Sopro 4x4-Newsletter Ausgabe 2/2019
Dünnschichtige Warmwasserfußbodenheizungen im Neu- und Bestandsbau - Jeder Millimeter ist entscheidend!

Der überwiegende Teil der Bautätigkeit findet nicht im Neubau statt, sondern beim Bauen im Bestand. Vielfach wünschen sich hier Bauherren die Installation einer Fußbodenheizung. Das ist absolut verständlich, denn eine solche Sanierungsmaßnahme erhöht den Wohnkomfort ungemein: Aus rein pragmatischer Sicht entfallen die Heizkörper, die optisch stören, aber auch die Flächennutzung einschränken. Zudem kann durch die niedrigeren Vorlauftemperaturen der Energiebedarf gesenkt werden. Und natürlich ist es der Nutzungskomfort, resultierend aus „warmen Füßen“ und der gleichmäßigen Verteilung der Wärme im Raum, der sich enorm steigert. Besonders für Asthmatiker und allergiebelastete Personen ist von Vorteil, dass durch Fußbodenheizungen bedeutend weniger Staub aufgewirbelt wird.

Bis vor wenigen Jahren war es aber enorm aufwändig, Fußbodenheizungen nachträglich zu installieren. Dies bedeutete in aller Regel den kompletten Austausch der Estrichkonstruktion. Mit modernen, im besten Fall nur 17 mm dicken Systemaufbauten, wie beispielsweise dem Kermi x-net C15 Dünnschichtsystem, ist es allerdings möglich, zügig und effizient funktionale Heizungen nachträglich zu installieren. Diese Systeme haben sich in den letzten Jahren im Markt etabliert. Dabei ergibt sich im Vergleich zu herkömmlichen Fußbodenheizungen noch ein weiterer Vorteil: Die Systeme sind sehr oberflächennah, die Trägheit, die konventionellen Fußbodenheizungen häufig vorgeworfen wird, ist hier nicht mehr auszumachen. Die oberflächennahe Position der Rohre sorgt für einen sehr direkten Wärmeeintrag in den Raum, so dass hier meist mit niedrigeren Vorlauftemperaturen und damit sehr effizient geheizt werden kann. Weiterhin kann die benötigte Rohrlänge reduziert werden, da sich durch den direkten Wärmeeintrag größere Verlegeabstände realisieren lassen, ganz ohne Behaglichkeitseinbußen.

  • Systemaufbau Kermi x-net Dünnschichtsystem

    Der Aufbau

    Der Aufbau von Dünnschichtheizungssystemen erfolgt im Verbund, nicht auf Dämmschichten. Übliche geeignete Untergründe für Dünnschichtheizungen sind Beton, Zement- und Calciumsulfatestriche sowie tragfähige Fliesen- oder Steinbeläge. Nach Einsatz angepasster Grundierungsmaßnahmen und dem Stellen der Dämmstreifen werden die in der Regel selbstklebenden Noppenplatten auf den Untergrund aufgebracht und im Anschluss die Rohre eingelegt. Direkt danach kann schon der Verguss mit einer Fließspachtelmasse folgen. Die Schichtdicke der Heizung liegt bei minimal 17 mm (Noppensystem 14 mm + mindestens 3 mm Überdeckung mit Fließspachtel).

    Sollte der Untergrund sich nicht ausreichend ebenflächig darstellen, ist es vorteilhaft, einen Ebenheitsausgleich vor der Installation der Heizung durchzuführen, um ungleiche Überdeckungen und somit ungleichmäßige Flächenbeheizung zu vermeiden. Natürlich ist es auch sinnvoll, die Flächen so vorzubereiten, dass mit minimaler Überdeckung gearbeitet werden kann, um sich den großen Vorteil der Oberflächennähe zu erhalten. Unsere Erfahrung zeigt, dass es ratsam ist, für den Verguss Fließspachtelmassen zu verwenden, welche keine besondere Faserarmierung aufweisen. Dies vor dem Hintergrund, dass faserarmierte Spachtelmassen im Allgemeinen manchmal schwergängiger in die Noppen einfließen als Produkte ohne Faserarmierung. Das führt häufig dazu, dass die Materialien über Stunden hinweg nachsacken und eine Fläche, die schön glatt vorbereitet wurde, am Folgetag den optischen Anschein einer „Kraterlandschaft“ hat. Wir empfehlen hierfür die Verwendung von Sopro FS 15® plus 550. Minimale Strukturausbildungen im Noppenraster sind bei geringer Systemüberdeckung nicht zu vermeiden. Sollen Beläge mit höchsten Ansprüchen an die Ebenheit verlegt werden, z. B. Vinylbeläge, ist eine zusätzliche Ebenheitsspachtelung erforderlich.

