Mit einer Flächenheizung und einer Flächenkühlung können Wohnräume, Büros und Gewerberäume kostengünstig und umweltfreundlich beheizt und gekühlt werden. Was Flächenheizungen und Flächenkühlungen sind, wie sie funktionieren und welche Arten es gibt, zeigt dieser Ratgeber.
Was ist eine Flächenheizung?
Eine Flächenheizung ist eine Raumheizung, welche die Wärme als Infrarotstrahlung gleichmäßig in den ganzen Raum abgibt. Herkömmliche Heizkörper, die beispielsweise vor einer Wand unter einem Fenster montiert werden, erwärmen die Raumluft. Die erwärmte Luft steigt nach oben. Von unten strömt kalte Luft nach. Die kalte Luft streicht über die Heizrippen des Heizkörpers, wird dabei erwärmt und steigt nach oben. Dadurch entsteht eine stetige Luftbewegung im Raum.
Flächenheizungen geben die Wärme als Wärmestrahlung ab. Diese Strahlung ist die Gleiche wie die Sonnenstrahlung. Flächenheizungen verteilen die Wärme über eine große Fläche. Daher der Name diese Heizungen. Die Raumluft wird nicht direkt erhitzt. Nur Menschen im Raum spüren diese Wärmestrahlung. Gegenstände werden weniger stark und langsamer erwärmt.
Welche Arten Flächenheizungen gibt es?
Bei Flächenheizungen werden zwei Systeme unterschieden:
- wasserführende Heizungen
- elektrische Heizungen
Bei wasserführenden Flächenheizungen werden die über eine große Fläche verlegten Rohrleitungen an die Heizungsanlage angeschlossen. Bei elektrischen Flächenheizungen ist ein Stromanschluss erforderlich. Die Installation von Flächenheizungen erfolgt als:
- Fußbodenheizung
- Wandheizung
- Deckenheizung
Fußbodenheizung
Die Fußbodenheizung ist wahrscheinlich die bekannteste Form der Flächenheizung. Fußbodenheizungen bestehen aus flexiblen Rohrleitungen oder elektrischen Heizschlangen, die in der Geschossdecke beim Bau eines Hauses einbetoniert oder auf / im Estrich des Fußbodens verlegt werden. Fußboden und Estrich dienen dabei als Wärmespeicher. Die von den Rohrleitungen / Heizschlangen abgegebene Wärme erwärmt zunächst den Estrich. Vom Estrich gelangt die Wärme über den Fußbodenbelag in den Raum.
Wandheizung
Bei Wandheizungen werden die Heizleitungen in der Regel auf der Oberfläche installiert und anschließend mit Putz oder Trockenbauplatten abgedeckt. Es sind auch vormontierte Wandelemente erhältlich, die einzeln oder im Verbund zu mehreren auf der Wand montiert werden.
Diese Systeme eignen sich insbesondere für die Nachrüstung in Bestandsbauten. Eine Flächen-Wandheizung ist in der Regel reaktionsschneller als eine Fußbodenheizung. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass die Heizflächen nicht durch Möbel zugestellt werden. Die Wärmestrahlung wird durch Möbel behindert.
Deckenheizung
Eine Flächen-Deckenheizung ist im Prinzip das gleiche wie eine Fußboden- oder Wandheizung. Die Heizungsrohre werden in speziell dafür entwickelten Trägermatten unter der Decke verlegt oder beim Hausbau in die Geschossdecke eingegossen. Unter der Decke montierte Heizungsrohre können verputzt oder mit Trockenbauplatten abgedeckt werden. Eine andere Variante ist die Montage der Heizungsrohre in einer abgehängten Deckenkonstruktion. Auch für Deckenheizungen sind vormontierte Heizelemente erhältlich.
