Wandheizung
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Eine Wandheizung ist ein Heizung bei der eine Wand von innen erwärmt und dann - ähnlich wie früher ein Herd bzw. Ofen oder heute ein Kachelofen - Strahlungswärme an die festen Körper eines Raumes ab, wobei sich die Luft in Folge mit erwärmt.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Geschichte
Bereits die Römer kannten das Prinzip der kombinierten Fußboden- und Wandheizung: Hypokaustum, wobei die Hohlräume im Fußboden bzw. den Wänden durch Abgase und / oder warme Luft beheizt wurden.
[Bearbeiten] Systeme
[Bearbeiten] Bauteilheizung
Bei der Bauteilheizung/-kühlung wird ein massives Bauteil (hier die Wand) durch ein integriertes Heizsystem komplett temperiert und funktioniert als Wärmeenergiespeicher.
[Bearbeiten] Leitungen
Diese Systeme werden auf die Wand aufgebracht, müssen anschließend in Putz eingebettet werden oder mit keramischen Kacheln, Fliesen, Marmor oder anderen Steinen verkleidet werden. Als Putze eignen sich Kalk-, Gips-, Lehm- oder Silikat- weniger Zementputze, da diese zu starr sind und der Wärmeausdehnung nicht genügend nachgeben. Beim Verputzen wird meist ein Armierungsgewebe aus Glasfaser mit eingearbeitet. Die Putzstärke beträgt 30-35 mm.
[Bearbeiten] Warmwasserheizung
Diese Art Wandheizungen sind eine Weiterentwicklung der Fußbodenheizung, wobei der Estrich durch eine dicke Putzschicht ersetzt wird. Auf einer Wand werden Rohre aufgebracht. Dabei sollten Vorlauf und Rücklauf möglichst parallel geführt werden, weil dann wärmeres und kälteres Wasser dicht nebeneinander fließen und sich die durchschnittliche Temperatur des Wassers somit gleichmäßig auf die gesamte Fläche der Wand verteilt. Das Wasser wird durch eine Umwälzpumpe transportiert. Als Rohre werden Kupfer- oder Metallverbundrohre - gängig sind 12 bis 16 mm - oder Kunststoffrohre eingesetzt. Es werden vormontierte Elemente angeboten, die nur noch an der Wand befestigt und miteinander verbunden werden müssen. Der Abstand der Rohre liegt zwischen 5 und 20 cm. Wandheizungen werden in Innen- und Außenwände integriert. Dies geschieht
- Nasssytem
-
- bauseits durch Einputzen (auch nachträglich),
- Verlegung in Schienen, die auf der Wand befestigt werden,
- Trockensystem
-
- durch Aufbringen von Verlegeplatten (Wandheizung im Trockenbau)
- aus Polystyrol-Hartschaum mit Wärmeleitlamellen, integriertem Kunststoffrohr und einer Abdeckung mit Gipskarton bzw.
- Lehmbauplatten mit integriertem Rohrsystem oder
- im Fertighausbau schon ab Werk.
Die Wandheizung gehört zu den flinken Heizungen, weil größtenteils eine geringere Überdeckung der Rohre vorhanden ist.
[Bearbeiten] Elektroheizung
Hierbei wird ein Widerstandsdraht z.B. Konstantan auf die Wand aufgebracht, durch den dann elektrischer Strom geleitet wird, der den Draht erwärmt. Die Industrie bietet Matten unterschiedlicher Größe und Heizleistung (Watt pro Quadratmeter) an.
[Bearbeiten] Hohlräume
[Bearbeiten] Luft
Nach dem Prinzip des römischen Hypokaustum wird erwärmte Luft durch Hohlräume in der Wand geleitet. Die eingeschlossene Luft wird unten erwämt, steigt auf und gibt dabei ihre Wärme an die Wand ab, um dann wieder abzusinken und erneut erwärmt zu werden - eine Art Kreislauf (kann auch durch Ventilatoren unterstützt werden).
[Bearbeiten] Abgase
Hinter der zu beheizenden Wand verlaufen meist liegende Züge eines Kachelofens. Dieser kann außerhalb beheizt werden, um Staub und Asche fern zu halten - oder ist auch in den Raum integriert.
