IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 22/2003, Seite 44 ff.

HEIZUNGSTECHNIK

So stimmt die Dämmung

Die praktische Umsetzung der Energieeinsparverordnung bei einer Fußbodenheizung

Dipl.-Ing. Werner Frieling*

Neue Bestimmungen wie die seit fast zwei Jahren gültige Energieeinsparverordnung (EnEV) und die sich wandelnden DIN-Vorschriften auf deutscher und europäischer Ebene haben in den vergangenen Monaten zu vermehrter Unsicherheit bezüglich eines korrekten Fußbodenaufbaus bei Warmwasser-Fußbodenheizungen geführt. Nahezu sämtliche nationalen Normen befinden sich derzeit im Wandel zu einheitlichen europäischen bzw. ISO-Normpapieren. Darüber hinaus lässt die EnEV große Spielräume hinsichtlich der Dämmung der Gebäudehülle und der technischen Gebäudeausrüstung.

Bild 1: Prinzipielle Darstellung des Fußbodenaufbaus bei Fußbodenheizungen: Links die Trockenkonstruktion am Beispiel des Produkts Polyseco, rechts die Nasskonstruktion beim Produkt Polycomfort (beides von Polytherm).

Konstruktive Merkmale

Der Heizestrich liegt aus technischer Notwendigkeit und auf Grundlage entsprechender Vorschriften als statische Einheit "schwimmend" auf der Dämmschicht. Um ihm auch die Möglichkeit der Wärmeausdehnung zu geben, wird er entsprechend der Estrich-DIN 18560 Teil 2 zusätzlich mit einem Randdämmstreifen umschlossen. Diese Art der Fußbodenkonstruktion ermöglicht hinsichtlich des Trittschalls eine zusätzliche Schallentkopplung. Ein korrekter Fußbodenaufbau beinhaltet somit immer die drei wichtigen Baukomponenten Randdämmstreifen, Trittschall-/Wärmedämmung und ein schwimmend verlegter Heizestrich.

Einflussmöglichkeiten durch Systemvarianten/Bauartkonstruktionen

Fußbodenheizungssysteme haben einen starken Einfluss auf die Art der zu wählenden Wärme- und Trittschalldämmung. Besonders bei Nasssystemen ist die Auswahl an unterschiedlichen Möglichkeiten mit verschiedenen Dämmstoffen groß. Für nahezu jeden Anwendungsfall - vom Wohnungsbau mit hohen Trittschallanforderungen bis hin zur Industrieanwendung mit hohen Verkehrslasten - sind zahlreiche Dämmstoffmaterialien und Systeme im Markt erhältlich.

Unbedingt beachtet werden muss auch die Wahl der Lastverteilschicht. Beispielsweise kann es sich um einen Standardestrich auf Zement- oder Anhydritbasis, ein Dünnschichtestrich oder gar eine Estrichtrockenkonstruktion handeln. Grundsätzlich gilt: Die Auswahl ist immer mit der gewünschten Nutzung und auf das Flächenheizungssystem abzustimmen.

Bild 2: Anwendungsbezogene Deckentypen im Wohnungsbau.

Anwendungsbezogene Unterscheidungsmerkmale der Dämmung

Durch die Auswahl des Heizestrichs und der Systemtechnologie der Fußbodenheizung hat der Planer/Architekt große Einflussmöglichkeiten, die konstruktive Aufbauhöhe mit zu bestimmen. Die Wahl wird jedoch größtenteils bestimmt durch die sich unter der Lastverteilschicht befindende Wärme-/Trittschalldämmung, sei es für eine Nass- oder für eine Trockenkonstruktion.

Für eine Nasskonstruktion kann ein "harter" oder "trittschallverbessernder" Dämmtyp gewählt werden. Bei Trockenbaukonstruktionen ist man hingegen in der Regel durch die Vorgaben der Trockenestrichanbieter an eine harte Wärmedämmung - wie beispielsweise ein PS 30-Material - gebunden. Trittschallverbesserungen lassen sich hier nicht in dem Maße realisieren wie im Bereich der Nasskonstruktionen (Bild 1).

