Arbeitsfördernd und sparsam im Verbrauch [Seite 1 von 2]

In Wohnhäusern ist die Fußbodenheizung nicht mehr weg zu denken. Sie verbreitet ein angenehmes Raumklima und verteilt die Wärme gleichmäßig. Diese Vorteile können auch im Industriebereich Verwendung finden. Besonders sparsam funktioniert das, indem sie nur Aufenthalts- und Arbeitsbereiche auf die vorgeschriebenen Temperaturen bringt.

Für die Hallenheizung eignen sich grundsätzlich verschiedene Systeme. Angefangen von der Luftheizung, über Deckenstrahlplatten, Dunkel- und Hellstrahler sowie Industriefußbodenheizsysteme. Und auch wenn sich die Nutzung von Lager-, Fabrik- und Werkstatthallen unterscheidet, haben alle einige Gemeinsamkeiten: Sie verfügen über eine große Grundfläche und ein hohes Luftvolumen. Außerdem lassen sich die Bereiche, in denen Wärme erforderlich ist, meist genau definieren.

Bei großer Raumhöhe ist es besonders wichtig, die Verteilung der gewünschten Raumtemperatur optimal und wirtschaftlich zu gestalten sowie konvektiv erzeugte Wärmepolster unter der Hallendecke zu vermeiden. Um keine Energie zu verschwenden, muss eine Hallenheizung daher nur einzelne, genau definierte Arbeitsbereiche, auf höhere Temperaturen bringen. Hierfür können durch einzelne Heizkreise nach Bedarf unterschiedliche Temperaturniveaus in den Hallenbereichen erzielt werden.

Behaglichkeit und Kostenersparnis

Strahlungsheizungen, wie z. B. Flächenheizungen, bringen Wärme gleichmäßig in den Raum ein, ohne die Luft dabei zu erwärmen. Sie sorgen somit auch bei geringeren Umgebungstemperaturen für eine hohe Behaglichkeit und helfen, Kosten zu sparen. In einer Studie des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme „Zur Messung der thermischen Behaglichkeit in einer Werkhalle“ wurden zur Bewertung der lokalen thermischen Behaglichkeit nach ISO 7730:2005 folgende Größen messtechnisch erfasst und ausgewertet: vertikaler Lufttemperaturunterschied, Temperatur der Fußbodenoberfläche und die Strahlungsasymmetrie. Es zeigt sich, dass mit einer Flächenheizung ohne Einsatz zusätzlicher Radiatoren oder Luftheizung in der Industriehalle der Komfort stets gewährleistet war. Auch unter Berücksichtigung der Nutzereinflüsse (Öffnen/Schließen von Werktoren) und damit einhergehenden Lüftungswärmeverlusten wurden die Anforderungen des thermischen Raumkomforts erfüllt.

Arbeitsstättenverordnung: Anforderung an die Raumlufttemperatur

In Arbeitsräumen muss die Lufttemperatur in Abhängigkeit von der Arbeitsschwere und Körperhaltung mindestens den Werten in Tabelle 1 entsprechen, wobei diese Lufttemperatur während der gesamten Arbeitszeit gewährleistet werden muss.

Fußböden an Arbeitsplätzen müssen so gegen Wärme und Kälte gedämmt sein, dass ein ausreichender Schutz sowohl gegen eine unzuträgliche Wärmeableitung als auch gegen eine unzuträgliche Wärmezuführung besteht. Ein ausreichender Schutz liegt in Arbeitsräumen vor, wenn die Oberflächentemperatur des Fußbodens nicht mehr als 3 °C unter oder 6 °C über der Lufttemperatur liegt, nachzulesen in den technischen Regeln für Arbeitsstätten A1.5/1.2 – Fußboden. Eine Industriefußbodenheizung erfüllt diese Anforderungen in der Regel.

Vorteile bei der Halleneinrichtung

Die Fußbodenheizung ermöglicht eine freie und flexible Raumgestaltung ohne störende Heizaggregate. Das Verwirbeln und Verteilen von Staub, Dämpfen und Gerüchen wie bei Luftheizern wird nicht unterstützt. Die Befestigung von Hallenaufbauten am Fußboden ist durch eine im Vorfeld zugesicherte Bohrtiefe gegeben. Eine nachträgliche Umgestaltung der Arbeitsbereiche ist somit jederzeit möglich und der uneingeschränkte Einsatz von Hallenkränen ebenfalls gewährleistet.

Planung und Auslegung – Worauf ist zu achten?

Die Dimensionierung der gesamten Bodenkonstruktion wird bestimmt durch die bei späterer Nutzung auftretenden statischen und dynamischen Lasten, wie z. B. Punktlasten von Maschinen, Regalen und Radlasten von Fahrzeugen. Die Nutzlasten sind in Gewerbe- und Industriebauten erheblich höher als im Wohnungsbau. Der Fußbodenaufbau wird daher objektbezogen vom Planer und Statiker vorgegeben. Die Heizrohre werden in der Regel direkt in die lastaufnehmende Betonplatte integriert.

Nahezu in jeder Betonkonstruktion – Stahl-, Spann-, Stahlfaser-, Vakuum-, Walzbeton etc. – kann eine Flächenheizung eingebaut werden. Bei statisch richtig dimensionierten Betonplatten werden die Heizrohre und Heizleitungen durch auftretende Lasten auf die Betonplatte nicht beansprucht.

Industrieflächen bekommen fast immer eine untere und obere Bewehrung aus Betonstahlmatten. Somit hat man gute Möglichkeiten für eine Rohrbefestigung, die überwiegend an der unteren Bewehrung erfolgt.

Druckverluste beachten

Im Industriebereich legt man erheblich größere Heizflächen an, als man es vom Wohnungsbau gewohnt ist. Größere Heizkreise verursachen aber auch einen größeren Druckverlust, der nur durch Verwendung eines Rohres mit größerem Durchmesser kompensiert werden kann. Da außerdem der erforderliche spezifische Wärmebedarf halb so groß wie der im Wohnungsbau ist, ergeben sich automatisch größere Rohrlängen je Heizkreis. In jedem Fall ist eine genaue Berechnung der Volumenströme erforderlich, um den Druckverlust im Heizkreis nicht über 3 m Wassersäule anwachsen zu lassen.

Der Anschluss der Heizkreise kann an Heizkreisverteilern, aber auch nach dem Tichelmann-Prinzip in Kanälen erfolgen, die mittig oder seitlich an den Industrieflächen angeordnet sind.