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Fußbodenheizung

Die Fußbodenheizung gehört zur Gruppe der Flächenheizungen. Erste Fußbodenheizungen wurden bereits von den Römern verwendet (Hypokaustum), später, etwa 700 n. Chr., auch von den Koreanern, die Fußbodenheizung „Ondol“. Der große Durchbruch der Fußbodenheizung hat sich seit den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts rasant vollzogen. Ein wichtiger Grund dafür ist die Behaglichkeit. So ermöglicht es etwa eine Fußbodenheizung, selbst im Winter im Haus barfuß zu gehen. Ein weiterer Vorteil ist die architektonische Freiheit der Raumgestaltung. Dazu kommen noch die hygienischen Aspekte einer Fußbodenheizung. Staubaufwirbelung findet nicht statt. Durch die gleichmäßige Flächenwärme wird das Wachstum der Hausstaubmilbe und die Schimmelpilzbildung verhindert.

Warmwasser-Heizungen

Im oder unter dem Heizestrich werden Rohre aus überwiegend Kunststoff oder seltener Kupfer verlegt. Als Kunststoff kommen verschiedene Materialien zum Einsatz. Der am meisten verwendete Kunststoff ist das vernetzte, sauerstoffdichte (ansonsten Korrosionsgefahr im Heizungskessel) Polyethylen (PE-X). Die Verlegung erfolgt entweder modular, mäanderförmig oder bifilar (Schneckenform). Der bifilaren Verlegung wird nach Möglichkeit der Vorrang gegeben, da mit dieser Verlegeart eine gleichmäßige Wärmeverteilung im beheizten Raum erreicht wird. Die modulare Verlegung erfolgt auch bei der Betonkernaktivierung. Die Fußbodenheizung wird nochmals in Nasssysteme (Zementestrich oder Anhydritestrich, sehr häufig aufgrund der besseren Wärmeübertragung in Fließestrich) und Trockensysteme (Trockenestrichplatten) unterschieden. Beim Nasssystem werden die Rohre im Estrich installiert.

Nasssysteme

Beim Nasssystem gibt es dabei verschiedene Möglichkeiten, um das Rohr im Estrich zu fixieren:
- die Rohre werden auf Trägermatten aus Stahl mit Klammern befestigt
- die Rohre werden auf Klemmschienen aus Stahl oder Kunststoff befestigt
- die Rohre werden mit Klammern auf einer Trägerdämmung befestigt (wegen der Beschädigung der Schutzschicht zur Dämmung und der Dämmung eigentlich nicht zulässig)
- die Rohre werden zwischen eine Stahlwabenplatte eingefädelt

Trockensysteme

Beim Trockensystem befinden sich die Rohre unterhalb des Heizestrichs. Die Befestigung erfolgt dort in Noppenplatten oder der Trägerdämmung, die mit Nuten und Wärmeleitlamellen ausgestattet ist. Die Wärmeleitlamellen sollen der besseren Wärmeverteilung dienen. Das Trockensystem eignet sich für niedrige Fußbodenaufbauten und hat ein geringes Gewicht. Es wird vorwiegend in der Gebäudemodernisierung eingesetzt. Trockensysteme können auch mit direkt aufgelegten Oberböden (Estrichziegeln, Fliesen, schwimmendes Parkett und Laminat) ausgeführt werden und führen dadurch zu einer weiteren Reduzierung der Vorlauftemperatur und zu einer schnelleren Auf- und Abheizphase. Eine weitere Variante der Trockensysteme besteht aus Trockenestrichplatten mit einer vorgefertigten Fräsung, die die Heizungsrohre fixiert. So fasst dieses System die vormals getrennten Komponenten, Trockenestrichplatten und Fußbodenheizung, früherer Systeme zusammen. Die geringe Montagezeit kommt besonders Architekten zugute, welche in öffentlichen Einrichtungen, wie Schulen und Kindergärten, nur die Ferien zur Verfügung haben. Außerdem kann dieses vereinfachte System auch vom Privatmann verlegt werden, sodass der "Häuslebauer" nur noch für die Rohranschlüsse einen Heizungsbauer benötigt.
Neuere Fußbodenheizungssysteme werden verstärkt für die Gebäuderenovierung konzipiert, ohne dabei in die bestehenden Fußbodenaufbauten einzugreifen. Dabei entstehen sehr niedrige Aufbauhöhen ab ca. 8 mm. Eine spezielle Ausgleichsmasse ist die Grundlage für den Bodenbelag.