Zur richtigen Anwendung und Auswahl einer Wärme- und Trittschalldämmung bedarf es der vorherigen Ermittlung der anwendungsbezogenen Fußbodenstandard-Konstruktionen im privaten und öffentlichen Wohnungsbau. Es muss also entsprechend der Normvorschriften und der EnEV unterschieden werden, welcher anwendungsbezogene Deckentyp vorliegt. Fünf Fälle sind möglich (s. hierzu auch Bild 2):

A. Wohnungstrenndecke zwischen zwei beheizten Räumen (20°C/20°C),

B. Wohnungstrenndecke zwischen einer Wohnung und einer gewerblich genutzten Einrichtung (20°C/15°C),

C. Wohnungstrenndecke gegen Keller und somit gegen unbeheizte Räume,

D. Bodenkonstruktion gegen Erdreich, wobei hier hinsichtlich der möglichen Grundwassertiefe unterschieden wird. Im Regelfall handelt es sich um einen Grundwasserspiegel > 5 m,

E. Trenndecke zur Außenluft (z.B. oberhalb von Gebäudeüberständen, Durchfahrten).

Tabelle 1: Mindestwärmeleitwiderstände R_l der Dämmschichten nach DIN EN 1264-4 [(m² · K)/W] unter einer Fußbodenheizung mit möglichen Dämmschichtdicken

Wärmedämmvorschriften

Für die Anwendungsfälle Wohnungstrenndecke (A) sowie Wohnungstrenndecke (B) über gewerblich genutzten Räumen ist die europäische Norm DIN EN 1264 Teil 4 Tabelle 1 maßgeblich, weil die EnEV diese Fälle nicht berücksichtigt. Für die Anwendungsfälle der Gebäudehülle (Keller, Erdreich, Außenluft, Fälle C, D, E), legt zwar die europäische Norm Mindestdämmvorschriften fest, sind aber in Deutschland mit den EnEV-Werten (Energiepass) zu überprüfen (Tabelle 1).

Das bedeutet, dass bei einer Wohnungstrenndecke, wie bisher auch, von einem Wärmeleitwiderstand von R_l> 0,75 (m² · K)/W auszugehen ist. Für Fall B bleibt auch der bisher bekannte Wert von R_l> 1,25 (m² · K)/W erhalten.

Was ist bei den sich in der äußeren Gebäudehülle befindenden Anwendungsfällen (Keller, Außenluft und Erdreich) zu beachten? Die EnEV betrachtet den spezifischen Transmissionswärmeverlust der wärmeübertragenden Gebäudehülle. Das heißt, Wärmeverluste, die das Gebäude verlassen, werden durch die EnEV reglementiert. Hauptziel der deutschen Verordnung ist es, den Jahresprimärenergiebedarf nach § 3 Absatz 1 auf der Basis des A/V-Verhältnisses zu begrenzen. Das besondere Augenmerk gilt dem spezifischen Transmissionswärmeverlust der wärmeübertragenden Gebäudehülle. Eine Festschreibung eines spezifischen U-Wertes (früher k-Wert) für die Flächenheizung gibt es nicht mehr.

§ 6 der EnEV fordert lediglich einen Mindestwärmeschutz "nach den anerkannten Regeln der Technik".

Nach Maßgabe der EnEV ist der Jahresprimärenergiebedarf des Gebäudes - unter Einbeziehung der Transmissionswärmeverluste einer Flächenheizung an Außenluft, Erdreich und ungeheizten Räumen (Keller) - nach DIN V 4108-6 zu ermitteln. Die am Markt existierenden EDV-Programme helfen bei der Lösung dieser Aufgabe. Wird auf einen öffentlich rechtlichen Nachweis für die zusätzlichen spezifischen Transmissionswärmeverluste der Fußbodenheizung verzichtet, so muss nach DIN V 4108-6 (Ausgabe Juni 2003) die Dämmschicht mit einem R_l-Wert von 2,0 (m² · K)/W ausgeführt werden. Dies würde bei einer WLG von 040 eine Dämmschichtdicke von 8 cm bedeuten. Wird der rechnerische Nachweis dagegen erbracht, sind mindestens die Wärmedämmvorgaben der europäischen Norm DIN EN 1264 Teil 4 einzuhalten, auch wenn die EnEV eine dünnere Dämmschichtdicke zulassen würde.

Es ist für das ausführende Unternehmen wichtig, sich vom Bauherrn/Architekten den Energiebedarfsausweis aushändigen zu lassen. Denn nur so kann er überprüfen, mit welchem U-Wert die Angebotsplanung zu erfolgen hat. Hier kann es durchaus sein, dass wesentlich erhöhte Wärmedämmvorgaben im Vergleich zur früheren Wärmeschutzverordnung gefordert werden. Genauso ist es auch möglich, dass die Mindestanforderungen entsprechend der DIN EN 1264 Teil 4 mit preisgünstigen Polystyrol-Wärmedämmmaterialien erbracht werden können. Erst die genaue Kenntnis über den jeweiligen Einzelfall verhindert Fehlkalkulationen.

