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Heizen und Kühlen über den Fußboden

Doppelter Nutzen bei halben Kosten

Kompakt informieren

  • Im Hotel Edelweiß, Berchtesgaden, werden Gästezimmer, Rezeption, Restaurants und Bars über den Fußboden geheizt und gekühlt.
  • Die Investitionskosten liegen deutlich unter einer konventionellen Ausstattung mit Heizkörpern und Fan Coils, gleichzeitig werden die Betriebskosten gesenkt.
  • Das verwendete System optimiert durch eine besondere Prägung der Thermoleitbleche die horizontale Wärmeverteilung, verringert die Trägheitsmasse und erhöht so die Regelfähigkeit.
  • Durch den Systemaufbau werden kleine(re) Temperaturdifferenzen zwischen Raumtemperatur und dem Heiz/Kühlmedium ermöglicht.

Das Hotel Edelweiß in Berchtesgaden entstand 2009 und 2010. Die Anlage umfasst eine Gesamtnutzfläche von rund 19000 m2 mit 120 Gästezimmern, Wellness-Bereich mit Schwimmbad sowie Restaurants und Bars. Bei der Auswahl eines passenden Heiz- bzw. Kühlsystems für den Hotelneubau entschied sich das Management für die Technologie der PYD-Thermosysteme mi-Heiztechnik GmbH. Das Unternehmen mit Hauptsitz in Bischofswiesen/Bayern hat eigene Thermosysteme entwickelt, die in unterschiedlichen Gebäuden, wie Lagerhallen, Bürokomplexen, Kliniken, Schulen, Sportanlagen, Museen und Hotels sowie in vielen Wohnanlagen erfolgreich zum Einsatz kommen.

Thermoleitblech für Wärmeverteilung

Das Herzstück aller eingesetzten Systeme ist ein patentiertes Thermoleitblech aus Aluminium mit Pyramidenprägung Abb. 2. Speziell geformte Rohrführungsrillen stellen die Wärmeübertragung zwischen Systemheizrohr und dem Aluminium-Thermoleitblech sicher. Das Besondere: Durch die Pyramidenprägung wird die Heiz- und Kühlfläche im Estrich pro Blech um rund 30 % vergrößert. Die Oberflächen­vergrößerung führt zu einer flächigen Temperaturverteilung und Wärmegabe und so zu einem direkten und schnellen Wärmeübergang vom Heizrohr auf die Heizflächen und ­damit in den Raum Abb. 3.

Die erforderliche Vorlauftemperatur liegt durchschnittlich um 5 bis 10 K unterhalb der Vorlauftemperatur von Fußbodenheizungssystemen ohne Thermoleitbleche, zudem werden durch eine Verringerung der Trägheitsmasse das Auf- und Abheizen verkürzt und die Regulierbarkeit verbessert. Das senkt die Energiekos­ten. Gleichzeitig steigt durch die gleichmäßige Temperaturverteilung im Raum die Behaglichkeit. Je nach Einsatzgebiet sowie für Trockenbau oder Nassestrich gibt es unterschiedliche Systemlösungen, die auf die individuellen Bedingungen vor Ort exakt angepasst werden. Beispielsweise erfordern Schwingböden für Sporthallen oder Altbausanierungen andere Komponenten und eine spezifische Auslegung.

Im Hotel Edelweiß wurden insgesamt 8700 m2 Heiz- und Kühlflächen mit einem Auslegungstemperaturbereich von 16…35 °C in die Fußböden integriert. Zum Einsatz kam PYD-Alu Floor Nass, das sich auch für die Kombination mit Niedrigtemperatur-Heizquellen eignet. Neben den Aluminium-Thermoleitblechen und fünfschichtigen PE-RT-Systemrohren mit Sauerstoffsperrschicht umfasst das gelieferte Gesamtpaket Montagebögen, Bogenverbinder und Dämmung sowie Systemclips. Sämtliche Komponenten entsprechen den jeweiligen ISO- und DIN-Vorschriften und sind durch neutrale und öffentliche Institute überprüft. Gleiches gilt für das Verlegen gemäß DIN EN 1264.

Ohne die zulässige Fußbodenoberflächentemperatur von 29 °C zu überschreiten, ist mit dem System eine Heizleistung bis zu 135 W/m2 möglich. Die Kühlleistung erreicht 80 W/m2 bei den Norm-Temperaturbedingungen für Hotelzimmer.

