Systembetrachtung Zweirohranlagen

Teil 7: Die Heizfläche / Fußbodenheizung

Bitte vorab Teil 6 lesen! Dort geht es in der Einleitung um die grundsätzliche Betrachtung zum Thema Heizflächen.

Der hydraulische Abgleich in Kombination mit einer Fußbodenheizung


Hier muss man zunächst wieder zwischen einem Neubau und einem Bestandsgebäude unterscheiden.

  • Im Neubau: Eigentlich kein Problem. Mit der Festlegung der max. Vorlauftemperatur und der gewünschten Spreizung, der Rohrart, der max. Länge eines Heizregisters, dem Verlegeabstand und dem Bodenbelag (Stichwort: Wärmedurchlasswiderstand) ist die Auslegung der Fußbodenheizung mit Hilfe im Markt verfügbarer Berechnungsprogramme schnell vom Fachmann durchgeführt. Der hydraulische Abgleich erfolgt im gleichen Zug durch das Berechnungsprogramm mit der Ermittlung der Voreinstellwerte am Heizkreisverteiler (z.B. Voreinstellwert oder Einstellung l/s). Dann muss nur noch die (vorgeschriebene) Einzelraumregelung installiert werden (siehe EnEV Paragr. 14)
  • Im Bestand: Das ist das Problem! Normalerweise müssten dem Bauherrn immer die Planungsunterlagen vorliegen. Denn eine Fußbodenheizung im Bestand war auch einmal vor 10, 20 oder 30 Jahren eine neue, geplante Wärmeübertragerfläche. Eigenartigerweise sind diese Planungsunterlagen nie verfügbar. Ich stelle in vielen Schulungen immer die gleiche Frage - und bekomme immer die gleiche Antwort: Haben wir nicht! Aber wie kommt man an die fehlenden Werte? Gute Frage .... Ich wäge hier klar zwischen Aufwand und Nutzen ab. Schätzen? Geht gar nicht. Thermografie oder auslitern? Viel zu aufwändig, teuer und in der Praxis aufgrund der Vielzahl der Anlagen gar nicht umsetzbar. Ein Mittelweg scheint mir hier sinnvoll: Auf der Basis weniger Parameter (Heizlast, angenommene Spreizung, optionaler Korrekturfaktor Bodenbelag, spezifische Rohrlänge und Druckverlust) lassen sich die notwendigen Einstellwerte relativ einfach berechnen. Wer jetzt schon möchte: Hier die wesentlichen Links zu den Vorgaben (Berechnung im Bestand, Mein Regelwerk, Vorgehensweise und BVF-Leitfaden) die Sie benötigen.

Der wesentliche Nachteil ist somit die nicht bekannte oder aufwändiger zu ermittelnde Wärmeleistung der Fußbodenheizung im Bestand. Dies ist aktuell in der Praxis, gerade unter dem Aufwand / Kosten / Nutzenverhältnis DAS Problem, das es zu lösen gilt!

Wiederum ganz wichtig für die weitere Betrachtung bzw. Analyse

  • Die große Speichermasse bei einem Nasssystem (Estrich) -  siehe auch hier
  • Die Wassermengenregelung am Heizkreisverteiler mit Stellantrieben, i.d.R. Auf/Zu) inkl. Raumthermostate


Was bedeutet dies wiederum für die Praxis?

Große Speichermasse = schlecht für eine dynamische Regelung, zumindest im Neubau. Denn was nutzt ein guter Raumthermostat, der auf Fremdwärme reagiert und schließt, wenn eine bestimmte Wärmemenge schon erzeugt wurde und im Estrich weder vor noch zurück kann  ? Hier zeigt sich das Zusammenspiel zwischen der Regelung und der Wärmeübertragerfläche.

Im Altbau / Bestand ist dieser Parameter (dynamische Regelung) weniger wichtig. Erstens wegen dem Verhältnis Heizlast zu den internen Wärmegewinnen und zweitens wegen dem Thema operative Temperatur = Wohnkomfort. Aufgrund der relativ niedrigen Wandtemperaturen im Altbau macht ja gerade eine dauerhaft warme Oberfläche einen Sinn (im Gegensatz zum Neubau, da haben die Wandoberflächen eine relativ hohe Temperatur).
Eine raumweise Regelung ist aber auch hier sinnvoll, damit Räume, in denen gerade keine Wärme benötigt wird, einfach mit einer niedrigeren Raumtemperatur (z.B. 17 Grad, bitte immer temperieren) beheizt werden.

Zum Antrieb am Heizkreisverteiler: Sicher wäre ein Antrieb, der über ein stetiges, analoges Stellsignal (z.B. 0 ..10V) angesteuert würde, regelungstechnisch die beste Lösung. Die Öffnung erfolgt damit stufenlos. Aber aufgrund der Trägkeit des Systems (hohe Speichermasse) sind preiswerte, thermische Stellantriebe (2-Punkt Regelung; durch Betriebsspannung beheiztes Dehnstoffelement) in NC oder NO Ausführung vollkommen ausreichend. 

Wie geht man nun im Bestand vor?
Zunächst rechnen, wie beschrieben. Und dann optimieren, sprich im Betrieb die Heizkurve für das persönliche Wohlfühlklima (langsam) anpassen. Nur gibt es hier zwei Grenzen zu berücksichtigen:

  • Heizkurve nach oben verschieben = höhere Vorlauftemperatur. Das bringt mehr Heizleistung, aber oft im stationären Betrieb ein Problem mit sich: Es kann unangenehm werden, wenn die Oberflächentemperatur zu hoch wird.
  • Heizkurve nach unten verschieben = niedrigere Vorlauftemperatur. Sie reduzieren die Heizleistung, nehmen der Anlage aber die Dynamik, z.B. nach der Nachtabsenkung der zentralen Regelung.

Irgendwie gehen Sie als Anlagenbetreiber immer einen Kompromiss ein. Deshalb auch wieder hier an dieser Stelle meine These:

  • 50% des möglichen Einsparpotentials erreichen Sie durch eine nicht ganz so einfache Berechnung (raumweise Heizlast, Voreinstellung am Verteiler) und die Funktion der Stellantriebe / Einzelraumregelung. Die anderen 50% ergeben sich aus der individuellen Einstellung der Regelung in Abhängigkeit von der Anlagendynamik und vom persönlichen Nutzungsprofil. Wichtig auch hier: Das Verhältnis 50/50 soll die Größenordnung aufzeigen und ist natürlich nicht absolut zu sehen.

Für die Spezialisten: Ob, wie bei Heizkörpern, eine Korrektur der Vorlauftemperatur bzw. Massenströme auf der Basis vorhandener Überdimensionierungsfaktoren je Raum Sinn macht (und auf welcher Basis?) sei dahingestellt. Ich denke nicht. Die vielen Unbekannten und der Praxisbetrieb sprechen nicht dafür. Die Alternative wären selbst lernende Systeme. Ob diese sowohl unter dem Aspekt einer weiteren Energieeinsparung UND dem Anspruch der Abbildung eines individuellen Nutzerprofils einen Vorteil haben, sei dahingestellt. Ich lasse mich gerne überzeugen! Weitere Informationen: Produkthandbuch Warmwasser-Fußbodenheizung

Hier die erste Adresse zum Thema Fußbodenheizung:


... weiter mit Teil 8: Kombination mit Heizkörpern und Fußbodenheizung