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Wärme aus der Wand

Wandheizungen
Wärme aus der Wand

Markus Hoeft

„Warmwasser direkt aus der Wand“. Mit diesem Spruch wurden zentrale Warmwasseraufbereitungen beworben, als dafür noch der Badeofen oder der Küchenherd die Regel waren.
Die Zeiten sind längst vorbei und der Slogan ist weitgehend vergessen. Aber er könnte jetzt einen Nachfolger bekommen: Raumwärme direkt aus der Wand!
Denn neben den schon länger gebräuchlichen Fußbodenheizungen haben auch Heizsysteme für den Einbau in Wände inzwischen ein anwendungsreifes technisches Niveau erreicht und stoßen deshalb auf immer mehr Interesse.
Strahlung aus der Fläche
Sowohl Fußboden- als auch Wandheizungen gehören zu den Flächenheizungen und weisen eine Reihe gemeinsamer Vorteile auf.
Gegenüber herkömmlichen Radiatoren ist bei ihnen der Anteil der Strahlung an der Raumerwärmung relativ groß, der Anteil der Konvektion (Umwälzung warmer Luft) hingegen eher klein. Strahlungswärme – wie sie etwa auch der alte Kachelofen hauptsächlich abgegeben hat – wird physiologisch als besonders angenehm empfunden.
Schon bei zwei bis drei Grad geringeren Raumlufttemperaturen entsteht ein für Menschen behagliches Gefühl, wodurch die Heizung mit geringerer Intensität und damit energiesparend betrieben werden kann.
Weil eine große Fläche für die Wärmeabgabe zur Verfügung steht, lässt sich zudem die Vorlauftemperatur mit Größenordnungen von 35 bis 55 °C relativ niedrig halten.
Die reduzierte Konvektion senkt die Menge des aufgewirbelten und im Raum verteilten Staubes samt aller darin enthaltenen Partikel, was vor allem für Allergiker von Bedeutung ist. Gleichzeitig sinkt die Gefahr heizungstypischer Verschmutzungen über den Radiatoren.
Innenarchitektonisch sind Flächenheizungen im Boden oder in der Wand ein Gewinn, weil es keine sichtbaren Heizkörper mehr gibt. Die Raumgeometrie bleibt klar und geordnet.
Verfügbare Heizflächen
Da Wärme nach oben steigt, ist der Fußboden als tiefster Punkt der ideale Platz der Heizung für die Erwärmung des ganzen Raums. Auch physiologisch hat diese Anordnung Vorteile, weil sie dem Phänomen der „kalten Füße“ nachhaltig entgegenwirkt und den Fußboden als angenehm warme Liege- und Spielfläche erschließt. Nicht umsonst wurden Flächenheizungen zunächst als Fußbodenheizungen entwickelt. Doch es kann eine Reihe baulich-konstruktiver Gründe geben, die Heizfläche in der Wand anzuordnen. Beispielsweise wenn die für die Heizung notwendige Aufbauhöhe am Boden nicht zur Verfügung steht. Zwar bemühen sich die Hersteller der Fußbodenheizungen um immer kleinere Aufbauhöhen ihrer Systeme, doch muss man für eine Volllast-heizung, die also nicht nur der Fußbodentemperierung dient, schon einige Zentimeter einplanen. Gerade bei nachträglichen Einbauten lässt sich dieser Platz aber wegen der Anschlusshöhen im Fußboden eventuell nicht gewinnen.
Im Zuge von Sanierungen/Modernisierungen soll außerdem ein noch intakter oder sogar wertvoller Fußboden unter Umständen nicht angefasst werden, womit sich ebenfalls die Wand als Platz für die Heizung anbietet. Und schließlich kann die frei verfügbare Grundfläche des Raums für eine Fußbodenheizung zu klein sein, so dass beheizte Wände als alleinige oder ergänzende Heizflächen eingesetzt werden müssen.
Inneneinrichtung
Die Entscheidung zwischen Fußboden- und Wandheizung ist außerdem im Hinblick auf die Einrichtungswünsche des Bauherrn zu treffen, vor allem beim Bodenbelag und der Möblierung. Fußbodenheizungen funktionieren ideal unter Belägen aus Keramik oder Naturstein und noch bedingt unter Parkett. Ungünstig ist die Anordnung unter Holzdielen oder dicken und damit stark wärmedämmenden textilen Belägen. In diesen Fällen sollten verputzte oder mit Gipsfaserplatten beplankte Wandflächen für die Heizung in Erwägung gezogen werden.
