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Fußbodenheizung: Mit Wärmepumpe perfekt kombinierbar

Die Fußbodenheizung ist keine neue Erfindung: Bereits im alten Rom wärmte man in Thermen und Privathäusern den Fußboden. Erst im 20. Jahrhundert gelang der heute weit verbreiteten Flächenheizung aber der Durchbruch. Wir klären über Geschichte, Funktionsweise, Vor- und Nachteile sowie das Zusammenspiel mit Wärmepumpen auf.

Inhaltsverzeichnis

Die Geschichte der Fußbodenheizung

Die Römer waren einfach patent. Schon vor mehr als 2.000 Jahren heizten sie ihre Thermen und Häuser mit heißer Luft und schufen damit den antiken Vorläufer der heutigen Fußbodenheizung. Unter dem Boden befand sich der Heizraum, in dem die mit Brennöfen und Holz erzeugte Warmluft zirkulierte. Dabei übertrug sich die Wärme auf die durch viele Säulen gestützten Deck- und Tragplatten, auf denen wiederum der Estrich samt Oberschicht (meist mit aufwendigen Mosaikarbeiten) ruhte. Während man in Germanien nichts von Steinthermen und Heizungen wusste, lief der Römer im Winter bereits barfuß über seinen Fußboden. Ein unglaublicher Luxus zu dieser Zeit. Die römischen Fußbodenheizungen hatten aber nicht nur Vorteile: Eine Temperatursteuerung war praktisch nicht möglich, der Holzverbrauch war immens, die Aufheizzeit betrug wegen des geringen Wirkungsgrades und der dicken Bodenplatten oft Tage. Dennoch sind die Römer zweifellos die Erfinder der Fußbodenheizung.

Wie funktioniert eine moderne Fußbodenheizung?

Die Fußbodenheizung zählt zu den sogenannten Flächenheizungen: Im Gegensatz zu Heizkörpern, die an der Wand oder freistehend montiert sind, arbeitet die Fußbodenheizung mit der gesamten Bodenfläche. Durch die große Heizfläche kann die Vorlauftemperatur des Heizwassers geringer sein als bei konventionellen Heizkörpern, was sie geradezu für Energiequellen wie die Wärmepumpe und Solarthermie prädestiniert. Die unter dem Heizestrich verlegten Warmwasserrohre erwärmen diesen gleichmäßig. Dieser gibt wiederum die Wärme über den Bodenbelag an den Raum ab.

Wichtige Elemente einer Fußbodenheizung

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Nass- und Trockensystemen: Während beim Nasssystem die Heizrohre direkt im Estrich liegen und von ihm umschlossen werden, sind diese beim Trockensystem in der Dämmschicht untergebracht, die unterhalb des Bodenbelags liegt. Bei Neubauten greift man in der Regel auf das Nasssystem zurück, weil zum einen der Fußboden erstmalig angelegt wird und die Installation der Heizung damit einfach und vergleichsweise günstig ist, zum anderen die Wärmeübertragung und Speicherung durch den Heizestrich vorteilhaft ist. Bei Altbauten und Modernisierungen hingegen würde der Einbau eines Nasssystems großen Aufwand und Kosten verursachen, was sich meist nur bei einer Kernsanierung lohnt. Deshalb sind Trockensysteme, bei denen die Heizungsrohre direkt unter dem Bodenbelag in sogenannten Trockenestrichplatten liegen, hier die beste Wahl.

Zentrale Elemente einer jeden Fußbodenheizung sind damit die Dämmschicht (Isolation der Konstruktion nach unten), die Heizrohre (selten Kupferrohr, meist sauerstoffdichtes Polyethylen, auch als Verbundwerkstoff mit Aluminium) mit verschiedenen Trägersystemen (darunter Trägermatten, Klemmschienen, Stahlwabenplatten, Klettverklebungen etc.), der Heizestrich bzw. die Trockenestrichplatten sowie der Bodenbelag (Keramik, Stein, Parkett, Laminat, Teppich).