Auf dem Markt sind die Noppenplatten unterschiedlichster Hersteller erhältlich. Bei manchen dieser Noppenplatten sind die Öffnungen in den Noppen so klein, dass ein akzeptables Einfließen der Vergussmasse erschwert wird, weswegen möglichst Noppenplatten mit großen Öffnungen zu bevorzugen sind. Einige Heizungshersteller arbeiten auch noch mit Rohrquerschnitten von 10 mm, wobei 12 mm Rohre vor dem Hintergrund der Leistungsfähigkeit und der möglichen Auslegungsgröße deutlich vorteilhafter sind. So ist der hydraulische Durchmesser eines 12 mm Rohres um ca. 35% größer. Damit können größere Rohrlängen, dadurch insgesamt weniger Heizkreise für die gleiche Fläche und daraus resultierend kompaktere Verteiler und Verteilerschränke realisiert werden. Dies reduziert den Material- und Montageaufwand deutlich. Heizkreisflächen von 15 m² sind pro Heizkreis so keine Schwierigkeit.

Betreffend der Einteilung der Felder im Belag ist sich an einer Flächengröße von maximal 40 m² zu orientieren. Unterschiedlich regelbare Bereiche sind mit Dehnfugen voneinander zu trennen. In einem Belagsfeld liegende Heizkreise müssen hydraulisch abgeglichen sein.

Elementar wichtig ist das sachgerechte Aufstellen von Randstreifen. Haarrissbildungen in der Spachtelmasse resultieren allermeist daraus, dass die Randstreifen nicht sachgerecht gestellt wurden, z.B. durch das Ziehen über Ecken flach gedrückt sind. Moderne Fließspachtelmassen sind so eingestellt, dass sie zunächst geringfügig quellen, um das spätere Schwinden deutlich zu reduzieren. Bietet der Randstreifen nicht ausreichend Bewegungspuffer, kommt es zum Haarriss.

Schema Dünnschichtsystem auf tragfestem Untergrund_min. 17 mm
  • Sopro FS 15 550 FließSpachtel

    Sopro FS 15® plus 550

    Der Sopro FS 15® plus 550 ist die zu präferierende Vergussmasse bei derartigen Anwendungen. Er zeichnet sich durch seine guten Festigkeitswerte und auch durch seine überprüfte Wärmeleitfähigkeit von 1,1 W/mK aus. Durch optimale Verlaufseigenschaften fließt er hervorragend in Dünnschichtnoppensysteme ein, bietet so eine sehr gute Stabilität und ummantelt die Rohrleitungen zielsicher, was eine optimale Wärmeübertragung sicherstellt. Eine minimale Systemüberdeckung von 3 mm ist notwendig. Bei entsprechender Flächengröße stellt sich die Verarbeitung mit der Pumpe als sinnvoll dar.

  • Sopro VS 582 VarioFließSpachtel

    In bodengleichen Duschen: Sopro VarioFließSpachtel VS 582

    Die Dünnschichtheizungen können grundsätzlich auch in bodengleichen Duschen verwendet werden. Für die notwendige Gefälleausbildung dort wird Sopro VarioFließSpachtel VS 582 eingesetzt, der dann mit entsprechender Gründlichkeit in die Noppenplatte eingearbeitet wird. Die Anwendung beschränkt sich auf Kleinflächen.

Schema Dünnschichtsystem auf Holzuntergrund min. 23 mm


Aufbau auf Holz und Einbau von Wärme- und Trittschalldämmungen

Natürlich beschränkt sich der Wunsch nach Fußbodenheizungen nicht nur auf die vorab beschriebenen Untergründe, auch Holzbalkendecken sollen oft – möglichst dünnschichtig – mit Fußbodenheizungen ausgestattet werden.