Kompliziert kann die Frage der Möblierung werden, speziell im Mietwohnungsbau, wo die Einrichtungswünsche der künftigen Nutzer in der Regel nicht bekannt sind und sich zudem mit jedem Mieterwechsel ändern. Großflächige Möbel wie Ehebetten oder Kleiderschränke schränken die Funktion einer Flächenheizung – egal ob im Boden oder in der Wand – deutlich ein. Der Planer muss deshalb nach der Charakteristik des Raums einschätzen, welche Flächen dauerhaft von Großmöbeln freigehalten werden können und sollen. Einzelne Bilder oder kleinere Möbel vor Wandheizungen, etwa Sideboards, gelten als unproblematisch.
Wandheizungen in gedämmten Gebäuden
Wie schon angedeutet, können Wandheizungen als alleinige Volllastheizung oder als Ergänzung zu anderen Systemen eingesetzt werden.
Die Kombination mit einer Fußbodenheizung, beispielsweise bei zu wenig Bodenfläche, ist einfach, weil es sich oft um identische oder sehr ähnliche Systeme der gleichen Hersteller handelt. Beide Teilsysteme arbeiten mit relativ niedrigen Vorlauftemperaturen, womit die Lösungen speziell für alternative Energiequellen wie Wärmepumpen oder solarthermische Kollektoren interessant sind.
Wandheizungen werden bevorzugt in Außenwände eingebaut. Wenn die dort verfügbaren Flächen nicht ausreichen, ist auch der Einbau in Innenwände möglich. Die Wärmeabgabe zum benachbarten Raum ist dann zu prüfen und ggf. durch Dämmmaßnahmen einzuschränken.
Dies gilt sinngemäß auch für Außenwände, die im Regelfall alleine, also unabhängig von der Wandheizung, einen ausreichenden Wärmeschutz nach Energieeinsparverordnung (EnEV) aufweisen müssen. Anderenfalls sind äußere oder innere Wärmedämmungen vorzusehen.
Soll die Wandheizung als alleinige Volllastheizung eingesetzt werden, empfiehlt sich ein hochwertiger Dämmstandard des Gebäudes, damit auch bei den für Wandheizungen typischen niedrigen Vorlauftemperaturen ein angenehm warmes Raumklima erreicht werden kann.
Hüllflächentemperierung
Eine sehr interessante Abweichung von diesem Grundgedanken ist der Einsatz von Wandheizungen als Hüllflächentemperierung für historisch besonders wertvolle und eventuell denkmalgeschützte Gebäude.
Bei Schlössern oder Burgen beispielsweise verbieten sich zusätzliche Dämmungen meistens von selbst.
Ebenso lassen sich Trockenlegungen der Außenwände oft gar nicht oder nur mit unkalkulierbarem Risiko für die Substanz ausführen. Damit trotzdem eine vollwertige Raumnutzung in Wohnqualität möglich wird, etwa für Ausstellungen oder als Restaurant, kann eine Wandheizung für die kontinuierliche Warmhaltung der Außenwände eingesetzt werden.
Ohne gravierende Eingriffe in die Konstruktion und ohne sichtbare Installation entsteht so ein behagliches Innenklima mit trockenen Außenwänden.
Bei Baudenkmalen ist die noch relativ junge Entwicklung der Hüllflächentemperierung mit Wandheizungen bereits mehrfach ausgeführt worden.
Diskutiert wird auch der Einsatz für die Kellertrockenlegung außerhalb der Denkmalpflege.
Zu prüfen ist dann allerdings, ob sich die Bauweise in den Ordnungsrahmen der EnEV einfügt, denn letztlich erzeugt man mit der Hüllflächentemperierung einen planmäßigen Wärmeverlust über die Außenwände.
Eventuell muss der Planer auf die Ausnahmen und Befreiungen nach den Paragrafen 16 und 17 EnEV zurückgreifen.
Bauteilaktivierung und Kühlung
Eine weitere Einsatzmöglichkeit bieten Wandheizungen als Ergänzung einer Bauteilaktivierung. Bei dieser Bauteilaktivierung werden die massiven Teile moderner Gebäude, meistens der Beton des Tragwerks, für die Speicherung von Wärme oder auch Kälte genutzt. Effektiv sind die Lösungen vor allem, wenn kostenlose Abwärme oder ebenso kostenlose Nachtkälte in den Betonkern geleitet werden kann und dieser sie dann allmählich an die Räume abgibt.
Bauteilaktivierungen haben jedoch den Nachteil ihrer großen Trägheit, sie reagieren nur sehr langsam auf veränderte Temperaturanforderungen. Dies lässt sich beheben, wenn ein zusätzliches Wandheizungssystem den kurzfristig auftretenden Wärmebedarf abdeckt.
Wandheizungen haben hier den großen Vorteil, dass sie – egal, ob mit oder ohne Bauteilaktivierung – sowohl heizen als auch kühlen können.
Durch das Rohrregister in der Wand muss lediglich Wasser in der jeweils gewünschten Temperatur geleitet werden.