Eine Sonderform stellt die elektrische Fußbodenheizung dar: Sie kann aufgrund der fehlenden Heizrohre sehr flach gebaut sein und wird wie eine Folie oder ein dünner Teppich über den Estrich gelegt. Anschließend verlegt man den gewünschten Bodenbelag darüber. Die Stromkosten für den Betrieb können jedoch beträchtlich sein, weshalb elektrische Heizungen meist nur für kleine Räume wie Badezimmer oder Küche verwendet und zeitlich begrenzt eingesetzt werden.

Verlegungsarten: mäanderförmig, bifilar, modular

Bei Fußbodenheizungen unterscheidet man drei Arten der Verlegung der Heizungsrohre: Bei einer mäanderförmigen Verlegung beginnt der Monteur an einer Seite des Raumes und legt das Heizungsrohr über die gesamte Raumlänge/-breite in parallelen Bahnen mit 180-Grad-Schleifen an. Der Nachteil ist hier, dass die Wärmeabgabe mit zunehmender Entfernung von der Einspeisung des Heizwassers abnimmt, d.h. der Fußboden wird nicht gleichmäßig erwärmt. Für kleine Zimmer oder das Schlafzimmer, wo wenig Heizleistung erforderlich ist, fällt das aber nicht ins Gewicht.

Bei der bifilaren bzw. schneckenförmigen Verlegung wird das Heizrohr ähnlich einer Spirale von außen nach innen in den Raum gelegt. Im Mittelpunkt angekommen dreht sich das Rohr in einer großen Schleife und nimmt als Rücklaufrohr parallel zu seinem wärmeren Vorgänger den Weg zurück zum Verteiler. Die Wärmeabgabe erfolgt hier theoretisch gleichmäßiger als bei der mäanderförmigen Methode, da sich das Heizwasser auf mehr Raumabschnitte verteilen kann, bevor es kühler wird. Ein Merkmal der bifilaren Verlegung ist die Parallelführung von Vor- und Rücklaufrohr.

Die modulare Verlegung ist eine Hybridlösung, deren Übergang zu beiden genannten Verlegungsarten fließend ist: Hier variiert man zusätzlich den Abstand der Heizrohre zueinander, um beispielsweise kältere Bereiche an Außenwänden oder Übergangsbereichen mit mehr Heizenergie zu versorgen. Welche Verlegungsart die optimale für Ihre Zwecke ist, errechnet Ihr Heizungsfachpartner für Sie.

Welche Bodenbeläge eignen sich für die Fußbodenheizung?

Bei der Wahl des Bodenbelags sind heutzutage kaum noch Grenzen gesetzt. Es eignen sich sowohl Naturmaterialien wie Keramik, Stein, Holz und Kork als auch Laminat, PVC und Teppiche. Wichtig ist nur, dass das Material für die Verwendung mit Fußbodenheizungen freigegeben wurde.

Besonders vorteilhaft sind Natursteine und Keramikfliesen, die Wärme sehr gut leiten und speichern können. Auch wenn die Heizung nicht mehr arbeitet, gibt der Bodenbelag noch Wärme ab. Bei Hölzern dagegen sollte man sich auf solche Arten beschränken, die eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit haben. Beispielsweise fallen Eiche, Nussbaum und einige tropische Hölzer wie Teak darunter. Da Holz aber arbeitet, sind wegen der möglichen Fugenbildung kleine Parkettstäbe bzw. kleinteilige Muster ratsam. Wer bereits vorher weiß, welcher Bodenbelag in Haus oder Wohnung kommt, kann die Fußbodenheizung mit seinem Heizungsfachmann gezielt planen. Ist die Wärmeleitfähigkeit des Belags nämlich nicht hoch, kann das bei der Planung berücksichtigt werden.

