DIN EN 1264: Flächenheizung und Flächenkühlung
DIN EN 1264 beschreibt wasserdurchströmte Flächenheiz- und Flächenkühlsysteme als Anlage: wie ihre Leistung ermittelt wird, wie sie ausgelegt wird und welche Grenzen die Oberfläche eines Fußbodens setzt. Über die Estrichplatte, in der die Rohre liegen, sagt die Norm nur das wärmetechnisch Notwendige – das Tragverhalten regelt DIN 18560-2. Wer nur eine der beiden Normen kennt, erhält entweder eine Anlage, die rechnerisch passt und sich nicht einbauen lässt, oder eine Platte, die trägt und die geforderte Wärme nicht abgibt.
Wie die Normenreihe geordnet ist
Die Reihe ist nach Aufgaben geteilt. Teil 1 legt Begriffe und Symbole fest, Teil 2 beschreibt, wie die Wärmeleistung einer Fußbodenheizung durch Prüfung im Prüfstand oder durch Rechnung bestimmt wird, Teil 3 regelt die Auslegung, Teil 4 den Einbau, und Teil 5 überträgt das Verfahren auf Heiz- und Kühlflächen in Wänden und Decken. Diese Teilung erklärt eine häufige Verwechslung: Eine Leistungsangabe aus einer Systemunterlage ist ein Ergebnis nach Teil 2 und damit an die Randbedingungen gebunden, unter denen sie ermittelt wurde.
Teil 1 ordnet außerdem die Bauformen nach der Lage der Rohre – Rohre in der Estrichplatte, Rohre unterhalb des Estrichs, Rohre in einer Schicht zwischen Dämmung und Estrich sowie vorgefertigte Flächenelemente. Diese Ordnung liegt quer zur Bauarteneinteilung der DIN 18560-2. Gemeint ist dasselbe Bauteil, beschrieben werden zwei verschiedene Eigenschaften: die Wärmeabgabe der Anlage und das Tragverhalten der Platte.
Nicht Gegenstand der Norm sind die Heizlast des Raumes, die Wahl des Bodenbelags, die Estrichdicke und die Feuchte im Bauteil. Diese Größen kommen von außen und gehen in die Rechnung ein. Die Norm verbindet sie zu einem Verfahren, in dem sich jede Änderung an einer Stelle bis zur Vorlauftemperatur durchrechnet.
Leistungsangaben und die Bedingungen, unter denen sie gelten
Die Leistung einer Flächenheizung wird nicht als einzelne Zahl angegeben, sondern als Kennlinienfeld: Wärmestromdichte über der mittleren Übertemperatur des Heizmediums, gestaffelt nach Rohrabstand und nach dem Wärmedurchlasswiderstand des Bodenbelags. Ermittelt wird das Feld für eine bestimmte Konstruktion – diese Systemplatte, dieser Rohrdurchmesser, diese Überdeckung, diese Wärmeleitfähigkeit des Estrichs. Wird eine dieser Größen auf der Baustelle anders ausgeführt, gilt die Kurve nicht mehr genau, und zwar ohne dass es jemand am fertigen Boden sehen könnte.
Den größten Einfluss hat dabei die Angabe, die am spätesten festgelegt wird: der Wärmedurchlasswiderstand des Belags. Kennlinien werden für einen angenommenen Rechenwert dargestellt, verbreitet in der Größenordnung von 0,10 m²K/W. Ein dicker textiler Belag oder ein Holzbelag liegt darüber. Die Folge ist kein kleiner Abzug, sondern eine andere Kurve: Bei gleicher Übertemperatur sinkt die Wärmestromdichte, und um dieselbe Leistung zu erreichen, steigt die erforderliche Vorlauftemperatur.
- Der Rohrabstand bestimmt, wie gleichmäßig die Platte von unten erwärmt wird, und erscheint in jedem Kennlinienfeld als eigene Kurve.
- Der Wärmedurchlasswiderstand des Belags verschiebt das gesamte Feld und ist die einzige Größe, die auch nach Jahren noch verändert wird.
- Die Überdeckung über dem Rohr entscheidet, wie weit sich die Wärme quer verteilt, bevor sie die Oberfläche erreicht.
- Die Wärmeleitfähigkeit des Estrichmörtels geht in die Rechnung ein und ändert sich mit Zuschlag und Zusatzmitteln.
- Die Dämmschicht unter dem Rohrfeld bestimmt, welcher Anteil der Wärme nach unten abfließt und im Raum darunter ankommt.
- Die Raumtemperatur ist die Bezugsgröße der Übertemperatur; eine Leistungsangabe ohne genannte Raumtemperatur lässt sich nicht einordnen.
