Fußbodenheizung unter Vollholzböden: Das gibt es zu beachten
Fußbodenheizung ist keineswegs gleich Fußbodenheizung. Und das gilt erst recht im speziellen Fall von wasserführenden Systemen unter Vollholzböden. Auch wenn hier heutzutage mit hoher Effizienz geheizt werden kann, sollten im Umgang mit Holz trotzdem einige Besonderheiten beachtet werden. Denn eine Diele, egal ob behandelt oder unbehandelt, bleibt ein Naturprodukt. Dessen spezifische Materialeigenschaften werden von vielen geschätzt, müssen aber auch vom Fachhandwerker berücksichtigt werden.
Grundvoraussetzung für den Einsatz von Holzdielen ist ein trockener Untergrund. Das gilt im Übrigen auch für den Bodenaufbau ohne Fußbodenheizung. Hier ist vor allem bei zuvor eingebrachten Nassestrichen die Restfeuchte zu beachten. Dabei wird mit der sogenannten Calciumcarbid-Methode (CM-Messung) der Restfeuchtegehalt in CM-% bestimmt. Andere Messverfahren sind möglich, allerdings ist die CM-Messung gerichtlich verwertbar – falls notwendig.
Für die verschiedenen Estricharten gelten unterschiedliche Restfeuchten, um die Belegreife nachzuweisen. So ist nach DIN 18 560-1 „Estriche im Bauwesen“ eine Restfeuchte von 1,8 CM-% bei einem Heizestrich als Zementestrich zulässig, bei einem Calciumsulfatestrich 0,3 CM-% und bei einem Calciumsulfatfließestrich als Heizestrich 0,5 CM-%.
Restfeuchte beachten
Für Vollholzdielen gilt ebenso eine Restfeuchte von 1,8 CM-%. Da der Werkstoff Holz nach der Verlegung weiterhin arbeitet, gilt der Grundsatz: je trockener, desto besser. Hinzu kommt ein sauberer Systemaufbau unter dem verlegten Dielenboden, bestehend aus Kleber (bzw. Lagerhölzern bei geschraubter Befestigung), Heizestrich, Dampfsperre, Trittschalldämmung und Rohbetondecke bzw. Rohfußboden. Nur so ist gewährleistet, dass der Dielenboden zukünftig keinen Schaden durch die konstruktionsbedingte Restfeuchte nimmt.
Bei der trockenen Verlegung hat die Restfeuchte ebenfalls eine große Bedeutung für die Gesamtkonstruktion: Kommen hier zum Beispiel noch Konstruktionshölzer unterhalb der Dielung zum Einsatz, so sollte deren Restfeuchte je nach Herstellerempfehlung 10 bis 12 CM-% nicht überschreiten.
Fußbodenaufbau berücksichtigen
Verklebte Dielen gewährleisten einen gleichmäßigen Wärmeübergang ins Holz und auf die Holzoberfläche. Eine schwimmende Verlegung, wie sie beispielsweise bei Parkettböden oft ausgeführt wird, führt zu Luftpolstern unterhalb des Belags. Das hat eine verzögerte Reaktion und stark verringerte Effizienz des Heizsystems zur Folge. Die Entscheidung, welcher Bodenbelag wie verlegt wird, muss also bei der Auslegung der Fußbodenheizung berücksichtigt werden. Nur dann gibt es keine bösen Überraschungen, was die Anlageneffizienz, den Systemkomfort und etwaige Schadensquellen betrifft.
Holz lebt und verändert sich
Holz ist ein Werkstoff aus der Natur, der auch nach dem Einbau weiterlebt, Feuchtigkeit aufnimmt und dosiert wieder in die Raumluft abgibt. Die hygroskopischen Eigenschaften des Holzes sind dabei durchaus gewünscht. In den Wintermonaten und in trockenen Regionen mit niedriger Luftfeuchtigkeit gibt ein Vollholzboden Feuchtigkeit ab, während warmer und feuchter Perioden nimmt er sie wieder auf. Das schafft ein ausgeglichenes Raumklima über das gesamte Jahr hinweg.
Damit einher geht jedoch das Quellen und Schwinden des Werkstoffes. Ein Schwindriss in der Dielung kann bei langen Trockenperioden und einer relativen Luftfeuchtigkeit von unter 30% entstehen. Eine hohe relative Luftfeuchtigkeit von über 60% und mehr kann vor allem zur Schimmelbildung in der Konstruktion und in den feuchten Innenräumen sowie zu Aufwerfungen durch Quellen des Holzes führen.
Holz bleibt also auch nach dem Einschlagen, der Lagerung und Trocknung sowie der Verarbeitung weiterhin ein flexibler Werkstoff. Das zeigt auch die technische Empfehlung vieler Holzdielenhersteller, dass beim Bohren der Heizrohrlöcher das Bohrloch ca. 20mm größer sein sollte als das Heizungsrohr. So bleibt sichergestellt, dass der Boden sich noch bewegen kann.
Wärmeleitfähigkeit je nach Holzart unterschiedlich
Für die Berechnung der Heizleistung der Fußbodenheizung ist der Werkstoff der Oberfläche von großer Bedeutung. Anders als bei einem Heizestrich, beispielsweise mit einer 10-mm-Fliese zuzüglich 5mm Kleber, sind bei Holzböden Stärken von 20 bis 30mm durchaus der Standard. Mit bestimmten Systemen, wie zum Beispiel Alu Floor von PYD, können sogar Stärken von 50mm beheizt werden.
