Überschüssige Wärme im Fußboden speichern

Bereits in 2001 berichteten wir über einen Wärme speichernden Innenputz zur Stabilisierung der Raumtemperatur in Gebäuden*. Dieser enthält einen Latentwärmespeicher aus Wachskügelchen. Wird es draußen beispielsweise zu heiß, so wird die überschüssige Wärme durch das Wachs aufgenommen, ohne dass sich dabei die Raumtemperatur groß erhöht. Kühlt es sich wieder ab, so wird die gespeicherte Wärme wieder an die Raumluft abgegeben. Auf einem ähnlichen Prinzip fußt das neue Fußbodenheizungssystem Profitherm floor PCM der Fränkischen Rohrwerke. Produktmanager Joachim Brockmann sprach mit der IKZ-HAUSTECHNIK-Redaktion über die Vorteile des Heizsystems.

»Der Heizungsbauer profitiert von einer erhöhten Wertschöpfung«
Joachim Brockmann

IKZ-HAUSTECHNIK: Herr Brockmann, was ist das Besondere am neuen Fußbodenheizungssystem Profitherm floor PCM?

Joachim Brockmann: Nun, Energie für Flächenheizungen nutzen heißt, Wärme effizient speichern. Der Vorteil unseres Systems liegt in der Nutzung der latenten Wärme während des Phasenwechsels. Unser ökologisches Wärmespeichergranulat nutzt die Schmelzwärme von Latentwärmeparaffin, um Wärme bei konstanter Temperatur zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt bei der gleichen Temperatur wieder abzugeben.

Schemazeichnung Fußbodenheizungssystem Profitherm floor PCM.

• Trittschalldämmung

• MVR-alpex-therm xs

• Wärmespeichergranulat

• Spezial Trennfolie

• Fasergebundene Estrichelemente

IKZ-HAUSTECHNIK: Wie genau funktioniert der Fußboden-Energiespeicher?

Joachim Brockmann: Erreicht das Wärmespeichergranulat seine Schmelztemperatur - 41 bis 43°C - so beginnt es innerhalb des Trägermaterials zu schmelzen. Die Kapillarkräfte des Trägermaterials sorgen dafür, dass das PCM (= Phase Change Material) in der Flüssigphase nicht aus dem Trägermaterial austreten kann und man stets mit einem "trockenen" Speichermaterial arbeitet. Freie Räume in unseren gebundenen PCM’s sorgen ferner dafür, dass auch die Volumenänderung während des Phasenwechsels vom Trägermaterial aufgenommen wird.

Profitherm floor PCM kann bei einer Granulatschicht von 40 mm eine Wärmemenge von ca. 500 Wh/m² aufnehmen. Um das System Energie sparend zu betreiben und den Schmelzpunkt zu erreichen, wird das Speichergranulat in Verbindung mit thermischer Solarenergie als Heizungsunterstützung eingesetzt. Die Funktion der Fußbodenheizung erfolgt im Normalbetrieb bis 45°C über den Wärmeerzeuger. Beim Solarbetrieb mit Heizwassertemperaturen von über 60°C im Warmwasser- oder Pufferspeicher erfolgt eine weitere Wärmeeinspeicherung in den Fußboden.

Das Granulat kann bei einer Schichtdicke von 40 mm eine Wärmemenge von 500 Wh/m² aufnehmen.

IKZ-HAUSTECHNIK: Warum der Phasenwandel bei 41 bis 43°C?

Joachim Brockmann: Der Schmelzpunkt des Granulats wurde von uns so gewählt, um einerseits die von der DIN vorgeschriebene maximale Oberflächentemperatur der Fußbodenheizung einzuhalten. Andererseits, den durch den Wärmedurchgang gesteuerten, bei Niedertemperaturheizungen minimalen Regelbereich zu realisieren.

Die Fußbodenheizung kann natürlich auch mit niedriger Temperatur betrieben werden. Dabei wird jedoch nicht der Speichereffekt des Granulats genutzt, der beim Phasenwechsel eintritt.

Vergleich der Wärmespeicherung duch sensible und latente Wärme.

IKZ-HAUSTECHNIK: Nun ist die Latentspeicherung keine gänzlich neue Erfindung.

Joachim Brockmann: Richtig. Einsatzgebiet für das von uns verwendete Wärmespeichergranulat Rubitherm GR41 war beispielsweise in der Vergangenheit die elektrische Fußbodenspeicherheizung. Durch die konstante Erhöhung der Stromkosten suchte man nach einem System, das zukünftig wirtschaftlicher arbeitet und regenerative Energiequellen nutzt.

Wärmekapazität verschiedener Materialien.

IKZ-HAUSTECHNIK: Abschließende Frage: Welche Vorteile bietet das Fußbodenheizungssystem für den Verarbeiter, welche für den Nutzer?

Joachim Brockmann: Der Heizungsbauer profitiert von einer erhöhten Wertschöpfung, da er den Boden bis zur Belegreife komplett fertig stellt und für den Kunden alle Dienstleistungen, vom Einbau der Fußbodenheizung über die Installation der Regelungstechnik bis hin zur Verlegung des sofort begehbaren Trockenbodens, ausführen kann.

Der Bauherr dagegen kann bei Einsatz einer Solaranlage die " kostenlose" Energie der Sonne nutzen, um die hohe Wärmespeicherkapazität des Granulats im Fußboden zu aktivieren. Damit ist es möglich eine Energieeinsparung im Jahresverlauf bis 35% zu realisieren. Besonders in Übergangszeiten werden durch die Solaranlage die Energiekosten reduziert. Weiter kann er sein Bauprojekt schneller abschließen: Die bei Estrichverlegung sonst notwendigen Trockenzeiten fallen weg und er kann gleich nach der Einbringung von Profitherm floor PCM den von ihm gewünschten Bodenbelag verlegen.

Internetinformationen:
www.fraenkische-haustechnik.de

*) im Beitrag "Drei Liter reichen", IKZ HAUSTECHNIK - Ausgabe 21/2001, Seite 44 ff.

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