Auslegung: vom Leitraum zur Vorlauftemperatur
Die Auslegung beginnt an der Heizlast des Raumes und nicht an der Heizfläche. Der Quotient aus Heizlast und belegbarer Fläche ist die erforderliche Wärmestromdichte. Belegbar ist nicht die Grundfläche: Flächen unter festen Einbauten, Duschtassen und Einbauküchen werden nicht mit Rohr belegt und tragen zur Leistung nichts bei. Genau hier entstehen die Abweichungen zwischen Rechnung und Raum, denn die Möblierung steht in der Rechnung früher fest als auf der Baustelle.
Aus der erforderlichen Wärmestromdichte folgt über die Kennlinie die notwendige Übertemperatur des Heizmediums. Die Norm rechnet dabei mit der logarithmisch gemittelten Übertemperatur zwischen Vorlauf, Rücklauf und Raum und setzt eine begrenzte Spreizung voraus; den Wert dazu nennt Teil 3. Der Raum mit der höchsten erforderlichen Übertemperatur ist der Leitraum und bestimmt die Vorlauftemperatur der gesamten Anlage. Alle übrigen Räume werden über den Massenstrom auf ihre Leistung eingestellt, nicht über eine eigene Temperatur.
Damit wird eine einzelne Fläche zum Maß für das ganze Gebäude. Ein Raum mit hohem Belagswiderstand, kleiner belegbarer Fläche oder ungünstigem Verhältnis von Außenwand zu Grundfläche hebt die Vorlauftemperatur überall an. Bei einer Wärmeerzeugung, deren Wirkungsgrad an der Vorlauftemperatur hängt, senkt dieser eine Raum dauerhaft die Jahresarbeitszahl der ganzen Anlage. Für den Kühlfall gilt dieselbe Systematik mit umgekehrtem Vorzeichen, begrenzt durch den Taupunkt der Raumluft: Unterschreitet die Oberfläche ihn, fällt Feuchte auf dem Boden aus. Die erreichbare Kühlleistung einer Bodenfläche bleibt deshalb deutlich kleiner als ihre Heizleistung.
Die Oberflächentemperatur begrenzt jede Rechnung
Die Wärme verlässt den Fußboden über seine Oberfläche, und deren Temperatur ist nach oben begrenzt – nicht aus Vorsicht, sondern weil die Fußsohle dauerhaft Kontakt zu dieser Fläche hat. Aus der Grenztemperatur folgt eine Grenzwärmestromdichte, und damit endet jede Kennlinie an einem festen Punkt. Bei 20 °C Raumtemperatur liegt sie in der Aufenthaltszone bei rund 100 W/m².
| Bereich | Grenztemperatur der Oberfläche | Was daran hängt |
|---|---|---|
| Aufenthaltszone | 29 °C | begrenzt die Wärmestromdichte bei 20 °C Raumtemperatur auf rund 100 W/m² |
| Randzone | 35 °C | gilt nur für einen Streifen entlang der Außenwand von höchstens einem Meter Breite |
| Bad und Nassraum | Raumtemperatur plus 9 K | bei 24 °C Raumtemperatur also etwa 33 °C, weil die Füße dort unbekleidet sind |
Die Grenzwerte begrenzen nicht die Rechnung, sondern ihr Ergebnis. Die Randzone ist ein Streifen und keine Zone nach Wunsch, deshalb lässt sich die höhere Temperatur nicht über den Raum verteilen.
Erreicht ein Raum seine Heizlast innerhalb dieser Grenze nicht, hilft ein engerer Rohrabstand nur bis zu dem Punkt, an dem die Oberfläche den Grenzwert erreicht. Danach bleiben vier Wege: die Heizlast über die Gebäudehülle senken, den Wärmedurchlasswiderstand des Belags verringern, die belegbare Fläche vergrößern oder eine zusätzliche Heizfläche vorsehen. Diese Entscheidung fällt in der Auslegung und nicht beim Einbau, weil sie Rohrlänge, Anbindung und Verteilergröße verändert.
Überdeckung über dem Rohr: wo DIN 18560-2 übernimmt
Über dem Rohr liegt der Querschnitt, der die Nutzlast trägt, und gleichzeitig die Strecke, auf der sich die Wärme quer verteilt, bevor sie die Oberfläche erreicht. Beide Anforderungen zeigen in dieselbe Richtung, sie kommen aber aus verschiedenen Normen. Teil 4 der DIN EN 1264 nennt eine Mindestüberdeckung aus wärmetechnischer Sicht. Die Nenndicke, mit der die Platte die Nutzlast trägt, steht in DIN 18560-2 und richtet sich nach Estrichart, Festigkeitsklasse, Bauart und Last. Maßgebend ist bei Rohren in der Platte immer die Dicke über dem Rohr und nicht die mittlere Dicke der Fläche.
Eine zu geringe Überdeckung wirkt auf zwei Ebenen. Statisch ist die Rohrachse eine geschwächte Linie, an der sich Risse bevorzugt einstellen, weil dort der tragende Querschnitt am kleinsten und die Temperaturdehnung am größten ist. Wärmetechnisch bildet sich das Rohrraster an der Oberfläche als Temperaturstreifen ab; bei dünnen Belägen wird es fühlbar und zeichnet sich bei elastischen Belägen mit der Zeit ab. Eine größere Überdeckung glättet dieses Profil, macht die Fläche aber träger in der Regelung.
