Elektrische Flächenheizungen

Das Thema Stromspeicher gewinnt im Gebäudesektor derzeit rasant an Fahrt. Laut Bundesverband Solarwirtschaft (BSW-Solar) wuchs die Zahl der Solarstromspeicher das dritte Jahr in Folge um rund 50 % – bezogen auf das dann immer höhere Ausgangsniveau. Der Grund liegt u. a. im Unterschied zwischen fossil oder atomar erzeugtem Strom und dem aus Sonnenenergie: Sonnenstrom wird erzeugt, wenn die Sonne scheint und nicht zwangsläufig, wenn der Bedarf nach Strom da ist. Das mag zusammentreffen, muss aber nicht. Die Solarstromproduktion ist nicht so regelbar wie ein herkömmliches Kraftwerk. Um Produktion und Bedarf dennoch adäquat zusammenzubringen, bedarf es eines Speichers.

Der massive Zubau an Stromspeichern ist ein Indikator auf dem Photovoltaik-Markt. Im vergangenen Jahr hat der Speichermarkt davon profitiert, dass sich doppelt so viele Eigenheimbesitzer eine Photovoltaik-
anlage angeschafft haben als im Vorjahr und jeder zweite von ihnen gleich noch in einen Solarstromspeicher investierte.

Bei Endverbraucher-Strompreisen für Bezugsstrom von mittlerweile 30 ct/kWh und mehr ist die Eigenstromerzeugung und -nutzung nicht erst seit diesem Wert attraktiv. Die Gestehungskosten für selbst erzeugten PV-Strom liegen aktuell bei 8 bis 12 ct/kWh, Tendenz fallend. Das Ganze wird zum Rechenexempel aus ‚Kosten der Eigenversorgung‘ im Vergleich zu ‚vermiedenen Strombezugskosten‘. Technisch und wirtschaftlich derzeit vertretbare Lösungen können einen Autarkiegrad von 60 bis 70 % erreichen – vorausgesetzt, es gibt genügend Verbraucher im Haus, die sich nicht mehr nur auf die Frage von E-Mobilität beziehen, sondern auch auf das Heizen mit Strom.

Die Wärmepumpe ist aktuell ein großer Profiteur dieser Entwicklung, im Neubau sowieso, aber zunehmend auch bei Sanierungsfällen im Bestandsbau. Das liegt daran, dass die Technik stetig weiterentwickelt wird und zudem bei umfassenden Bestandsbausanierungen von Seiten des Gesetzgebers immer höhere energetische Standards verlangt werden, wenn Hausbesitzer staatliches Fördergeld erhalten möchten. Eine alternative Möglichkeit zum strombasierten Heizen stellen elektrobetriebene Flächenheizungen dar.

Aufbau elektrischer Fußbodenheizungen

Eine elektrische Fußbodenheizung besteht im Allgemeinen aus ein- oder zweiadrigen Widerstandskabeln, die mit einer Isolierhülle sowie einem Schutzmantel aus metallenen oder nicht-metallenen Werkstoffen versehen sind. Für die Heizleiter selbst kommen Chrom-Nickel- oder Kupfer-Nickellegierungen zum Einsatz. Durch diesen Aufbau erhalten die Heizleiter einen Schutz gegen mechanische Einflüsse, sie sind wasserdicht und halten hohe Temperaturen aus.

Stand der Technik bei der elektrischen Direktheizung und der Speicherheizung ist die Verwendung von zwei Heizleitern, da auf diese Weise der elektrische Anschluss leichter möglich ist und magnetische Abstrahlung maximal neutralisiert wird. Die Heizleiter können entweder frei verlegt oder einfach als Heizmatte oder Heizfolie im, unter oder auf dem Estrich ausgelegt werden. Da die elektrische Energie direkt in der Heizfläche umgewandelt wird, sind Umwandlungsverluste weitestgehend minimiert. In jedem Fall greift die Norm IEC 60800, die u. a. eine spezielle Isolierung der Heizleiter vorsieht, sowie die DIN 44576 zur Planung und Bemessung.

Kommt ausschließlich eine elektrische Flächenheizung zum Einsatz, kann zwischen einer Direkt- und einer Speicherheizung gewählt werden. Erstere gibt unmittelbar sämtliche Wärme an den Raum ab. Letztere speichert die Wärme im Estrich, um sie nach und nach an den Raum abzugeben.

