bauteile mit fussbodenheizungen. f 1859 q uerschn ittsbericht
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Bauforschung
Bauteile mit Fussbodenheizungen.Q uerschn ittsbericht.
F 1859
Fraunhofer IRB Verlag
F 1859
Bei dieser Veröffentlichung handelt es sich um die Kopiedes Abschlußberichtes einer vom Bundesmini sterium fürVerkehr, Bau- und Wohnungswesen -BMVBW- geför-derten Forschungsarbeit. Die in dieser Forschungsarbeitenthaltenen Darstellungen und Empfehlungen gebendie fachlichen Auffassungen der Verfasser wieder. Diesewerden hier unverändert wiedergegeben, sie gebennicht unbedingt die Meinung des Zuwendungsgebersoder des Herausgebers wieder.
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4853
Bauteile mit Fussbodenheizungen
QUERSCHNITTSBERICHT
OBER DIE
WARMESCHUTZTECHN I SCHEN UND BAUKONSTRUKTIVEN
PROBLEMSTELLUNGEN UND AUSFOHRUNGSMOGLICHKEITEN
Bauteile mit Fussbodenheizungen
OUERSCHNITTSBERICHT
ÜBER DIE
WARMESCHUTZTECHN I SCHEN UND BAUKONSTRUKTIVEN
PROBLEMSTELLUNGEN UND AUSFJHRUNGSMÖGLICHKEITEN
AACHEN 1982
Bauteile rnit Fussbodenheizungen
QUERSCHN I TTSBER I CHT
ÜBER DIE
WARMESCHUTZTECHN I SCHEN UND BAUKONSTRUKTIVEN
PROBLEMSTELLUNGEN UND AUSFÜHRUNGSMÖGLICHKEITEN
Auftragnehmer:
Typoscript:
Prof.Dr.-Ing. Erich Schild, Dr.-Ing. Rainer OswaldLehrstuhl für Baukonstruktion III - ForschungRheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Dr.-Ing. Rainer Oswald
Dipl.-Ing. Reinhard LamersDipl.-Ing. Volker Schnapauff
Louise SteinbuschMonika Mertens
Bearbeiter:
Mitarbeiter:
Forschungsauftrag 315 - 80 01 80 - 103Bundesminister für Raumordnung, Bauwesen und StädtebauAbschlußbericht - Aachen 1982
INHALTS`JERZEICHNIS
1. Aufgabenstellung und Eingrenzung der Zielsetzung 4
2. übersicht zu den Heizsystemen 6
3. Wärmeschutzprobleme bei Bauteilen mit Fußboden-
heizungen 8
3.1 Temperaturen im Bereich des Fußbodens 8
3.1.1 Temperaturen der Belagsoberfläche 9
3.1.2 Temperaturen im Bereich der Heizelemente 11
3.2 Wärmestromverhältnisse in Bauteilen unter Fuß-
bodenheizungen
3.2.1 Situation A - Geschoßdecke innerhalb
einer Wohneinheit
3.2.2 Situation B - Geschoßdecke zwischen Wohn-
einheiten
3.2.3 Situation C - Geschoßdecke über unbeheiz-
ten Nebenräumen und Kellern
3.2.4 Situation D - Fußboden auf Erdreich
3.2.5 Situation E - Geschoßdecken über Außen-
luft
3.3 Dimensionierung und Anordnung von Wärmedämm-
schichten bei Bauteilen mit Fußbodenheizungen 21
3.3.1 Bestehende Anforderungen zum Wärmeschutz 21
3.3.2 Bestehende Praxis der Dämmung von Bautei-
len mit Fußbodenheizungen 23
3.3.3 Hinweise zur Dimensionierung und Anord-
nung von Dämmschichten 26
3.3.3.1 Geschoßdecken. (Situation A + B) 26
3.3.3.2 Decken über Kellerräumen (Situ-
ation C) und über Außenluft
(Situation E) 273.3.3.3 Fußboden auf Erdreich (Situa-
tion 0) 29
3.3.4 Hinweise zur Berücksichtigung einer
Fläche mit Fußbodenheizungen bei der