Vorteile und Nachteile von Fußbodenheizungen

Neben vielen Vorteilen weisen Fußbodenheizungen auch Nachteile auf, über die sich jeder Bauherr oder Sanierer im Klaren sein sollte:

VorteileNachteile
  • Ästhetik
    Es gibt keine sichtbaren Heizkörper mehr, der Raum kann ästhetisch ganzheitlicher gestaltet werden, da die Wände und Fensterfronten frei sind.
  • Kosten
    Während eine Fußbodenheizung beim Neubau kaum oder nur etwas teurer als eine Anlage mit Heizkörpern ist, kann die Nachrüstung im Altbau oder bei Modernisierung teuer werden.
  • Komfort
    Wer im Winter zuhause barfuß gehen kann, wird diese Annehmlichkeit nicht mehr missen wollen.
  • Lange Vorlaufzeit
    Fußbodenheizungen müssen große Flächen erwärmen und sind deshalb in ihrer Reaktion träge. Es kann im Vergleich zu Heizkörpern deutlich länger dauern, bis der Raum warm ist. Eine Ausnahme bilden elektrische Systeme und Trockensysteme mit besonders wärmeleitfähigen Materialien.
  • Raumklima
    Ein gutes Raumklima wird gefördert, die Staubaufwirbelung vermindert, was besonders für Allergiker und Asthmatiker gesünder ist. Die trockene Warmluft am Boden ist zudem der Feind von Milben und Pilzen.
  • Reparaturen
    Deutet sich ein Leck an oder sind die Heizungsrohre verstopft bzw. korrodiert, ist die Sanierung keine günstige Dienstleistung. Im schlimmsten Fall muss der Bodenbelag entfernt und der Estrich aufgestemmt werden, um eine Reparatur vornehmen zu können.
  • Wärmeverteilung
    Im Gegensatz zu exponiert montierten Heizkörpern ist die Fußbodenheizung eine Flächenheizung, die den Raum gleichmäßig erwärmt.
 
  • Niedrige Vorlauftemperatur
    Heizkörper als konzentrierte Wärmequellen benötigen eine deutlich höhere Vorlauftemperatur als eine Fußbodenheizung. Besonders gut geeignet für den Betrieb sind deshalb Wärmepumpen und solarthermische Anlagen, weil diese mit niedrigen Temperaturen am effizientesten arbeiten.
 
  • Wärmespeicher
    Fußbodenheizungen eignen sich aufgrund ihrer großen Rohrlänge als Wärmespeicher, besonders, wenn sie im Estrich verlegt sind. Dies kann die Effektivität der Heizanlage steigern.
 

Die Wärmepumpe: eine perfekte Ergänzung zur Fußbodenheizung

Warum wird die Wärmepumpe oft im Zusammenhang mit der Fußbodenheizung genannt? Ganz einfach: Beide Technologien arbeiten sehr effizient zusammen. Die Fußbodenheizung gehört zu den sogenannten Niedertemperatursystemen und benötigt aufgrund des großen Volumens an Heizwasser keine hohen Vorlauftemperaturen wie konventionelle Heizkörper. Eine Wärmepumpe arbeitet aber umso effizienter, je geringer der Temperaturunterschied zwischen Wärmequelle (Luft, Boden, Wasser) und der benötigten Vorlauftemperatur ist. Sprich: Je niedriger der Wert für den Vorlauf ist, desto mehr kommen die Vorteile einer Wärmepumpe zum Tragen. Deshalb eignet sich die Kombination aus Wärmepumpe und der Fußbodenheizung als Flächenheizung sehr gut, um energiesparend zu heizen.

 

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Kühlung mit Wärmepumpe und Fußbodenheizung

Ein nützlicher Nebeneffekt der Fußbodenheizung ist, dass sie in Kombination mit einer entsprechenden Wärmepumpe und Zubehör den Raum im Sommer auch begrenzt kühlen kann. Je nach Art der Wärmepumpe ist eine passive oder aktive Kühlung möglich. Bei der passiven Variante wird die niedrigere Temperatur von Erdreich oder Grundwasser durch einen Wärmetauscher auf das Heizungswasser übertragen, das den Raum nun um bis zu drei Grad abkühlen kann. Die aktive Kühlung dreht das Prinzip der Wärmepumpe um: Hier wird das Heizungswasser unter Einsatz von Strom aktiv gekühlt, wofür aber eine reversible Wärmepumpe erforderlich ist. Im Sommer ist damit eine stärkere Kühlung möglich, gleichzeitig steigen jedoch die Stromkosten.

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