Charme der Reduktion

Beim Einsatz von elektrobetriebenen Flächenheizungen entfallen, wie auch bei der Wärmepumpe, herkömmliche Brennstoffe komplett. Darüber hinaus braucht es keinen Lagerraum, keinen Heizraum (z.B. für einen Pufferspeicher) und keinen Schornstein. Die notwendige Infrastruktur und der Raumbedarf sind demnach reduziert – das wird im Neubau mit seinen mittlerweile sehr hohen Baukosten pro Quadratmeter zunehmend zum Argument.

Ein weiterer Vorteil von elektrobasierten Flächenheizungen gegenüber strombasierten Wärmeerzeugern mit wassergeführten Verteilsystemen ist, dass der Strom direkt in Wärme umgewandelt, also auf einen Zwischenschritt verzichtet wird. Die systembedingten Umwandlungsverluste sind daher vergleichsweise geringer. Die Wärmeversorgung erfolgt außerdem schnell, die Bedienung ist einfach und es bedarf nur eines Stromanschlusses.

Vier Lösungen für unterschiedliche Anforderungen

Das Familienunternehmen herotec GmbH aus Ahlen weiß um diese Entwicklung und hat daher mit der Übernahme der Firma Electrical Heating Concepts GmbH (EHC) Fuß in diesem Segment gefasst. „Damit haben wir unser Portfolio mit dem entsprechenden Know-how um elektrische Flächen- und Begleitheizungen erweitert“, berichtet Geschäftsführer Thomas Heuser. Ein Schritt, der stark vom Thema Nachhaltigkeit geprägt sei. „Wir setzen voller Überzeugung auf die wachsende Tendenz zur Gebäudebeheizung mit Strom aus regenerativen Quellen. Dabei möchten wir selbstbewusst als Taktgeber und Wegweiser in einem sich wandelnden Markt agieren“, spricht Heuser über seine Vision.

Im Produktportfolio befinden sich durch die Zusammenarbeit der beiden Unternehmen nun vier elektrische Flächenheizungen. Bei „tempusVOLT“ handelt es sich um eine Dünnbettheizmatte für elektrische Flächenheizungen in Neubauobjekten und der Altbausanierung/Renovierung. Die Matten werden direkt unter dem neuen Fußbodenbelag (Fliese, Naturstein) verlegt. Dünnbettheizmatten besitzen geringe Aufbauhöhen, ca. 3 mm für die Nassregelung und nur ca. 2 mm für die Trockenbauvariante. Die „tempusVOLT AL“ ist eine Lösung für die Verlegung unter Parkett und Laminat.

Estrichheizmatten wie die „tempusVOLT PRO“ nutzen den Boden des Objekts als Wärmespeicher. Die Verlegung erfolgt direkt auf dem Rohboden des Objekts. Das vierte Produkt in der neuen Familie, „tempusVOLT OUT“, bedient einen klassischen Markt. Die Flächenheizung ist konzipiert für die Beseitigung von Schnee und Eis auf Wegen, Rampen, Einfahrten und anderen Flächen. Sie ist für die Varianten Gussasphalt und Estrich-Sand erhältlich.

 
Messlatten am Markt

Wenn das Thema elektrische Flächenheizungen weiter an Fahrt gewinnt, wird es für die Hersteller auch darum gehen, technische Maßstäbe zu setzen. herotec verwendet beispielsweise selbstklebende Gewebematten, die sich zeitsparend verlegen und passend zuschneiden lassen. Darauf lassen sich die Heizleiter fixieren (vollständig genäht oder getaped).

Weitere Messlatten für Teilnehmer am Markt sind z.B. der Brandschutz, mit welchen Dämmstoffen gearbeitet wird oder die Frage, wie die Aufgabe Schallschutz (Trittschall) sicher und gut gelöst werden kann. Und auch wenn es im Zeitalter von Smart Home absurd klingt – ein Trend wird auch dahin gehen, Systeme zu vereinfachen und Häuser zu bauen, die mit möglichst wenig Technikaufwand auskommen. Elektrische Flächenheizungen können unter diesen Aspekten in der Summe zu einer echten Alternative zu wasserbasierten Systemen werden.