Ermittlung des k m -Wertes 33
14
14
15
17
18
20
2
4. Baukonstruktive Probleme bei Bauteilen mit
FoßbOdenh8iZungen
4.1 Vorbemerkung 36
4.2 Tragender Untergrund 37
4.3 Abdichtung von erdberÜhrten BOdenplOtt2n 39
4.4 Dö00sChiCht 42
4.4.1 Döm0schiCht8n unter d20 Estrich 42
4.4.2 ZUSötzdü0mschiChteO 45
4.5 Abdeckung 47
4,6 DiChtUngsSChiCht bei FeuChträumen 49
4.6.1 Dichtungsschichten bei NdßröU0eO mit
hoher Beanspruchung 49
4.6.2 Abdichtung bei F2UChtrüU08n mit müßi-
ger Beanspruchung ' 51
4.7 Estrich 53
4.8 OberbSlöge 58
4,8,1 Plattenbeläg8 58
4.8.2 Holzparkett 60
4.8.3 Elastische Beläge 63
4.8.4 Textile BOd8nbelüg8 65
4.9 Baukonstruktive Detailpunkte 68
4.9.1 RandanschlUsse 68
4.9.2 Feldaufteilung und Dehnungsfugen 70
5. Zusammenfassung 74
6. Quellenangaben 78
7. Symbole und Sinnbilder zu den Abbildungen 83
36
3
1. AUFGABENSTELLUNG UND EIN-
GRENZUNG DER ZIELSETZUNG
Der vorliegende Bericht hat die
Aufgabe, den heutigen (1982)
Stand der technischen Erkennt-
nisse über die wärmeschutztech-
nisch undbaukonstruktiv fachge-
rechte Ausführung von Bauteilen
mit Fußbodenheizungen zusammen-
fassend darzustellen.
Der Bericht befaßt sich dabei
nicht mit den speziellen Proble-
men der unterschiedlichen Heiz-
systeme und der Beheizung, wie
z.B..
- materialtechnischen Fragen
der Eignung verschiedener
Rohrmaterialien und der An-
ordnung der Heizelemente;
- Fragen der Heizungsdimen-
sionierung oder des Wirkungs-
grades;
- Fragen der Regelungstechnik;
sondern beschränkt sich auf die
Abhandlung der Probleme, die
bei den angrenzenden Bauteilen
durch die Verwendung von Fuß-
bodenheizungen entstehen; auf
die Darstellung von Lösungsmög-
lichkeiten und das Aufzeigen
noch offener Fragen.
Die Notwendigkeit der Abhandlung
wärmeschutztechnischer Probleme
ergab sich aus der Tatsache, daß
bisher verbindliche und spezielle
Regeln für die Begrenzung des
Wärmeverlustes über Bauteile
mit Fußbodenheizungen fehlten,
obwohl aufgrund der hohen auf-
tretenden Temperaturdifferenzen
mit erheblichen Heizenergiever-
lusten zu rechnen ist. Die erst-
mals in der novellierten Wärme-
schutzverordnung (Inkrafttreten
1.1.1984) formulierten Anforde-
rungen an Bauteile mit Fußboden-
heizungen waren in diesem Zu-
sammenhang kritisch zu würdigen.
Die Schwerpunkte der abgehandel-
ten baukonstruktiven Probleme
bilden zum einen Fragen der Aus-
führung der Estriche und der
darüber befindlichen Bodenbe-
läge, zum anderen Abdichtungs-
fragen. Bauschadenserhebungen( 54)
haben nämlich ergeben, daß
Schäden an diesen Bauteilschich-
ten bei Fußbodenheizungen
ungewöhnlich häufig sind - da-
her war die Betrachtung dieser
Problembereiche vordringlich,
um durch Verbesserung des Infor-
mationsstandes zur Verminderung
der Schäden' beizutragen. Dies ist
umsomehr notwendig, da die Anwen-
dung von Ni edertemperaturheizsy-
ste, en zunimmt.
