Wandheizungen
Behaglichkeit für Ihr Zuhause
Funktionsprinzip
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Abb. 1: Römische Hypokaustum-Heizung (Paturi F.: Die Chronik der Erde, Chronik-Verlag, Dortmund 1991) |
Wandheizungen sind eine aktuelle, aber nicht besonders neue Errungenschaft. Schon die "alten Römer" kannten vor 2000 Jahren dieses Prinzip um ihre Thermen zu beheizen. Die Hypokaustum-Heizung war eine der wichtigsten technischen Erfindungen antiker Baumeister. Bei dieser antiken Art der Wandheizung wurden Hohlräume in Wänden und Fußböden durch Rauchgase erwärmt, die in einer Kammer unterhalb des zu erwärmenden Zimmers (dem Hypokaustum) erzeugt wurden. Durch diese Hohlkammersteine breitete sich die Wärme gleichmäßig und großflächig aus, die Strahlungswärme wurde ähnlich dem Prinzip des Kachelofens oder Kamins zum komfortablen Beheizen der Räume genutzt. Die Nachteile des offenen Feuers wurden vermieden.
Moderne Heizungen, Prinzipien der Wärmeübertragung
Konvektion
Man unterscheidet in der Physik verschiedene Arten der Wärmeübertragung. Die gängigste Methode
einen Raum zu beheizen basiert auf dem Prinzip der Konvektion, die meisten gebräuchlichen Heizkörper
nutzen dieses Prinzip. Hierbei wird Luft als Medium für den Wärmetransport verwendet. Durch die
Heizkörper, die eine weit höhere Temperatur als ihre Umgebung haben, wird eine Luftströmung erzeugt.
Kalte Luft erwärmt sich an den Heizkörpern und steigt nach oben. Die aufgestiegene Luft kühlt wieder ab
und fällt zu Boden. Durch die Konvektion wird also eine permanente Luftwalze erzeugt. Diese Strömung
bringt einige Nachteile mit sich. Zum einen können Luftbewegungen ab ca. 0,3 m/ s von Menschen
wahrgenommen und als negativ empfunden (Zugluft) werden. Zum anderen werden mit der Luft auch
Partikel wie z.B. Hausstaub oder Milben transportiert. Außerdem trocknet die Luft aus, was wiederum
als unangenehm empfunden werden kann.
Wärmestrahlung
Ein weiteres Prinzip, das bei der Beheizung von Gebäuden eine Rolle spielt, ist das Prinzip der
Wärmestrahlung in Form der Strahlungsheizungen. Strahlungsheizungen gibt es als Kachelöfen,
Wand-, Fußboden- oder Deckenheizungen.
Bei der Strahlungsheizung wird die Wärme direkt, also ohne das Trägermedium Luft abgestrahlt.
Beim Auftreffen der Strahlung auf einen Körper wird diese in Abhängigkeit des Materials des
Körpers zum Teil reflektiert und zum Teil absorbiert, d. h. in Wärme umgewandelt. Durch die
Wärmestrahlung werden also die in einem Raum befindlichen Objekte (Menschen, Möbel, Wände, etc.)
aufgeheizt, die Raumluft bleibt relativ kühl.
Vorteile von Wandheizungen
Auch im Vergleich mit anderen Flächen- und Strahlungsheizungen, vor allem der Fußbodenheizung hat
sich die Wandheizung als physiologisch sehr günstige Heizung herauskristallisiert.
Bei der Wandheizung findet die Wärmeabgabe in die Räume bei relativ niedrigen Temperaturen
über sehr große Flächen statt. Durch die geringen Temperaturunterschiede zwischen Oberflächentemperatur
und Raumlufttemperatur ist die Wärmeabgabe auf dem Weg der Konvektion und das Temperaturgefälle
in derart beheizten Räumen entsprechend gering.
Es ist zwar selbstverständlich von persönlichen Vorlieben abhängig, doch fühlen sich viele
Menschen bei einer Wandoberflächentemperatur von z.B. 21 °C in Wohnräumen schon bei 18 °C
Raumtemperatur wohl.
Logischerweise führt eine Senkung der Raumtemperatur zu einer Reduzierung des Heizenergiebedarfs
und somit zu einer Schonung der Ressourcen und des Geldbeutels und nicht zuletzt zu einer Verminderung
des CO2-Ausstosses. Senkt man die Raumtemperatur lediglich um 1 °C ab, reduziert sich der
Heizenergiebedarf um ca. 5 %. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass der Einbau
von Wandflächenheizungen nur in gut gedämmten Gebäuden erfolgen sollte, um den Wärmeverlust nach
außen zu begrenzen. In schlechter gedämmten Gebäuden sollte die Wandheizung mit einer Innendämmung
kombiniert werden, um den Wärmeverlust zu begrenzen.
Die Behaglichkeit der Wandheizung wird durch den entsprechend hohen Anteil an langwelliger
Wärmestrahlung (Prinzip "Sonne") und ihrer physiologischen Wirkung weiter verstärkt. Ein von allen Seiten
gleichmäßig erwärmter Raum hat zudem keine kalten Ecken, damit (fast) keine Luftzirkulationen und
somit auch keine Staubaufwirbelungen.
Bei der Wandheizung entfallen sichtbare Heizkörper im Raum, Fenster können bis zum Boden reichen.
Um die Wirksamkeit nicht zu beeinträchtigen, dürfen Wandheizflächen nicht mit Möbeln verstellt werden.