Diese doppelte Funktionsweise ist ein eindeutiger Vorteil der Wandheizungen gegenüber anderen Flächenheizungen, den sie durch ihre Anordnung zwischen Boden und Decke erreichen. Denn: Mit einer Fußbodenheizung zu kühlen, wäre physiologisch fatal, mit einer Kühldecke zu heizen, wärmetechnisch sehr ungünstig.
Kühlsysteme wie Bauteilaktivierungen oder „Wandheizungen“ im Kühlbetrieb werden derzeit vor allem bei größeren gewerblichen Projekten eingesetzt. Wenn jedoch tatsächlich ein Klimawandel bevorsteht, wie er mittlerweile von immer mehr Forschern bejaht wird, bekommt die technisch effiziente und kostengünstige Kühlung auch im Wohnungsbau eine stärkere Bedeutung.
Die Wandheizung mit Kühlmöglichkeit kann insofern auch als Investition in die Zukunft betrachtet werden. Bei der Systemauswahl sollte der Planer deshalb prüfen, ob der Hersteller die Kühlfunktion für sein Produkt ausdrücklich bestätigt.
Bauweisen
Wandheizungen, die hauptsächlich Strahlungswärme abgeben, können mit zwei Heizmedien betrieben werden: Einerseits als Warmwasserheizungen mit Rohren aus Kunststoff, Aluminium, Kupfer oder einem Aluminium-Verbundwerkstoff sowie andererseits als Elektroheizungen mit stromdurchflossenen Kabeln.1)
Neben den wärmegebenden Rohren oder Kabeln benötigt die Wandheizung eine wärmeverteilende Schicht, die entweder vom Wandputz oder von den Gipsfaserplatten einer Vorsatzschale gebildet wird. Die Ausführung ist also konventionell (nass) oder im Trockenbau möglich.
Bei einer Einbettung in den Wandputz können in der Regel normale Putzmörtel mit Gips, Kalk, Zement oder Lehm als Bindemittel eingesetzt werden, wobei jedoch die Aussagen des jeweiligen Putzherstellers zur Eignung seines Produkts bei Wandheizungen zu beachten sind. Eventuell empfiehlt oder fordert der Hersteller die Einbettung einer Putzbewehrung.
Für die Einbettung der Wandheizung werden meist größere Putzdicken als gewöhnlich benötigt, was mit Gipsputzen, die bei zu 25 mm einlagig verarbeitet werden können, oft einfacher zu erreichen ist.
Andererseits darf bei Gipsputzen die Vorlauftemperatur von 50 °C oder die vom Systemanbieter angegebene Maximaltemperatur nicht überschritten werden.
Ist eine Ausführung der Wandheizung im Trockenbau vorgesehen, sollten auch hier die Herstellerunterlagen wegen der Eignung der verwendeten Platten für Wandheizungen überprüft werden.
Bei dieser Bauweise können die Rohre oder Kabel in oder hinter der Trockenbauplatte liegen. Für eine Integration in die Platte bieten die Hersteller Platten mit rückseitig eingefrästen Rillen an.
Bei der Verwendung von glatten Platten werden die Heizrohre mit Wärmeleitblechen kombiniert, die unmittelbar an den Platten anliegen und für deren gleichmäßige, möglichst vollflächige Erwärmung sorgen.
Ein weiteres Unterscheidungskriterium der Bauweise von Wandheizungen ist die Ausführung mit individuell auf der Baustelle verlegten Heizleitungen oder mit vorgefertigten Flächenheizelementen.
Die fertigen Elemente beschleunigen die Montage. Dafür können individuell und einzeln verlegt Heizleitungen hinsichtlich Verlegeabstand und Geometrie der Heizfläche sehr genau an die Bedingungen des konkreten Raums angepasst werden.
Der Bundesverband Flächenheizungen hat mit der „Richtlinie zur Herstellung beheizter Wandkonstruktionen im Wohnungs-, Gewerbe- und Industriebau“ eine sehr informative Planungshilfe herausgegeben, die detailliert auf die verschiedenen Bau- weisen sowie die Inbetriebnahme eingeht.
Produkte
Cuprotherm bietet eine Kupferrohr-Flächenheizung für die Nassverlegung im Wandputz an. Die Rohre werden auf der Baustelle individuell verlegt und passen sich so der jeweiligen Raumgeometrie an.
Die sehr gute Wärmeleitfähigkeit von Kupfer sichert hohe Heizleistungen, der optimierte Schutzmantel von cuprotherm.plus schützt die Rohre vor mechanischen Einwirkungen.
