verteilt. So entstehen an den Außenwänden, der Tür und den Fenstern Kältebrücken. Um dem Umstand gerecht zu werden, verkürzt man den Rohrabstand an jenen Stellen. Damit das Heizsystem optimal wirken kann, sind Vor- und Rücklauf wie beim Schneckenhaus alternierend anzuordnen. Die Wärmespeicherkapazität des Heizestrichs lässt sich besonders gut nutzen, wenn der Rohrabstand zur Raummitte hin abnimmt.

Das Beste kommt zum Schluss

Für handwerklich erfahrene Eigenheimbesitzer weist der Aufbau einer Fußbodenheizung insgesamt einen mittleren Schwierigkeitsgrad auf. Schließlich stehen bei der Verlegung der Rohre genügend Optionen zur Auswahl und beim Bodenbelag gibt es auch nicht viele Stolpersteine.

Die meisten Fehler geschehen beim Anbringen der Dämmschicht: Eine kleine Unregelmäßigkeit in der Abdichtung oder eine ungenügend bemessene Trittschalldämpfung können letztlich dazu führen, dass das Heizsystem komplett neu installiert werden muss. Wenn Unsicherheiten bestehen, ist es also keine Schande, professionelle Heizungsbauer zum Projekt hinzuzuziehen. Dieser wird nach dem Abschluss der Arbeiten ohnehin benötigt, um den hydraulischen Abgleich der einzelnen Heizkreise durchzuführen.