Der Wunsch einer jungen Familie, ihr Wohnhaus aus dem Jahr 1988 zu modernisieren, und seine praktische Umsetzung wurden in der Juli- und in der September-Ausgabe der SBZ beschrieben – es ging hierbei insbesondere um die umfassende Beratung, Bestandsaufnahme, Planung und Projektierung. Im Folgenden wird die neue Wärmeübergabe beschrieben, die mit dem Rückbau der Heizkörper startete. Zum Ende der Heizperiode konnte hiermit begonnen werden, da ein Kachelofen im Erdgeschoss zu Verfügung stand, der ein Auskühlen des Gebäudes verhinderte. Es wurde also die gesamte Wärmeübergabe – ein Kesselkreis – außer Betrieb gesetzt und entleert. Die Heizkörper wurden, entsprechend dem Bauablaufplan, der Reihe nach demontiert. Das erste Zimmer (Kind 2) wurde komplett leer geräumt und der Heizkörper entfernt. Bis auf zwei der zu demontierenden Heizkörper befanden sich alle in Heizkörpernischen installiert. Diese massive Wärmebrücke wurde durch Ausmauern der Außenwandnische konstruktiv behoben.
Heizkörpernischen und Schnittstelle zur Wärmeverteilung
Die im Folgenden beschriebene Vorgehensweise galt für alle weiteren Heizkörper. Zuerst wurden die Heizkörperanschlüsse gegen Verschmutzung und Beschädigung gesichert bzw. die Anschlüsse für die Flächenheizung vorbereitet. Im Wärmeverteilkreis-Rücklauf wurde für das UP-Thermostatventil eine größere Aussparung vorgesehen. Die Ausmauerung erfolgte mit leichten Lehmsteinen, deren Rohdichte auf die bestehenden Hochlochziegel angepasst wurde. Somit wurde der Wärmeschutz optimiert, die Einzelraumheizlast reduziert und durch die weitgehend homogene Materialanpassung (im Gegensatz zu einer „Volldämmung“) wurden auch Wärmebrücken vermieden. Die Ausmauerungen erfolgten mit einem Versatz von 20 mm, um an der ausgemauerten Fläche die Anbindeleitungen der Flächenheizung an Dachschräge und Decke als wirksame Wandflächenheizung zu aktivieren.
Die Anbindeleitungen der früheren Heizkörper bestanden aus Kupferrohr, weshalb auch die Systemrohre der Flächenheizungen in Kupfer ausgeführt wurden. Diese Ausführung ermöglichte aufgrund des guten Wärmeübergangs des Kupferrohres eine hohe Wärmestromdichte zur Wärmeverteilschicht. Zur Anwendung kamen Kupferrohre von der Rolle zur freien Verlegung und als Anbindeleitungen (12 x 1,0 mm) sowie verschieden große Systemrohrregister aus Kupfer (10 x 1,0) inkl. einer Befestigungsschiene mit einer Bauhöhe von 13 mm.
Besondere Anforderungen an den Untergrund
Der geringe Systemrohraufbau war entscheidend für die Anwendungen am vorhandenen Trockenbau an Decken und Dachschrägen. Es galt bei diesem Projekt demgemäß folgende Anforderungen besonders zu beachten:
Während des Ausmauerns der Heizkörpernische und des Einbaus der UP-Regeleinheit wurde hier, wie auch in den folgenden Räumen an den Dachschrägen (Kind 2 und Eltern) und Decke (Kind 1), die Tapeten restlos – inklusive Kleber – in Eigenleistung entfernt. Nach dem Entfernen wurden die Schraubenköpfe der Gipskartonplatten sichtbar, was eine gute Orientierung für die Befestigungspunkte der Systemrohrregister bot, um die notwendige Gewichtsaufnahme sicherzustellen. Um ein Aufweichen der Trennschicht der Gipskartonplatte während des Putzauftrages zu vermeiden, wurde ein Sperr- und Haftgrund aufgetragen, der anschließend ausreichend trocknete. Die Dämm- und Trockenbauarbeiten des Dachgeschosses wurden im Rahmen der energetischen Sanierung mit Fotos dokumentiert, wodurch eine umfassende Bewertung des Untergrundes ermöglicht wurde. Die Befestigungsschienen konnten eigen- und lagestabil auf der Konterlattung der Gipskartonplatten montiert werden, ohne dass dabei eine Dampfbremse beschädigt wurde.