Weitere Informationen bba 541
Im Sortiment gabowall gibt es für die Verlegung im Wandputz vor Ort zu erstellende Heizregister aus Polybutenrohren und den zugehörigen Wandhaltern. Die Trockensysteme bestehen aus gefrästen Gipsfaserplatten in 15 oder 18 mm Dicke mit komplett vormontierten Heizrohren. Alternativ können die Rillenplatten auch ohne eingelegte Rohre für die Registermontage vor Ort bezogen werden.
Weitere Informationen bba 542
Herzstück des Systems Climate Wall sind Trägerelemente aus wärmespeichernder Spezial-Schamotte, in die die Rohrführung bereits werkseitig integriert ist. Nach der Wandmontage der Elemente werden Kunststoff-Metall-Verbundrohre eingelegt. Die Wände lassen sich anschließend sowohl verputzen als auch mit Gipsplatten bekleiden.
Weitere Informationen bba 543
Der Kälberer Unterwand-Heizkörper kann wahlweise vor Massiv- oder in Ständerwänden eingesetzt werden. Durch ausziehbare Halter passt sich das System dem jeweiligen Ständerabstand an. Den äußeren Abschluss bilden in beiden Montagevarianten Trockenbauplatten.
Weitere Informationen bba 544
Ein Kupferheizmodul, das werkseitig in 25 mm dicke Gipsplatten eingesetzt ist, bietet die Firma Perihel an. Die Gipsplatten werden ohne Unterkonstruktion direkt an der massiven Wand befestigt. Zum Sortiment gehören außerdem je eine Wandheizung auf Kupferbasis für Ständerwände und für die Verlegung im Putz.
Weitere Informationen bba 545
Für die Wandheizung und/oder -kühlung gibt es bei Rehau ein Nasssystem für die individuelle Rohrverlegung vor Ort und die anschließende Einbettung in den Wandputz. Außerdem stehen Klimaelemente für die trockene Verarbeitung zur Verfügung. Die Heizrohre sind dabei werkseitig in Gipsfaserplatten eingelegt.
Weitere Informationen bba 546
Die Ripal-Wandheizung besteht aus 0,6 mm dicken Aluminium-Wärmeleitblechen, die an die Wand gedübelt bzw. geschraubt werden. In den Wärmeleitblechen befinden sich Profilierungen zur Aufnahme der Heizrohre. Den raumseitigen Abschluss können sowohl Putz als auch Trockenbauplatten bilden.
Weitere Informationen bba 547
Die UP-Wandheizung wird in den Varianten Standard und Trockenbau angeboten. Die Ausführung Standard besteht aus vorgefertigten Modulen für zu verputzende Wände. In der Variante Trockenbau sind die Heizrohre in eine 18 mm dicke Gipsfaserplatte integriert, die wahlweise auf einer Ständerkonstruktion oder einer Trockenbauwand befestigt werden.
Weitere Informationen bba 548
Im System Uponor Siccus Wall wird die Wandheizung aus drei Komponenten vor Ort zusammengesetzt: Aus der Verlegeplatte mit den integrierten Rohrführungskanälen, der Wärmeleitlamelle aus Aluminium sowie den flexiblen Polyethylenrohren. Als siccus SW steht das System auch fertig montiert für den Einsatz in Trockenbau-Ständerwänden zur Verfügung.
Vom gleichen Anbieter gibt es außerdem das sowohl trocken als auch nass einsetzbare Kapillarrohrsystem, ein flexibles und rollbares Heizregister aus Kunststoff mit nur 6 mm Bauhöhe.
Weitere Informationen bba 549
Die Variotherm Modul-Wandheizung ist eine Trockenbaulösung aus rückseitig gefrästen Gipsfaserplatten und bereits werkseitig eingelegten Heizrohren. Daneben gibt es zwei Systeme für die Registererstellung vor Ort und das anschließende Verputzen der Wand. Spezieller Putzmörtel wird als Systembestandteil angeboten.
Weitere Informationen bba 550
Das WEM-Klimalelement ist ein Lehmblock mit integrierter Rohrführung, der im Trockenbau verarbeitet und vorzugsweise im Holzbau sowie in Dachschrägen eingesetzt wird. Für den Massivbau stehen in den Putz einzubettende Klimaregister oder Klimarohre und Klemmschienen zur Selbstmontage zur Verfügung.
Weitere Informationen bba 551
1. Eine dritte Bauweise der Wandheizung arbeitet statt der Strahlung mit Konvektion: Heizelemente in einem Spalt zwischen tragender Wand und Vorwand erwärmen dabei die unten über Schlitze angesaugte Luft und geben sie oben angewärmt wieder an den Raum ab. Wegen der grundsätzlich anderen Bau- und Funktionsweise werden diese Konvektions-Wandheizungen hier nicht weiter besprochen. Dies gilt auch für Hypokaustenheizungen, bei denen erwärmte Luft durch Kanäle in der Wand geleitet wird.
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