5
Warmwassersystem Elektrosystem
mar mop low as NI= NON =Me Ow win
ÜBERSICHT ZU DEN
-iE I ZSYSTEMEN
Heizelemente in oder auf der Wärme-dämmschicht
(1) Grundtypen der Fu3bodenheizsy-steme
Hinsichtlich der Heizsysteme
und der Lage der Heizelemente
im Bauteiiquerschnitt lä3t sich
die Vielzahl der auf dem Markt
angebotenen Varianten im Rahmen
der Betrachtung wärmeschutz-
technischer und baukonstruk-
tiver Aspekte zu zwei Grundsitu-
ationen zusammenfassen:
- die Heizelemente (Warmwasser-
heizsystem mit Metall- bzw.
Kunststoffröhren oder Elektro-
heizsystem mit Heizkabeln)
sind in einem Estrich ein-
gebettet;
- die Heizelemente (Warmwasser-
heizsysteme mit Kunststoff-
rohren oder Elektroheizsystem
mit Heizkabeln bzw. Heizmatten)
liegen in oder auf der Wärme-
dämmung in einer vom Estrich
getrennten Schicht (s.Abb.1).
Einen wärmeschutztechnischen
Sonderfall bilden die Elektro-
speicherheizsysteme mit einer
zusätzlichen oberseitigen Dämm-
schicht über dem Heizestrich.
Alle weiteren Spielarten unter-
scheiden sich vor allem durch:
6
- Art und Anordung von Leit-
und Abstrahlblechen'zur
gleichmäßigen Verteilung
der Wärme auf der Boden-
fläche;
- Unterschiedliche Hdhenlage
der Heizsysteme im Estrich;
- Verwendung mehrlagiger
Estriche;
- Art und Bewehrung des
Estrichs;
- Anwendun g von Trockenbau-
weisen (Gipskarton- oder
Spanplatten als Estrich-
schicht).
Auf diese weitergehende Diffe-
renzierung wird - soweit dies
für die hier abgehandelten
Aspekte relevant ist - in den
einzelnen Kapiteln näher einge-
gangen.
7
WARMESCHUTZPROBLEME BEI
BAUTEILEN MIT FUSSBODEN
-dEIZUNGEN
Bei Fußbodenheizungen sind die
Oberflächengröße und die Ober-
flächentemperatur des wärmeab-
gebenden "Heizkörpers" - näm-
lich der Bodenfläche - durch
den Raumgrundriß und die Raum-
nutzung nicht beliebig vergrößer-
bar sondern so begrenzt, daß
grundsätzlich an den Wärmedurch-
laßwiderstand aller wärmeaus-
tauschenden Raumbegrenzungsflä-
chen insbesondere dann erhöhte
Anforderungen gestellt werden
müssen, wenn man möglichst wenig auf
Zusatzbeheizung angewiesen sein
will. Fußbodenheizungen erfor-
dern insofern also nicht nur be-
sondere Wärmeschutzüberlegungen
am Fußboden selbst, sondern auch an
Außenwänden, Gebäudeöffnungen
und Decken. Der vorliegende Be-
richt beschränkt sich auf die
Frage des sachgerechten Wärme-
schutzes der Fußbodenfläche
selbst.
3,1 TEMPERATUREN IM BEREIC
DES FUSSBODENS
Die Beurteilung der Wirksamkeit
von Wärmeschutzmaßnahmen in
^
8
Böden mit Fußbodenheizsystemen
setzt - zur Bestimmung der
Wärmestromdichte - die Kenntnis
der Temperaturdifferenz zwischen
der Temperatur in der Ebene der
Heizelemente und der Temperatur
unterhalb des Decken- bzw. Bo-
denplattenbauteils voraus. Die
Temperaturen in der Heizebene
werden u.a. durch die nutzungs-
bedingt möglichen Temperaturen
an der Belagsoberfläche einge-
grenzt. Auf diese Temperaturver-
hältnisse soll daher zunächst
eingegangen werden.