Aus der Praxis
Wir messen die Rohroberkante vor dem Einbringen an mehreren Stellen ein und nicht nur am Verteiler. Wo ein Rohr aus dem Klemmraster gesprungen ist oder eine Halteschiene nicht plan aufliegt, steht es einige Millimeter höher – und genau dort liegt später die dünnste Stelle der Überdeckung. Die Estrichoberkante richtet sich deshalb nicht nach dem Mittel der Rohrlage, sondern nach dem höchsten Rohr der Fläche.
Druckprobe, Funktionsheizen und was danach nicht mehr erreichbar ist
Vor dem Einbringen des Estrichs steht die Rohrleitung unter Druck, und der Druck bleibt während des Einbaus bestehen. Der Grund ist einfach: Eine Beschädigung fällt nur so lange auf, wie sie sich einer Stelle zuordnen lässt. Das Ergebnis der Druckprobe liegt vor Beginn der Estricharbeiten vor und wird zusammen mit der Vorlauftemperatur der Auslegung festgehalten, weil das Funktionsheizen später auf diesen Wert Bezug nimmt.
Das Funktionsheizen ist kein Trocknungsvorgang, sondern die erste Prüfung der Anlage im eingebauten Zustand. Es beginnt bei Zementestrich frühestens am 21. Tag, bei Calciumsulfatestrich früher nach Produktangabe, und läuft in zwei Stufen: zunächst mehrere Tage mit niedriger Vorlauftemperatur, danach mehrere Tage mit der maximalen Vorlauftemperatur der Auslegung. Der Ablauf wird festgehalten, weil er zeigt, dass jeder Heizkreis durchströmt war und die Platte einmal ihre Betriebstemperatur erreicht hat.
Mit dem Ende des Funktionsheizens ist die Fläche nicht belegreif. Die Belegreife wird über die Restfeuchte beurteilt, und der gemessene Wert entscheidet, ob weiter beheizt wird. Nach dem Belag ist von der gesamten Kette nur noch eine Größe zugänglich: die Vorlauftemperatur. Rohrabstand, Überdeckung und Dämmung liegen unter der Fläche, und jede Abweichung, die dort eingebaut wurde, wird für die Lebensdauer des Bodens über eine höhere Temperatur ausgeglichen.
Wie wir diese Vorgaben in der Ausführung umsetzen, steht auf der Leistungsseite Fußbodenheizung. Für eine erste Abstimmung helfen Projektort, Fläche und Ausführungszeitraum.
Häufige Fragen
Lässt sich die Leistungsangabe eines Systems auf einen anderen Bodenbelag übertragen?
Nein, denn der Wärmedurchlasswiderstand des Belags gehört zu den Bezugsgrößen der Kennlinie. Ein Belag mit höherem Widerstand ergibt bei gleicher Übertemperatur eine geringere Wärmestromdichte. Wird der Belag nach der Auslegung gewechselt, gehört die Kennlinie erneut abgelesen, und meist steigt die erforderliche Vorlauftemperatur.
Warum bestimmt der Leitraum die Vorlauftemperatur und nicht der Mittelwert der Räume?
Weil alle Heizkreise aus demselben Verteiler mit derselben Vorlauftemperatur versorgt werden. Der Raum mit der höchsten erforderlichen Übertemperatur legt sie fest, alle anderen werden über den Massenstrom gedrosselt. Ein einziger Raum mit dickem Belag oder kleiner belegbarer Fläche hebt deshalb das Temperaturniveau des gesamten Gebäudes an.
Ist die Fläche nach dem Funktionsheizen belegreif?
Nein. Das Funktionsheizen prüft die Anlage und führt die Platte einmal an ihre Betriebstemperatur; über die Restfeuchte sagt es nichts. Die Belegreife wird gemessen, und ob dafür zusätzlich ein Belegreifheizen nötig ist, ergibt sich aus dem Messwert und nicht aus dem Kalender.
Wo steht, wie dick der Estrich über dem Rohr sein muss?
Die wärmetechnische Mindestüberdeckung steht in DIN EN 1264-4, die tragende Nenndicke in DIN 18560-2, abhängig von Estrichart, Festigkeitsklasse, Bauart und Nutzlast. Maßgebend ist der größere der beiden Werte, gemessen über dem höchsten Punkt der Rohrlage.
Besprechen wir Aufbau, Ausführung und Termin Ihres Projekts.
Schicken Sie uns das Leistungsverzeichnis, den Grundriss oder einfach Fläche und Termin. Wir prüfen Ihre Angaben und klären den nächsten Schritt zur Kalkulation – mit einem Hinweis, wenn am geplanten Aufbau etwas nicht zusammenpasst.