Eine wichtige Einflussgröße ist dabei die spezifische Wärmeleitfähigkeit (angegeben als Wärmeleitzahl ), die je nach Holzart sehr unterschiedlich ausfallen kann. So liegt sie bei Douglasie, Tanne und Fichte bei 0,13 W/(m·K), bei schwereren Hölzern wie Buche und Eiche bei 0,20 W/(m·K). Buche und Eiche bieten bei einer höheren stofflichen Dichte als Tanne, Fichte und Douglasie zusätzlich ein größeres Wärmespeichervermögen als die vorgenannten Nadelhölzer.
Neben Dichte, Wärmeleitfähigkeit sowie Wärmespeichervermögen des Holzes hat die Dimension einen Einfluss auf die Effizienz des Systems. Eine geringere Stärke der Fußbodendiele bedeutet einen geringeren Wärmewiderstand. Damit lässt sich je nach Anlage die Vorlauftemperatur absenken, was positive Auswirkungen auf den Gesamtenergieverbrauch hat.
Heizleistung bei Holzdielen
Für die Berechnung der Heizlast geht man in Wohn- und Aufenthaltsräumen von einer Raumtemperatur von 20 bis 22°C aus. Diese sollen während der gesamten Heizperiode konstant gehalten werden. Die Hersteller von Fußbodendielen empfehlen eine Oberflächentemperatur von maximal 26 bis 27°C. Der optimale Bereich liegt bei 23 bis 24°C. Deutlich höhere Oberflächentemperaturen bedeuten Schäden für den Belag und den Estrich.
Bei gut gedämmten Neubauten liegt der Heizwärmebedarf logischerweise niedriger als bei Bestandsgebäuden. So ist ein Heizwärmebedarf im EnEV-konformen Neubau von durchschnittlich 40W/m2 realistisch. Dieser kann aber im sanierten Bestand durchaus mehr als doppelt so hoch sein.
Einfluss der Oberflächentemperatur
Grundsätzlich gilt: Je höher die geplante Heizleistung des Systems in W/m2, desto höher in der Theorie die maximale Raumtemperatur. Doch lässt sich die Oberflächentemperatur des Bodens keineswegs beliebig erhöhen. Dies liegt nicht nur an den genannten konstruktiven Gründen.
Für Aufenthaltsräume gilt eine maximal zulässige Oberflächentemperatur von 29°C. Aber bereits ab 26°C, die bei Systemaufbauten mit Fliesen oder Naturstein durchaus üblich sind, wird der Boden subjektiv bereits oft als zu warm empfunden. Hinzu kommen Aufheizungserscheinungen bei den konventionellen Nur-Rohr-Systemen: Im Mittel kann der Bodenbelag die gewünschte Wohlfühltemperatur haben, in den Zonen, wo die Rohre verlaufen, aber deutlich wärmer sein.
Effizienz trotz großer Dielenstärken
Abhilfe schafft die Absenkung der Vorlauftemperatur und damit eine verringerte Oberflächentemperatur. Das mindert jedoch die Heizleistung der Fußbodenheizung. Hier sind Systeme, die auf zusätzliche Wärmeleitbleche setzen, von Vorteil. Sie können mit einer gleichmäßigen Wärmeverteilung über die gesamte Oberfläche aufwarten.
Die Systeme des Herstellers PYD bieten hier etwa durch die spezielle Prägung ihrer patentierten Aluminiumleitbleche eine Flächenvergrößerung von bis zu 30% und im Vergleich zu einer Nur-Rohr-Flächenheizung eine etwa 280% größere Oberfläche. In der Folge lässt sich die gleiche Effizienz und Heizleistung wie bei einem Nur-Rohr-Heizsystem mit einer deutlich niedrigeren System- und Oberflächentemperatur realisieren.
Im Heizfall sind damit laut Hersteller statt der üblichen Vorlauftemperaturen von 35 bis 45°C Systemtemperaturen von nur 30 bis 35°C möglich. Das reduziert langfristig die Betriebskosten und erleichtert den Einsatz von moderner Brennwerttechnik, Wärmepumpen oder der Solarthermie. Darüber hinaus ermöglichen die Heizungsrohre aus PE-RT mit Abmessungen von 20 × 2mm einen geringen Druckverlust im System. So können Heizkreise bis zu einer Fläche von etwa 30m² realisiert werden.
Fazit
Der Einsatz einer Fußbodenheizung unter einem Dielenfußboden ist durchaus sinnvoll und effizient, wenn hierbei wesentliche Parameter beachtet werden. Dazu gehören die
- Holzfeuchte,
- die Restfeuchte des Estrichs,
- eine fehlerfreie Konstruktion sowie
- Wärmeleitfähigkeit und
- individuelle Werkstoffeigenschaften des Holzes.
Alle weiteren Anforderungen und Berechnungen sind identisch zu anderen Oberflächen, wie etwa Keramik, Naturstein oder Laminat.
Mit speziellen Systemen, die eine gleichmäßige Wärmeverteilung über den Dielenboden gewährleisten und die sich zeitgleich als kostengünstig und wartungsfreundlich im Betrieb zeigen, bieten Naturholzböden somit eine echte Alternative zu den altbekannten Oberflächen.
Dieser Artikel von Christian Pfnür ist zuerst erschienen in SBZ 21/2019. Christian Pfnür ist Vertriebsleiter bei PYD-Thermosysteme.
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