Montage der Flächenheizung
Für die thermisch aktivierten Flächen wurden auf Basis der Einzelraumheizlast Verlegeskizzen angefertigt. Die maximale Vorlauftemperatur resultierte aus der zur Verfügung stehenden Fläche. Eine übermäßige Oberflächentemperaturerhöhung insbesondere an der Deckenheizung galt es zu vermeiden. Durch die Mäanderverlegung des Vorlaufs an der Wandfläche werden hohe Vorlauftemperaturen abgefangen, bevor sie über den Rücklauf der Wandheizung als Vorlauf in die Deckenheizung führen. Das jeweilige Flächenverhältnis konnte dabei mit angepassten Aufbauten und Zusammensetzungen der Lehmputze ausgeglichen werden. So ließ sich an der Decke eine deutlich geringere mittlere Oberflächentemperatur realisieren. Die Montage der Flächenheizungsrohre erfolgte unmittelbar nach den Vorbereitungen des Untergrundes und der Herstellung der Schnittstelle zur Wärmeverteilung. Die Kupferrohrverbindungen wurden weichgelötet. Die Anzahl an Formstücken wurde auf ein Minimum reduziert, da das Kupferrohr ausgehalst und gebogen wurde.
Durch das Löten und Biegen der Rohre – sowie das Aufweiten der Rohrenden für die Lötverbindungen – werden hydraulische Widerstände auf ein Minimum reduziert. Dieser Vorteil wird oft unterschätzt, besonders im Vergleich zu Steck- und Pressfittings bei Kunststoffrohren. Dort führen starke Querschnittsverengungen zu deutlich höheren Strömungswiderständen, was die Effizienz und Leistung der Wärmeübertragung mindern kann. Ein weiterer Pluspunkt von Lötverbindungen ist, dass keine zusätzlichen Aufbauten in der Systemrohrebene entstehen, da keine Wülste an den Fittings vorhanden sind. Dadurch ist auch keine dickere Wärmeverteilschicht erforderlich. Die Verbindungsbögen der Systemrohrregister wurden in der Werkstatt vorbereitet, um die Arbeitszeit auf der Baustelle zu verringern. Neben den konventionellen Lötkolben mit offener Flamme werden auch elektrische Weichlötgeräte bzw. -zangen genutzt. Diese sind nicht nur in der Modernisierung, sondern auch im Holzbau, Fachwerkbau usw. sehr zu empfehlen.
Während der Montage der Systemrohre wurde auch die Elektroinstallation erweitert, was bei Wandflächen bei dieser Gelegenheit oft gewünscht wird. In diesem Zusammenhang wurden auch die Verkabelung der Einzelraumregelung und die Positionierung der Raumthermostate erledigt. Die verschiedenen Elektro-Gerätedosen wurden bereits der finalen Putzaufbauhöhe angepasst und mit Putzdeckeln geschützt.
Nach der raumweisen Fertigstellung eines Flächenheizkreises erfolgte die Druckprobe zuerst mit Druckluft und anschließend mit Wasser. Nach Feststellung der Dichtigkeit und einigen kleinen Anpassungen an der Systemrohrführung und deren Befestigung wurden Flächenheizkreise gefüllt, gespült und entlüftet sowie die Flächen zum Aufbringen der Wärmeverteilschicht freigegeben. Besonders an den Dachschrägen und Decken erfolgte der Lehmauftrag in kleinen Schritten. Der Lehmputz musste optimal abgestimmt sein – nicht zu feucht und nicht zu trocken. Hier ist das richtige Maß entscheidend, das der jeweilige Untergrund vorgibt.
Auftragen der Systemrohrebene
Die notwendige Lehmputzmenge wurde im Außenbereich hergestellt und anschließend in die jeweiligen Räume gebracht. Aus großen Eimern oder kleinen Mörtelwannen wurde der Lehmputz zuerst an den Wandflächen aufgebracht und über die Systemrohroberkante bzw. Befestigungsschiene abgezogen. An Dachschrägen und Deckenflächen ist das Aufbringen dieser ersten Putzlage mit einer Aufbauhöhe von etwa 13 mm deutlich anspruchsvoller als an einer Wandfläche. Umso wichtiger ist in diesen Fällen ein optimal abgestimmtes Material. Nachdem die Systemrohrebene aufgetragen ist, wird die gesamte Fläche noch einmal über der Befestigungsschiene abgezogen, wobei etwaige Fehlstellen mit dem Flächenspachtel ausgefüllt werden.
Diese erste Putzlage wurde auf der gesamten Fläche hergestellt. Abschnitte ohne Systemrohre mussten entsprechend ausgeglichen werden, um einen gleichmäßigen Putzaufbau zu erhalten. Eine entsprechende Antrocknungszeit ermöglicht auch das Bilden von feinen Schwindrissen und dergleichen, deren Oberflächenspannung abgebaut und von der Armierungsebene aufgenommen werden kann.
Aufbringen der Armierungsebene
Bei diesem Aufbau wurde die frisch abgezogene Systemrohrebene zunächst etwas antrocknen gelassen, bevor die Armierungsebene aufgebracht wurde. Dadurch ließ sich das Flächengewicht während der Herstellung der Wärmeverteilschicht so gering wie möglich halten. Da Lehm ein sehr tolerantes Material ist und sich mehrlagig verarbeiten lässt, konnten die einzelnen Arbeitsschritte gut in den Bauablauf integriert werden. Die anfängliche Trocknungsphase mit geringem Gewicht unterstützte zudem die Haftstabilität. Wichtig war jedoch, die angetrocknete Lehmschicht vor dem Aufbringen des vollflächigen Armierungsgewebes mit einem Sprüher leicht vorzunässen.