Warmwasserverteilung

Bei beiden Systemen wird zur Wärmeverteilung ein Heizkreisverteiler benötigt. Alle Heizkreise (Rohrleitungsschleifen) werden jeweils mit einem Vorlauf und Rücklauf an den Heizkreisverteiler angeschlossen. An dem Heizkreisverteiler kann jeder einzelne Heizkreis mittels eines Ventils hydraulisch abgeglichen werden. Der hydraulische Abgleich ist erforderlich, da die einzelnen Bauteile der Fußbodenheizung (z. B. Heizkreisverteiler, Rohrkreise etc.) verschieden hohe Strömungswiderstände erzeugen. Eine gleichmäßige Wärmeverteilung ist nur mit gleich hohen Durchsätzen in allen Heizkreisen möglich. Durch in den Heizkreisverteiler integrierte Durchflussmengenmesser kann der Volumenstrom (in Liter pro Minute) optisch sichtbar gemacht werden. Die Energiezufuhr wird mit Thermostaten (Raumregler), deren Temperaturfühler im Heizbereich (z. B. Wohnzimmer) montiert werden, geregelt. Der Thermostat gibt ein elektrisches Signal an den Stellmotor, der dann das entsprechende Ventil am Heizkreisverteiler öffnet bzw. schließt. Die Heizleistung beträgt bei gut gedämmten Wohngebäuden etwa 50 bis 100 Watt/m². Zudem kann bis zu einer bestimmten Quadratmeterzahl (abhängig vom Durchflusswiderstand der eingesetzten Fußbodenheizung), die Fußbodenheizung direkt an den bestehenden Heizkreislauf angeschlossen werden. Die Regelung erfolgt dann über ein RTL-Ventil (Return-Temperature-Limiter zu deutsch: Rücklauf-Temperatur-Begrenzer), welches im Rücklauf der Fußbodenheizung montiert wird.
Es sind zahlreiche Verlegearten der Rohre möglich. Um eine weitestgehend gleichmäßige Wärmeverteilung im Raum zu erreichen, sollten Rohre mit gegenläufiger Warmwasser-Fließrichtung verlegt werden. Dies wird erreicht, indem die Vor- und Rückläufe jeweils nebeneinander angeordnet werden.

Elektro-Heizungen

Neben warmwassergebundenen Heizsystemen kommen auch elektrisch betriebene Heizungen zum Einsatz. Hierbei werden Widerstandskabel oder Folien mit eingearbeiteten Heizleitern unter, im oder auf dem Estrich verlegt. Sie eignen sich für alle Verlegungsarten, die auch bei Warmwassersystemen üblich sind. Wegen der geringen Bauhöhe empfehlen sie sich besonders für die direkte Verlegung unter Fußbodenbelägen. Heizkabel mit einem Durchmesser ab 3 mm können im Kleberbett von Fliesen und Folien sogar unter Laminat verlegt werden. Für die Fußbodentemperierung (nicht Vollheizung) gibt es Matten ab ca. 2 mm Höhe. Für Bade-, Dusch- und andere Feuchträume werden Leitungen mit geerdetem Schirm verwendet, um Sicherheit gegen Elektrounfälle zu garantieren.

Raumklimatisierung mit Warmwassersystemen

Fußbodenheizungssysteme werden auch zur Fußbodenkühlung genutzt. In Verbindung z. B. mit Wärmepumpen und der Erdwärme bietet sich diese Variante an. Die Oberflächentemperatur des Fertigfußbodens sollte 20 °C nicht unterschreiten. Weiterhin sollte der Taupunkt mit einem entsprechenden Feuchtigkeitsfühler überwacht werden und die Vorlauftemperatur entsprechend regeln. Die Vorlauftemperatur des Kaltwassers beträgt in der Regel 16 °C bei einer Spreizung von 2 - 3 K.