Wichtig ist, dass die Heizelemente der Deckenheizung immer auf einer guten Wärmeisolierung montiert werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn sie unter der obersten Geschossdecke eingebaut werden. Wasserführende und elektrische Deckenheizungen können problemlos bei Neubauten eingebaut werden. Sie eignen sich aber auch für die Nachrüstung in Bestandsbauten. Der Vorteil ist, dass die Wärmestrahlung von oben nicht durch Möbel behindert wird.
Für welche Heizungsarten eignen sich Flächenheizungen?
Wasserführende Flächenheizungen eignen sich im Prinzip zum Anschluss an jedes Heizungssystem. Sie können mit Solaranlagen, einer Gas- oder Ölheizung, Wärmepumpen und Pellets oder Hackschnitzel Heizungen betrieben werden.
Bei der Nutzung regenerativer Energieträger wie Holz, Sonnenlicht oder Erdwärme sind Flächenheizungen sehr umweltschonend und können kostengünstig betrieben werden. Ihr Vorteil ist die geringe Vorlauftemperatur, dadurch sind sie optimal für die Verwendung regenerativer Energiequellen verwendbar. In Kombination mit solarthermischen Anlagen und Wärmepumpen arbeiten diese Heizungen besonders sparsam und umweltfreundlich.
Was bedeutet bauteilintegrierte Systeme bei Flächenheizungen?
Bauteilintegrierte Systeme bedeutet, dass die Heizungsrohre der Heizung / Kühlung in einem Bauteil des Hauses, also im Boden, einer Wand oder Decke liegen. Wenn beim Hausbau die Rohrleitungen in die Betongeschossdecken eingegossen werden, sprechen Fachleute von einem sogenannten bauteilintegrierten System. Aber auch, wenn die Rohrleitungen nachträglich an einer Decke oder Wand angebracht und anschließend eingeputzt werden, handelt es sich um bauteilintegrierte Systeme.
Welche Vor- und Nachteile gibt es bei einer Flächenheizung?
Der wohl größte Vorteil von Flächenheizungen ist die angenehme Strahlungswärme. Flächenheizungen werden ähnlich angenehm empfunden wie warmes Sonnenlicht. Dadurch, dass die Luft nicht direkt erhitzt wird, entstehen keine großen Luftbewegungen wie bei Konvektionsheizkörpern. Es wird weniger Staub aufgewirbelt. Flächenheizungen gelten daher als ideal für Hausstauballergiker. Unabhängig davon, ob die Heizung wasserführend ist oder mit elektrischem Strom betrieben wird, haben diese Heizungen daher generell folgende Vorteile:
- angenehme Strahlungswärme
- Platzgewinn wegen der fehlenden Heizkörper
- Allergiker freundlich wegen geringer Luftbewegungen
Weitere Vorteile sind vom System abhängig. Wasserführende Flächenheizungen können sparsam betrieben werden. Sehr energieeffizient und umweltfreundlich sind diese Heizungen, wenn sie die Wärme über eine Solarthermieanlage oder eine Wärmepumpe beziehen. Elektrische Flächenheizungen haben den Vorteil, dass sie sehr leicht nachgerüstet werden können. Häufig werden elektrische Flächenheizungen nachträglich in Badezimmern, in Garagen oder als Zusatzheizung für einen Wintergarten verwendet.
Sowohl wasserführende wie auch elektrische Flächenheizungen haben aber auch Nachteile. Ein großer Nachteil einer wasserführenden Flächenheizung ist die träge Reaktion. Es dauert eine ganze Weile, bis Wände, Beton und Estrich aufgeheizt sind und die Wärme an den Raum abgegeben wird.
Bei elektrischen Flächenheizungen steht der hohe Stromverbrauch dem Komfortgewinn entgegen. Elektrische Flächenheizung sollten daher möglichst nur als Zusatzheizung beispielsweise im Badezimmer oder im Wintergarten verwendet werden. Deutlich kostengünstiger und umweltfreundlicher können elektrische Systeme betrieben werden, wenn der Strom mit einer Fotovoltaik-Anlage selbst produziert wird.