Eine sehr dünne Lage feinen Lehmputzes, in die ein auf den Putzaufbau abgestimmtes, feinmaschiges Armierungsgewebe vollständig eingelegt wurde, bildete die Haftbrücke zur Systemrohrebene und wurde mit dem Flächenspachtel abgezogen. Da die Systemrohrebene bereits gut angetrocknet war und ein geeigneter Luftwechsel eingerichtet wurde, verlief die weitere Antrocknung zügig. Anschließend konnte der abschließende Oberputz ohne Verzögerung aufgebracht werden.
Auftragen des finalen Oberputzes
Nach dem vollflächigen Aufbringen der Armierungsebene erfolgte der finale Oberputzauftrag mit einer Dicke von etwa 5 mm an den Dachschrägen und Deckenflächen und 10 mm an den Wandflächen. Durch die höhere Putzüberdeckung an den Wandflächen erhöht sich die Wärmespeicherung und die hohen Vorlauftemperaturen werden „abgefangen“. Der Oberputz wurde flächeneben abgezogen und gefilzt. An Wand- und Deckenanschlüssen wurde der Kellenschnitt durchgeführt, um die Verbindung unterschiedlicher Flächen zu entkoppeln und somit Spannungsrisse zu vermeiden.
Nach einer kurzen Antrocknungszeit haben die Kunden den Anstrich mit gebrochen weißer Lehmfarbe, die wir ihnen abgetönt angerührt zur Verfügung stellten, in Eigenleistung aufgetragen. Das erste Zimmer konnte dann auch schon wieder eingeräumt werden, während das nächste Zimmer ausgeräumt und mit den Vorbereitungen der Untergründe begonnen wurde. Die Heizkörpernischen wurden bereits in den teilweise noch eingerichteten Zimmern ausgemauert, nachdem der Arbeitsbereich an diesen Flächen freigeräumt und vorbereitet worden war.
Einzelraumregelung der Flächenheizungen und Funktionsheizen
Die Einzelraumregelung der Flächenheizungen im Obergeschoss wurde mit einem UP-Thermostatventil mit Fernfühler und Rücklauftemperaturbegrenzung (35 °C) im Rücklauf ausgeführt. Die mit einem Zeitschaltprogramm ausgestatteten Raumthermostate wurden an geeigneter Stelle und zur guten Bedienbarkeit nach der Fertigstellung der Oberflächen montiert. Das Kabel für den Stellantrieb wurde vom digitalen Raumthermostat über das bereits in die Wärmeverteilschicht eingeputzte Leerrohr zum UP-Thermostatventil geführt und angeschlossen. Die UP-Regeleinheit erhielt eine schlichte Abdeckung zur Revision. Abschließend wurden die Sockelleisten am Boden montiert und die Steckdoseneinsätze angebracht.
Nachdem alle Räume fertiggestellt und bereits wieder eingerichtet waren, wurden die drei neuen Flächenheizungen gemeinsam mit dem bestehenden Handtuchheizkörper sowie der Fußbodenheizung im Badezimmer zu einem neuen gemischten Heizkreis zusammengeführt und an die vorhandene Heizungsanlage angebunden. Da die Lieferzeit der bestellten Wärmepumpe noch unklar war, fiel die Entscheidung, die neue Wärmeübergabe für die bevorstehende Heizperiode weiterhin über die bestehende Kesselanlage zu betreiben. Als provisorische Lösung wurde dafür ein Drei-Wege-Mischventil mit Thermostat und Vorlauf-Anlegefühler installiert, der zuerst auf einen Wert von 45 °C eingestellt wurde.
Nach einer vollständigen Spülung und Entlüftung des neuen Heizkreises wurde ein Funktionsheizen durchgeführt, bei dem die Vorlauftemperaturen des Handtuchheizkörpers und der Fußbodenheizung im Badezimmer über die Festwerteinstellung des Drei-Wege-Mischers angepasst wurden. Damit war die neue Wärmeübergabe betriebsbereit für die kommende Heizperiode, und der erste Bauabschnitt der neuen Wärmeübergabe im Erdgeschoss konnte freigeräumt werden.
Der nächste Teil dieser Serie behandelt die Erneuerung der Wärmeübergabe im Erdgeschoss und Kellergeschoss als Fußbodenheizung in Nassbauweise mit Kalkzementestrich als lastabtragender Wärmeverteilschicht und keramischem Fliesenbelag in drei Bauabschnitten.
Bild: Forum Wohnenergie
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