Ein weiterer Vorteil für die Bauherren: Der Einsatz der Thermoleitbleche spart durchschnittlich rund 10 % an Estrichmasse. In der Hotelanlage wurde ein 5 cm dicker Stahlfaser­estrich verbaut. Durch die Stahlfaser-Zusätze wird der Estrich noch leitfähiger. Der Estrichaufbau insgesamt wird durch die unter den Pyramiden entstehenden Luftkammern stabilisiert und besser gedämmt. Die Gesamteinsparung an Estrich durch den Einbau der Flächenheiz- und -kühlysteme betrug bei der Hotelanlage rund 350 t (40 kg/m2).

Messbare Behaglichkeit

Die installierte Anlage ist seit Mai 2010 in Betrieb und temperiert je nach Jahreszeit die Gästezimmer, die Rezeption, Restaurants und Bars. In den Wellness-Außenbereichen, beispielsweise am Pool sind Flächenheizungen sowie Wandheizungen in den Duschen im ­Freien eingesetzt.

„Dass eine Flächenheizung, die im Winter die Wärme in den Raum bringt, im Sommer die Wärme auch abführen und somit kühlen kann, war neu für uns“, erzählen Peter Hettegger, Eigentümer des Hotels, und sein Bruder Sepp Hettegger, der den gesamten Bau überwacht hat und für die Technik zuständig ist. „Am Anfang dachten wir noch daran, die Hotelzimmer über eine Klimaanlage an der Decke zu kühlen“, so Sepp Hettegger weiter.

Am 21. Juli 2010, einem besonders heißen Sommertag mit Spitzen-Außentemperatur von 37,2 °C, führte das Team eine Messung von 00.00 bis 22.30 Uhr durch. Für diesen Tag gab der Deutsche Wetterdienst eine starke Wärmebelastung bis zu einer Höhe von 700 m bei gefühlten Temperaturen über 36 °C aus. Die extremen Bedingungen waren ideal, um zu überprüfen, wie effizient die neue Fußbodenkühlung in den Hotelzimmern arbeitet.

Ziel war es exakt zu protokollieren, wie sich die Raumtemperatur im Tagesverlauf ­entwickelt. Die Messung erfolgte mit Mess­fühlern und einer Wärmekamera Abb. 5. Gemessen wurden die Fußboden-Temperatur am Fenster, die Raumtemperatur, die Außentemperatur ­sowie die Fußboden-Temperatur in der Raummitte.

Zu beachten ist, dass im Sommer das Er­wärmen der Hotel-Räume hauptsächlich durch die Sonneneinstrahlung erfolgt, die durch die Fenster in das Hotelzimmer scheint und auf den Fußboden trifft. Durch die Fußbodenkühlung wird die Wärme der Sonneneinstrahlung sofort abgeführt, bevor sich der Raum ­erwärmen kann.

Mit den höheren Kühlwassertemperaturen der installierten Thermosysteme, die den Fußboden jedoch nur minimal unter die Raumtemperatur abkühlen lassen, blieb in dem ­Hotelzimmer auch bei dem mittäglichen Außentemperatur-Peak über 37 °C die Raum­temperatur konstant bei 23,9 °C. Die Fußbodentemperatur in der Raummitte blieb stabil bei 20,2 °C Abb. 4.

Rundum positive Bilanz

Die Bilanz des Managements vom Hotel Edelweiß ist rundherum positiv: „Nachdem die ­Thermosysteme gelegt waren, was überraschend schnell ging, lief alles ohne weiteren Aufwand. Besonders angenehm ist, dass keine Wartungskosten anfallen und die Optik der Räume nicht beeinträchtigt wird“, betont Sepp Hettegger.

Die Kosten-Nutzenrechnung: In der Planungsphase ermittelten die Verantwortlichen eine Investitionskosteneinsparung von rund 300000 Euro gegenüber einer klassischen Heiz-und Kühllösung mir Beheizung über Heizkörper und Kühlung über Fan Coils. Durch die niedrigeren System- und Raumtemperaturen und insbesondere den Wegfall von Wartungskosten können jährlich über 20000 Euro eingespart werden. Bei Klimaanlagen fallen beispielsweise schon für die Reinigung regelmäßig Kosten an.

Im ersten Jahr seit der Inbetriebnahme wird das Hotel Edelweiß mit niedrigen Heizwassertemperaturen von unter 30 °C beheizt. Nur im Wellness-Bereich sind höhere Temperaturen erforderlich, um den Komfort sicherzustellen. In der Übergangszeit von Mai bis Oktober können alle Räume ausschließlich durch die vom Hotel abgegebene Prozesswärme beheizt werden. Das Management vom Hotel Edelweiß plant bereits den Einbau weiterer PYD-Systeme für einen Hotelanbau. •

Manfred Rieger

ist Geschäftsführer der PYD-Thermosysteme mi-Heiztechnik GmbH, Bischofswiesen, Telefon (0 86 52) 9 46 60, rieger@pyd.de, https://www.pyd.de/