Vorsicht ist auch beim Aufhängen von Bildern und Regalen geboten, beim unvorsichtigen Einschlagen
von Nägeln oder dem Bohren von Löchern besteht die Gefahr eine wasserführende Leitung zu treffen
und zu beschädigen. Abhilfe schaffen hier neben einer sorgfältigen Planung und Dokumentation
temperaturempfindliche Folien und Wandscanner. Mit den Folien lassen sich die wasserführenden
Rohre in einer temperierten Wand gut orten.
Baustoffauswahl Putz
Prinzipiell können Wandflächenheizungen mit allen gebräuchlichen Putzsystemen verputzt werden,
jedoch sind nicht alle Putze gleich gut geeignet. Die Anforderungen an einen für eine
Wandflächenheizung geeigneten Putz erfüllen z.B. optimierte Fertiglehmputze als Werktrockenmörtel
sehr gut. Sie sind zudem auch die ökologischste Produktvariante, denn Lehm muss nach dem Abbau
lediglich getrocknet und gemahlen werden, d.h. ökologische Leitparameter wie z.B.
Primärenergieverbrauch, Schadstoffemissionen usw. sind bei Lehmprodukten am niedrigsten!
Alternativ dazu, bieten sich Kalkputze an, die ähnlich positive Eigenschaften aufweisen, aber
strapazierfähiger, d.h. unempfindlicher gegen mechanische Einwirkungen wie Schlag- und
Stoßbelastungen sind, außerdem ist die mögliche Auswahl an Oberputzen größer. Unter
Fliesenbelägen sollten Kalk-zementputze verwendet werden.
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Abb. 4 +5: Ausführungsbeispiel Wandheizsystem - hier Register aus Kunststoff-Aluminium Verbundrohren- an einer Innenwand in einem Altbau (vorher/nachher) mit einem Kalkputzsystem verputzt |
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Alternative Trockenbau am Beispiel eines Lehm-Klimaelements
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| Abb. 6: Fertig montierte und an den Heizkreislauf angeschlossene Klimaelemente |
Eine Alternative zum Verputzen der Wandflächenheizung ist die Erstellung im Trockenbau.
Hier werden fertige Lehmplatten verwendet, in denen die wasserführenden Heizleitungen bereits
eingelassen sind. Bewährt haben sich solche Trockenbau-Platten vor allem bei der Renovierung,
in Holzhäusern oder in Dachschrägen - also überall dort, wo das Einbringen von Putzen und
der damit verbundenen Feuchtigkeitseintrag nicht gewünscht ist oder der Bauablauf beschleunigt
werden soll. Die Platten werden entweder direkt auf einen ebenen, tragfähigen Untergrund
geschraubt oder -weitaus häufiger- als Vorsatzschale (Vorwand) eingesetzt.
Die Vorsatzschalenvariante bietet unter anderem den Vorteil, dass der Hohlraum für eine
Innendämmung genutzt werden kann, um die Wärmeverluste in schlecht gedämmten Altbauten zu
reduzieren. Die Klimaelemente können mit Lehm- oder Kalkputzsystemen verputzt werden.
Fazit
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Abb. 7 Fertige Wandheizung aus Klimaelementen mit farbigem Lehmfeinputz |
Wandheizungen besitzen längst keinen Exotenstatus mehr. Sie tragen zu einem angenehmen und gesunden Wohnklima bei, mit den geeigneten Putzbeschichtungen lässt sich diese Wirkung noch steigern.
In einer gut gedämmten Gebäudehülle können sie dafür sorgen, Heizenergie einzusparen, häusliche CO2-Emissionen zu reduzieren und zu einer Ressourcenschonung beizutragen. Die Herstellung einer auf Dauer rissfreien Putzbeschichtung auf einer Wandheizung stellt für geschultes Fachpersonal unter Beachtung einiger spezifischer Putzregeln kein Problem dar.
Die Möglichkeit einer Trockenbauvariante steigert die Zahl der Einsatzmöglichkeiten und somit die Attraktivität dieses Heizsystems.
Zusätzliche Attraktivität birgt die Tatsache, dass speziell dafür ausgelegte Elemente -die entsprechende Anlagentechnik vorausgesetzt- auch als Kühlelemente genutzt werden können. So sorgen Wandheizelemente, die in erster Linie zur Steigerung der Behaglichkeit im Winter entwickelt wurden, auch an heißen Sommertagen für ein angenehmes Raumklima.
Quellen
Bauer A., Gänßmantel J., Innendämmungen und Wandflächenheizsysteme, in: WTA-Journal 1/2006, WTA-Publications München 2006, s. 129-148
Autor
Dipl.-Ing. (FH) Achim Bauer
Jahrgang 1971. Dipl. Ing. (FH) Bauingenieurwesen. ö.b.v. Sachverständiger für das Stuckateurhandwerk
(HWK Mannheim Rhein-Neckar Odenwald) Seit 1998 Betriebsleiter im familieneigenen Stuckateurbetrieb.
Inhaber eines Ingenieurbüros für Ausbau und Fassade seit 01.03.2006. Energieberater, Mitglied
im Sachverständigenarbeitskreis, der Fachgruppe Wärmeschutz und im Bildungsausschuss des
Fachverbandes der Stuckateure für Ausbau und Fassade Baden-Württemberg.
Obermeister der Stuckateurinnung Mannheim.
Mitglied des Expertenkreises Rhein-Neckar (EKR)