Erhöhte Anforderungen mit U-Werten < 0,35 bis hin zu 0,2 W/(m² · K) sind technisch nur noch durch Zusatzwärmedämmmaterialien aus Polyurethan mit WLG 025 zu bewerkstelligen. Die Beispiele für die Anwendungsfälle Keller, Erdreich und Außenluft zeigen in Bild 3, welche Zusatzwärmedämmschichten eingeplant werden müssen, um die gewünschten U-Werte entsprechend des Energiebedarfsausweises des Gebäudes zu erfüllen.

Zugelassene Dämmmaterialien

Derzeit befinden sich so gut wie alle technischen Normen des Bauwesens im Umbruch. Deutsche bzw. nationale Normen verlieren ihre Gültigkeit und werden durch teils schon seit geraumer Zeit vorhandene, europäische Normen ersetzt.

Fußbodenheizung: Im Bereich der Fußbodenheizung gibt es schon seit 1997 die DIN EN 1264 Teil 1 bis 3 und seit Dezember 2001 den Teil 4. Hier wurde bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt die bestehende deutsche Norm DIN 4725 in die fast wortgleiche europäische Norm überführt.
Dämmstoffe: Die schon existierenden europäischen Dämmstoffnormen DIN EN 13162 bis 13172 befinden sich noch in der Koexistenzperiode. Das heißt, auch die deutsche Norm darf noch bis zum 31.12.2003 angewendet werden. Danach müssen die Produkte entsprechend der europäischen Norm mit eine CE-Kennzeichnung ausgewiesen sein, die dem Planer und Architekten u.a. verdeutlicht, um welchen Dämmstofftyp es sich handelt.

Ein Beispiel für eine zukünftige Produktkennzeichnung (Systemplatte für eine Flächenheizung) zeigt Bild 4.

Bild 4: Beispiel für die Produktkennzeichnung einer Systemplatte für Flächenheizungen. Als Prüfgrundlage ist hier die DIN EN 13163 für Polystyrol-Dämmstoffplatten aufgeführt. Es handelt sich um ein Produkt mit den Eigenschaften: Dicke 30 mm, Zusammendrückbarkeit 2 mm (30-2) mit der Wärmeleitfähigkeit 0,04 W (m · K) und einem R_l = 0,75 (m² · K/W). Die Systemplatte ist für eine max. Verkehrslast von 5 kPa (= 5 kN/m²) einsetzbar. Die Steifigkeit "20" verweist auf ein Trittschallverbesserungsmaß von 28 dB (A) bei harten Belägen. Euroklasse E bedeutet normal entflammbar (früher B 2).

Fazit

Gesetze, Normen und Vorschriften haben sich in den letzten drei Jahren erheblich geändert. Durch die EnEV ist dem Planer/Architekten und damit auch dem Bauherren ein größerer Spielraum für innovative Haustechnik eingeräumt worden. Das hat jedoch auch zur Folge, dass die klare Darstellung eines einzusetzenden Bodenaufbaus immer nur in Abstimmung erfolgen kann. Nicht nur die Wärmedämmung ist ein wichtiger Einflussfaktor, sondern auch die weiteren konstruktiven Merkmale eines korrekten Bodenaufbaus. Hierzu gehören neben der Dämmung auch der Heizestrich und die Komponenten mit Randdämmstreifen, Rohr und Systemplatte eines Systemanbieters.

Durch den Einsatz eines kompletten Fußbodenheizungssystems ist davon auszugehen, dass die Systemkomponenten und damit auch die gesamte Konstruktion aufeinander abgestimmt sind. Böse Überraschungen, dass neue Normen nicht eingehalten werden, sind dann in der Regel auszuschließen.

Darüber hinaus wird der Energiebedarfsausweis mehr und mehr zur wichtigsten Komponente der Absicherung zwischen Bauherren und Handwerk. Er dokumentiert, was der Bauherr/Architekt wünscht und was der Handwerker an konstruktiven Lösungen im Hinblick auf die Wärmedämmung und Anlagentechnik anzubieten und einzubauen hat. Um Missverständnissen vorzubeugen, sollte er für jedes Bauvorhaben vorliegen.

Internetinformationen:
www.polytherm.de

*) Dipl.-Ing. Werner Frieling, technischer Geschäftsführer der Polytherm GmbH, Ochtrup

B i l d e r : Polytherm GmbH, Ochtrup

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