Optimierungspotenziale beim Wärmeübergang erschließen

Es gibt verschiedene Arten, einen Raum der Nutzung entsprechend zu erwärmen. Eine, die immer mehr im Neubau und auch im Bestand eingesetzt wird, ist die Flächenheizung, insbesondere im Boden. Dabei spielen Komfort, Kosten und Effizienz eine Rolle.

Die Vorteile einer Flächenheizung vor allem im Fußbodenbereich liegen auf der Hand: Freie Nutzung des Raumes, kaum Staub, keine Temperaturspitzen, niedrige Vorlauftemperaturen. Die heutigen Systeme sind in der Regel mit sparsamen und effektiven Wärmeerzeugern zu betreiben. Regenerative Energiequellen eignen sich hier besonders gut. Außerdem sind sie je nach Auslegung sowohl im Bestand wie auch im Neubau unkompliziert einzubauen.
Neben Leistung und Kosten ist auch das persönliche Wohl- oder Wärmeempfinden eine wichtige Komponente bei der Frage nach dem optimalen Umgebungsklima. Betrachtet man den Raum an sich, spielen Faktoren wie die Temperatur der Umschließungsflächen, die Luftverteilung innerhalb des Raumes und die Wärmequelle eine entscheidende Rolle. Geht man von einer Idealheizung aus, bei der etwa Temperaturdifferenzen der verschiedenen Raumoberflächen weniger als 5 K betragen, kommt die Strahlungsasymmetrie der Fußbodenheizung dem Modell am nächsten. Allerdings ist auf die Grenzwerte der Oberflächentemperierung gem. DIN EN 1264 zu achten.
Die Firma PYD Thermosysteme aus Bischofswiesen hat diese Vorteile der Flächenheizung verfeinert. Das patentierte Alu-Leitblech samt Pyramidenprägung und Rohrrillenstanzungen für einen optimalen Systemrohrkontakt verbessert den Wirkungsgrad erheblich. Die Wärmeleitfähigkeit von Estrich beträgt 1,5 W/m K, von Aluminium 200 W/m K. Aluminium leitet Wärme demnach 133-mal besser. Zusätzlich vergrößert die Pyramidenprägung die Heizfläche um 280 % und garantiert damit eine gleichmäßigere Wärmeübergabe in den Raum. Ein positiver Nebeneffekt: Durch die Prägung kann bis zu 10 % Estrich- oder Putzmaterial eingespart werden. Außerdem haben die Leitbleche im Allgemeinen einen weiteren Dämmeffekt.

Die Wärmeübergabe in den Raum geschieht durch die pyramidenförmigen ALU-Leitbleche messbar effizienter

Niedrige Vorlauftemperaturen bei gleicher Heizleistung

Beispielhafte Wärmeverteilung bei Nur-Rohr-Systemen und den PYD-Alu-Leitblechen.

Die bespielhafte Wärmeverteilung bei 50 W/m² zu T20°C beträgt beim PYD-System durchschnittlich 24-25 °C. Bei Standardsystemen ist das Temperaturspektrum weitaus größer, was sich nachteilig auf Effizienz und Wohlempfinden auswirkt. Während in Verteilernähe sehr hohe Temperaturen gemessen werden, sinken diese im weiteren Verlauf. Unangenehme Spitzen sind deutlich fühlbar. Eine gleichmäßige Wärmeleitung entfällt, der Wohlfühlfaktor sinkt. Die Alu-Leitbleche dagegen bewirken eine bessere Flächentemperierung: Die Spannweite zwischen minimaler und maximaler Oberflächentemperatur beträgt lediglich 1 °C. Die maximale Oberflächentemperatur wird nicht überschritten.
Im Systemvergleich zu Nur-Rohr-Systemen bietet das PYD-ALU FLOOR Nass weitere Vorteile. Bei der Verlegung mit Parkett auf Standardestrich (Wärmedurchlasswiderstand von 0,1 m K/W) und Temperaturen von 35/30°C wird eine Normwärmeleistung von 59 W/m² erreicht. Das entspricht einer Mehrleistung gegenüber der Nur-Rohr-Systeme von durchschnittlich 29-43 % je nach Verlegeabstand. Das maximale Heizen bei minimaler Vorlauftemperatur (30/27 °C) und modifiziertem Stahlfaserestrich zeigt den Unterschied noch deutlicher. Hier erreicht das ALU FLOOR Nass eine Wärmeleistung von 49 W/m² mit einem Plus von 54-71 %. Die kurze Aufheizzeit ist ebenfalls ein Bonus. So benötigt das System bei einer Vorlauftemperatur von 35 °C und Umgebungstemperaturen zwischen 17-22 °C nur 34 Minuten. Das entspricht 7 min/K und ist somit durchschnittlich 77 % schneller als ein Nur-Rohr-System.

Der Systemaufbau des PYD ALU FLOOR Nass.

Bessere Systemdynamik

Auch die Heizmittelübertemperatur (Normtemperaturdifferenz) liegt bei dem PYD-System unter dem Standardwert. Dank der Alu-Leitbleche reicht ein Verlegeabstand von 280 mm bei einem PE-RT-Rohr mit 20 mm Durchmesser und der Überdeckung mit 45 mm Zementestrich aus, um folgende Werte nach DIN EN 1264 zertifizieren zu können: Die ermittelten Heizkennwerte entsprechen 90,8 W/m² bei einer Heizmittelübertemperatur von 13,19 K. Dabei wird die zulässige Fußbodenoberflächentemperatur von 29 °C nicht überschritten. Im Randzonenbereich, bei einer Heizleistung von 159,5 W/m², liegt die mittlere Übertemperatur bei 23,14 K. Das sind ca. 30 % Energieeinsparung!

Die Systeme von PYD sind den DIN-Normen entsprechend zertifiziert.

Fazit

Sollte man sich bei der Realisierung des neuen Heizsystems für eine Flächenheizung entscheiden, bieten die PYD-Thermosysteme viele Vorteile. Dabei spielt keine Rolle, von welcher Raumfläche aus die Wärmeübergabe stattfinden soll. PYD bietet Lösungen für Böden, Wände und Decken, für private Immobilien ebenso wie für öffentliche und industrielle. Die Alu-Leitbleche führen in jedem Fall zu einer gleichmäßigen und flächigen Wärmeabgabe. Niedrige Betriebstemperaturen, kurze Aufheizzeiten, vergrößerte Flächentemperierung und eine hohe Wärmeleistung sparen Zeit und Geld.

Auch in diesem historischen Sanierungsobjekt konnte das PYD-Thermosystem problemlos installiert werden.