Dabei stellt der Holzuntergrund die Herausforderung, dass er nicht die notwendige Formstabilität, wie ein fester, mineralischer Untergrund aufweist. Aus diesem materialbedingten Verformungsverhalten resultieren Spannungen, welche über den Einbau einer Entkopplungsmaßnahme (Sopro FliesenDämmPlatte 4 mm FDP 558) unterhalb der Noppenplatte kompensiert werden müssen. Diese wird mit dem Untergrund fest verklebt. Durch den Einbau der Sopro FliesenDämmPlatte FDP 558 unterhalb des Heizsystems können auf allen Untergründen Zusatzeffekte erzielt werden, insbesondere eine Wärmeoptimierung durch Wärmedämmung und auch eine Trittschallminderung.

  • Systemaufbau Kermi x-net Dünnschichtsystem auf Holzuntergrund


    Funktionsheizen und Belegreifheizen

    In der „Schnittstellenkoordination bei Flächenheizungs- und Flächenkühlungssystemen in bestehenden Gebäuden“ des Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. wird das sogenannte „Funktionsheizen“ exakt definiert. Frühestens 2 Tage nach Ende des Einbaus wird mit dem Procedere begonnen. Für einen Tag ist eine Vorlauftemperatur von 25°C zu halten, für einen weiteren Tag die maximale Auslegungstemperatur (in aller Regel maximal 45°C). Das Funktionsheizen ist eine reine Kontrolle der Funktionalität der Konstruktion, es hat keine technische Notwendigkeit. Demgegenüber geht es beim „Belegreifheizen“ darum, die Vergussmasse bei feuchteempfindlichen Oberbelägen so weit zu trocknen, dass mit der Verlegung des Oberbelags begonnen werden kann.


Der optimale Oberbelag

Optimal für eine Fußbodenheizung ist natürlich ein Oberbelag, welcher Wärmeenergie gut speichert und weiterleitet. Dies ist bekanntermaßen bei Naturstein oder Keramik der Fall. Die Wärmeleiteigenschaften, z. B. von Holzbelägen, sind in vielen Fällen soweit gegeben, dass sie einen Fußbodenheizungsbetrieb erlauben. Dieser gestaltet sich aber im Vergleich zum Wärmedurchgang durch Steinbeläge im besten Fall als suboptimal. Vergleicht man schlicht den Wärmedurchlasswiderstand von Fliesen (etwa 0,012 m²K/W) und Naturstein (etwa 0,014 m²K/W) mit dem von Parkett (zwischen 0,10 und 0,15 m²K/W; 0,15 m²K/W) entsprechend dem maximal zulässigen Wärmedurchlasswiderstand nach DIN EN 1264, so erkennt man, dass die Steinbeläge um etwa den Faktor 10 besser sind. Diese bessere Wärmeleitfähigkeit erlaubt einen Betrieb bei niedrigeren Vorlauftemperaturen und wirkt sich somit natürlich auch günstig auf den Energiebedarf und die Energiekosten aus.

Einlaufen des Sopro FS® 15 plus in das Kermi x-net C15 Dünnschichtsystem
Einbau des Sopro FS® 15 plus 550 mit Pumpe
  • Randzonen 35°C, Badezimmerböden 33°C, Aufenthaltsflächen 29°C

     

    Die Oberflächentemperatur

    Gelegentlich stellt sich die Frage nach der maximalen Oberflächentemperatur einer beheizten Fußbodenkonstruktion. In Europa wird die maximale zulässige Oberflächentemperatur auf physiologisch verträgliche Werte durch die DIN EN 1264 definiert: Dabei ist der Hinweis zu geben, dass speziell bei Parkettböden die maximalen Temperaturen in Abhängigkeit der jeweiligen Holzart durch die jeweiligen Hersteller niedriger angesetzt werden. Teilweise werden maximale Temperaturen von 26–27°C genannt. Bei höheren Temperaturen bestehen Risiken bzgl. des Austrocknens und somit des Eintretens von Schäden.