Definition

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Definition

Der Begriff Flächenheizung wird oft im Zusammenhang mit der Flächenkühlung genannt. Der Grund liegt in der gleichen Eignung und Auslegungsweise der Systemkomponenten. Es wird daher die Begriffsbildung Flächen-Heizung und -kühlung verwendet.

Flächen-Heizung/-kühlung ist ein Oberbegriff für verschiedene Heizungs- und Kühlungsvarianten, die die Wärme über die Flächen der Bauteile eines Gebäudes abgeben oder aufnehmen.
Die einzelnen Varianten gliedern sich wie folgt:

  • Fußbodenheizung/-kühlung
  • Wandheizung/-kühlung
  • Deckenheizung/-kühlung
  • Bauteilheizung/-kühlung, u. a. Betonkernaktivierung (Thermische Bauteilaktivierung (Betonkernaktivierung bzw. Baukernaktivierung) ist ein Begriff aus der Klimatechnik und bezeichnet Systeme, welche die Gebäudemassen zur Temperaturregulierung nutzen. Diese Systeme werden zur alleinigen oder ergänzenden Raumheizung bzw. Kühlung verwendet. Ein solches System ist zum Beispiel die Thermoaktive Decke bzw. Kühldecke. Beim Bau von Massivdecken oder gelegentlich auch von Massivwänden werden Rohrleitungen, meist Kunststoffrohre verlegt. Durch diese Rohre fließt Wasser als Heiz- bzw. Kühlmedium. Die gesamte durchflossene Massivdecke bzw. -wand wird dabei als Übertragungs- und Speichermasse thermisch aktiviert: Zur Reduzierung komfortmindernder Strahlungsasymmetrien sollen Heizwassertemperaturen im Heizfall nicht über 28°C und Kaltwassertemperaturen im Kühlfall nicht unter 18°C liegen. Beton kann Wärme und Kühle speichern. Dieser Effekt wird bei der Betonkernaktivierung gezielt genutzt. Rohre bzw. Rohrregister aus Kunststoff werden in die Betondecken oder Betonwände integriert. Nach Fertigstellung wird Wasser durch die Kunststoffrohre geschickt, das die Betondecke, die sich tagsüber durch Sonne, Menschen und elektronische Geräte aufwärmt, kühlt. Neuere Systeme zum Heizen & Kühlen kennt man unter dem Begriff Betonoberflächenaktivierung. Die Rohrregister mit Kunststoffwaben dieser oberflächennahen Systeme befinden sich nur wenige Millimeter tief in der Decke. Die Verlegung der Systeme zur Betonoberflächenaktivierung kann in der Regel auf zwei Weisen erfolgen: partiell im Randzonenbereichen, wo sie zur Leistungssteigerung einer konventionellen Betonkernaktivierung beitragen oder vollflächig in den Decken.

Flächen-Heiz- & Kühlungssysteme erhöhen die thermische Behaglichkeit dadurch, dass sie Umfassungsflächen erwärmen. Durch die dafür notwendigen niedrigen Systemtemperaturen (Niedertemperaturheizsystem) eignen sie sich besonders für moderne Brennwerttechnik, Wärmepumpenheizung und beim Einsatz in Verbindung mit Solarthermie.

Raumflächenintegrierte Heiz- und Kühlsysteme mit Wasserdurchströmung (Kunststoffrohrsysteme) im Boden-, Wand- oder Deckenbereich betrachten den Einsatz in Wohn-, Büro- oder ähnlichen Gebäuden. Sondersysteme wie Industrieflächen oder Sportböden sind ebenfalls möglich.

Um die Anforderungen nach Behaglichkeit in Gebäuden zu erfüllen, werden immer öfter raumumschließende Flächen, wie Boden, Wand und Decke, zur Raumtemperierung genutzt. Dabei erfolgt die Energieübertragung zwischen den Nutzern und den thermisch aktivierten Flächen zu großem Teil durch Strahlung, was den natürlichen Verhältnissen zur Regulierung des menschlichen Wärmehaushaltes entspricht. Deshalb fühlen sich Menschen in Räumen, die mit Flächen-Heiz- und Kühlsystemen geheizt oder gekühlt werden, nachweislich  wohler.

Im Wärmemarkt gibt es Systeme/Produkte, die für eine hohe Energieausnutzung und eine umweltschonende Wärmeerzeugung stehen. Multivalente Flächenheiz-& Kühlsysteme bieten die Möglichkeit, die Wärmeversorgung auf mehrere Säulen, z. B. Gas, Öl und ganz besonders erneuerbare Energien, zu stellen. Zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien, z. B. aus Wärmepumpen oder Solarthermie, bieten großflächige wasserführende Heiz- und Kühlsysteme optimale Voraussetzungen. Je größer die Wärmeübertragungsfläche, desto geringere Vorlauftemperaturen werden zur Deckung der Heizlast benötigt.

Aufgrund der niedrigen Systemtemperaturen von z. B. 35/28°C lassen sich Wärmeerzeuger wie z. B. Brennwertgeräte oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen und erneuerbare Energien beliebig kombinieren. Hohe Energieeffizienz und die zusätzliche Nutzung von erneuerbaren Energien sind heute Standard im Neubau. Darüber hinaus gewinnen die Aspekte Versorgungssicherheit und Unabhängigkeit von nur einem Energieträger für Verbraucher spürbar an Bedeutung. Es liegt daher nahe, verschiedene Energiesysteme und -träger zur Beheizung und Trink-wassererwärmung zu nutzen. Die Wärmeübergabe mit modernen Flächen-Heiz- und Kühlsystemen spielt hierbei eine wichtige Rolle.

Ein Flächen-Heiz- und Kühlsystem ermöglicht den zweifachen Nutzen mit einem System - Heizen im Winter und Kühlen im Sommer.
Durch die Zirkulation von kaltem Wasser in den Rohrschleifen wird das gleiche System ohne Mehraufwand zur Kühlung genutzt.
Die empfundene Temperatur kann dadurch im Sommer soweit reduziert werden, so dass wieder behagliche Verhältnisse erreicht werden.

Funktionsprinzip eines Strahlungssystems mit Flächen-Heiz- & Kühlsystem mit Wasserdurchströmung (Kunststoffrohrsysteme)

Bild: Funktion eines Strahlungssystems mit Flächen-Heiz- & Kühlsystem (Kunststoffrohrsysteme)
Quelle: aquatherm GmbH, Attendorn

  • Thermisch ausgeglichener Raum
  • Wohlbefinden der Raumnutzer
  • Wärmestrahlung von den temperierten Wänden oder Decken direkt in den Raum