Gegenüber elektrischen Systemen haben wasserführende Systeme noch einen weiteren Vorteil. Sie können im Sommer zur Kühlung verwendet werden.
Was ist eine Flächenkühlung?
Eine Flächenkühlung ist im Prinzip eine umgekehrte Flächenheizung. Über die großflächig in Decken und Wänden integrierten Rohrleitungen kann im Sommer Wärme abgeführt werden. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie bei einer Flächenheizung. Über Strahlungsaustausch wird dem Körper der Personen im Raum Wärme entzogen. Dieser Wärmeentzug wird als angenehm empfunden. Möglich sind Flächenkühlungen als:
- Wandkühlung
- Deckenkühlung
- Fußbodenkühlung
Wandkühlung
Bei der Wandkühlung werden die in der Raumwand verlegten Leitungsrohre vom kühlem Wasser durchflossen. Das Wasser hat eine Temperatur von ca. 16 Grad. Durch den Strahlungsaustausch wird überschüssige Wärme entzogen und an das kühle Wasser übertragen. Das erwärmte Wasser wird nach außen geführt und wieder abgekühlt. Das heißt, Flächenkühlungen sind nur möglich bei wasserführenden Systemen. Elektrisch betriebene Flächenheizungen können nicht zur Kühlung verwendet werden.
Deckenkühlung
Ein Wohnraum kann im Sommer mithilfe einer Deckenkühlung angenehm temperiert werden. Diese Art der Kühlung ist vollkommen geräuschlos und erzeugt keine Zugluft wie bei einer Klimaanlage. Deckenkühlungen können zusätzlich mit einer schallabsorbierenden Oberfläche ausgestattet werden. Im Winter wird die Deckenkühlung zur Deckenheizung.
Fußbodenkühlung
Eine Fußbodenkühlung ist möglich, aber nicht empfehlenswert. Bei sehr sommerlichen Temperaturen wird der kühle Boden als unangenehm empfunden. Menschen fühlen sich wohl, wenn die Füße warm sind und der Kopf kühl ist. Wenn Personen in einem Raum mit Fußbodenkühlung auf einem Sofa sitzen, werden nur die Beine gekühlt. Wenn Sie auf einem Sofa oder im Bett liegen, werden sie überhaupt nicht gekühlt.
Eine Flächenkühlung kann nur funktionieren, wenn das System die entzogene Wärme nach draußen abführen kann. Dafür ist in der Regel eine Wärmepumpe erforderlich. Für die Nutzung von Flächenheizungen als Kühlung wird eine reversible Wärmepumpe benötigt. Reversibel bedeutet, dass die Strömungsrichtung umgekehrt werden kann. Bei Luft-Wasser-Wärmepumpen wird die Wärme an die Umgebungsluft und bei Erdwärmepumpen an das kühlere Erdreich abgegeben.
Welche Vor- und Nachteile gibt es bei Flächenkühlung?
Eine Flächenkühlung hat gegenüber einer herkömmlichen Klimaanlage mehrere Vorteile. Die Vorteile der Flächenkühlung sind:
- angenehme Kühlung durch Strahlungsaustausch
- Kühlung ohne Zugluft
- praktisch kein Aufwirbeln von Staub
- geräuschloser Betrieb
- Temperaturregelung für jeden Raum möglich
- bis zu 30 % Energiekosteneinsparung
- Flächenkühlungen sind wartungsfrei
Ein Nachteil der Flächenkühlung ist die geringere Kühlleistung im Vergleich zu einer Klimaanlage. Durch den Strahlungsaustausch wird die Kühlung dennoch auch an sehr warmen Sommertagen als angenehm empfunden. Bei einer Flächenkühlung über Wände und Decke werden aufgrund des Strahlungsaustauschs bereits Temperaturen von + 26 Grad als sehr angenehm empfunden.