[Bearbeiten] Technische Details Warmwasserheizung
[Bearbeiten] Voraussetzungen
Außenwände müssen eine genügende Wärmedämmung aufweisen. Bei schlecht gedämmten Außenwänden sind die Transmissionsverluste hoch, so dass auch mit hohen Energiekosten zu rechnen ist. Als Richtschnur gilt ein U-Wert (früher k-Wert) von < 0,35 W/m²K, bei Altbauten gibt man sich schon mit < 0,5 W/m²K zufrieden. Unter bestimmten Voraussetzungen lässt sich z. B. bei Fachwerkhäusern eine Wärmedämmung nachträglich innen aufbringen, wenn die Konstruktion diffusionsoffen gestaltet wird. Eine Anbringung der Wandheizung an Innenwänden ist energetisch vorteilhalfter.
[Bearbeiten] Heizleistung
Werden 16er Mehrschichtverbundrohre im Abstand von 10 cm verlegt und in 30-35 mm Putz eingebettet, so liegt die Heizleistung bei etwa 85 Watt/m², wenn die Vorlauftemperatur 35 °C beträgt; dabei enthält 1 m² dieses Systems ca. 1 Liter Wasser.
Im Allgemeinen muss man immer die Heizgrenzkurve in Betracht ziehen. Bei einer Wandheizung liegt die Heizgrenzkurve bei ca. 160 W/m². Die Heizgrenzkurve bei der Wandheizung wird nach folgenden Vorgaben ermittelt. Wärmeübergangskoeffizient 8 W/m²K X max. Wandübertemperatur bei 40°C physikalischer Grenztemperatur Beispiel einer Auslegungswärmestromdichte: Wärmeübergangskoeffizient 8 W/m²K und eine Wandübertemperatur von ca. 8 °C bei 35 °C Vorlauftemperatur und 20 °C Raumtemperatur in einem Nasssystem ergibt eine Wärmestromdichte von ca. 66 W/m².
[Bearbeiten] Planung
Wandheizungen werden entsprechend der Wärmebedarfsberechnung geplant. Allgemein geht man dabei von folgenden Annahmen aus:
- Vorlauftemperatur maximal 50 °C (bei heiß eingeputztem Lehmputz auch höher),
- Raumtemperatur 20 °C für normale Räume und 24 °C für Badezimmer,
- die Oberflächentemperatur der Wände sollte die physiologische Grenze von ca. 40 °C keinesfalls überschreiten,
- die Außentemperatur ist abhängig vom jeweiligen Standort z. B. Berlin -14 °C.
[Bearbeiten] Energieeffizienz bei Außenwandheizungen
Die erhöhte Wandtemperatur an Außenwänden sorgt für erheblich mehr Energieverluste, und das unabhängig vom Wärmedämmwert (U-Wert) der Außenwand.
Beispiel:
- Außentemperatur 0 Grad
- Innenwandtemperatur ohne Wandheizung 20 Grad
- Innenwandtemperatur mit Wandheizung 25 Grad
Da der Wärmeabfluss direkt vom Temperaturunterschied Außen/Innen abhängt, wird der Wärmeverlust im Verhältnis 25/20 ca. 25% höher sein. Auch die erhöhte Wandtrocknung wird diesen Verlust nicht ausgleichen.
Die Wandheizung erfordert eine genaue Planung. Wichtig dabei sind die entsprechenden Stellflächen für Möbel etc., um in den entsprechenden Jahreszeiten den Wärmebedarf des Raumes abdecken zu können. Die Lage der Rohre sollte dokumentiert – Foto mit Metermaß – werden; denn eine Beschädigung der Rohre durch z.B. einen Bildernagel kann zu Wasserschäden führen. Zur nachträglichen Feststellung gibt es auch temperaturabhängig farbverändernde Folien, mit denen durch einfaches Auflegen auf die Wand die Rohrlage kontrolliert werden können.
[Bearbeiten] Behaglichkeit
Wandheizungen geben Strahlungswärme ab. Dadurch entsteht ein angenehmes Raumklima und geringe Staubverwirbelung. Durch subjektiv empfundenes Wärmegefühl bei objektiv etwas niedrigeren Raumtemperaturen sind Energieeinsparungen möglich (im Vergleich geringere Vorlauftemperatur). Bei einer Oberflächentemperatur der Wand von 24-29°C wird die Stahlungswärme als angenehm empfunden. Generell gilt: je geringer die Differenz zwischen der durchschnittlichen Raumtemperatur und der Oberflächentemperatur einer nichtbeheizten Außenwand, desto behaglicher fühlt man sich in diesem Raum. Bei gleicher Oberflächentemperatur wird eine Abstrahlung der Wand als angenehmer empfunden als die einer Fußbodenheizung - Bäder sind Ausnahmen, da ist beides optimal.