Oft wird ein Raum mit Flächenkühlung mit einem schattigen Platz verglichen. Ein Nachteil sind die im Vergleich zu herkömmlichen Klimaanlagen höheren Anschaffungs- und Installationskosten. Wegen des deutlich geringeren Energieverbrauchs amortisieren sich diese Kosten jedoch innerhalb weniger Jahre.
Kann man Flächenheizung und Flächenkühlung nachrüsten?
Das Nachrüsten von Flächenheizungen oder Flächenkühlungen ist möglich. Hierfür sind im Handel Trockenbausysteme erhältlich. Bei diesen Systemen sind die Rohrleitungen bereits auf baubiologisch geprüften Gipsfaserplatten vormontiert. Diese Gipsfaserplatten werden wie beim normalen Trockenbau auf einer Unterkonstruktion aus Metall oder Holz angebracht. Die rückseitigen Rohre müssen dann nur noch an die Heizung angeschlossen werden. Anschließend können Trockenbauwände verspachtelt, angestrichen oder tapeziert werden.
Das Nachrüsten einer Fußbodenheizung ist nicht immer möglich. Durch die Heizungsrohre erhöht sich der Fußbodenaufbau um 60 bis 80 mm. Türen müssen entsprechend angepasst werden. In Bestandsbauten können Fußbodenheizung oft generell nicht nachgerüstet werden.
Bei Bestandsbauten ist das Nachrüsten von Flächenheizungen und -kühlungen oft nur dann sinnvoll, wenn das Gebäude insgesamt thermisch saniert wird. Für eine Flächenheizung müssen die Wände und Decken immer sehr gut wärmeisoliert sein. Wenn die Fassade beispielsweise aus Gründen des Denkmalschutzes nicht von außen wärmeisoliert werden kann, sind Systeme empfehlenswert, bei denen die Wärmeisolierung innen angebracht wird.
Wie viel kosten Flächenheizung und Flächenkühlung pro qm?
Die Kosten für eine Flächenheizung und Flächenkühlung pro Quadratmeter sind je nach verwendeten System sehr unterschiedlich. Die folgenden Angaben sind Richtwerte für den Preis pro Quadratmeter einer Flächenheizung und Flächenkühlung:
Elektrische Heizmatten
Elektrische Heizmatten werden unter dem Putz eingebaut. Sie können auch für eine Fußbodenheizung beispielsweise im Badezimmer verwendet werden. Dann werden sie anschließend mit Fliesen oder Steinplatten abgedeckt. Elektrische Heizmatten kosten pro qm etwa 100 bis 250 Euro. Hinzu kommen noch die Kosten für die Montage.
Elektrische Heizpaneele
Elektrische Heizpaneele werden über elektrische Leiter auf der Rückseite erwärmt und geben die Wärme als Infrarotstrahlung ab. Heizpaneele können einfach nachgerüstet und beliebig an Wänden oder Decken montiert werden. Sie eignen sich als Zusatzheizungen für Badezimmer und Wintergärten. Die Installation ist sehr einfach und kann selbst durchgeführt werden. Elektrische Heizpaneele kosten pro qm je nach Leistung etwa 100 bis 500 Euro.
Wasserführende Nasssysteme
Bei wasserführenden Nasssystemen werden die Heizrohre auf speziellen Befestigungen an der Wand oder der Decke montiert. Anschließend werden sie eingeputzt oder mit Estrich abgedeckt. Es handelt sich dabei also um bauteilintegrierte Systeme. Wasserführenden Nasssysteme kosten pro qm etwa 75 bis 200 Euro zuzüglich Installation.
Wasserführende Trockenbausysteme
Bei diesen Flächenheizungen und Flächenkühlungen sind die wasserführenden Rohre bereits auf speziellen Trockenbauplatten vormontiert. Sie werden auf einer Unterkonstruktion aus Holz oder Aluminium wie eine normale Trockenbauplatte befestigt. Dadurch sind die Installationskosten im Vergleich zu Nasssystemen relativ gering. Wasserführende Trockenbausysteme kosten etwa 150 bis 250 Euro pro qm zuzüglich Installation.