3.1.1 TEMPERATUREN DER
BE LAGSOBERFLACHE
Die maximalen Temperaturen an
der Oberfläche des Gehbelages
von Böden mit Fußbodenheizungen
sind durch die physiologischen
Anforderungen des Benutzers an
die Behaglichkeit begrenzt.
Welche höchste Oberflächentem-
peratur noch als "behaglich"
empfunden wird, hängt von einer
Anzahl von Faktoren ab, die in
(93 ) wie folgt zusammengefaßt
sind:
Fußbekleidung (barfuß,
leichtes oder schweres
Schuhwerk);
9
N UTZUNG TEMPERATUR
35°CSelten genutzteFlächen, Randzonen
ständig genutzte Wohn-und Arbeitsräume 26 - 28 °C
Badezimmer, Schwimm-hallen 32 - 33 °C
Raumnutzung (Wohnraum, Schlaf-
raum, Arbeitsraum);
- Aktivitätsverhalten des Men-
schen (sitzend, gehend,
stehend)
- Verweilzeit (selten benutzte
Zonen, zeitl. begrenzter Auf-
enthalt)
- individuelle Empfindung des
Menschen.
(2) Maximale FußbVden-Oberflöchent8m-peraturen bei FuUbOdeDheiZung9n
Aus verschiedenen Quellen er-
geben sich als obere Grenzwerte
Temperaturen zwischen 26 und
35°C. Die nebenstehende Tabelle
macht differenziertere Angaben.
Die Temperaturen Sind in der
Regel nicht völlig gleichmäßig
über die Bodenfläche verteilt:
- Durch die Wärmeabgabe sinkt
Warmwasserheizsystemen
Temperatur zwischen Vor-
Rücklauf - dies führt bei
paralleler Verlegung der Heiz-
rohre zu sehr ungleichmüßigen
Oberflächentemperaturen - die
Rohre werden daher besser
"r2versier2nd'/ angeordnet,
d.h. in der Fläche liegt ab-wechselnd g in Vorlauf - neben
einem RUCk7aufrOhrZUg^
- Jeweils Ub2r den linearen
HeiZelementen (Rohr oder Ka-
bel) weist die Oberfläche
bei
di e
und
-
10
eine höhere Temperatur als in
den Zwischenräumen auf - diese
'Welligkeit" der Temperaturver-
teilung ist vor allem durch
den Einbau von Wärmeleitblechen
beeinflußbar, die ganz allge-
mein den Wirkungsgrad eines
Heizsystems deutlich erhöhen
können ( 70 ) .
3,1,2 TEMPERATUREN IM BEREICH
DER HEIZELEMENTE
Die nutzungsbedingte Begrenzung
der Oberflächentemperaturen ist
einer der Faktoren, aus der sich
eine Begrenzung der Temperatur
in der Heizebene ableitet.
Von wesentlicher Bedeutung für
die Temperatur in dieser Ebene
ist der Wärmedurchla3widerstand
der Fußbodenbeläge ( 75):
Ist z.B. bei Warmwasserfußboden-
heizungen in 70 mm Zementestrich
auf 30 mm Wärmedämmung zur Deck-
ung des Raumwärmebedarfs
(t 1 = 20°C) eine Heizleistung
von 88 W/m 2 erforderlich, so
ist dies unter Einhaltung einer
Oberflächentemperatur von 28°C
bei Verwendung eines 2 mm
dicken PVC-Belages mit einer
Wassertemperatur vom 38°C mög-
lich - bei Verwendung eines 8 mm
dicken Te p pichbodens wird da-
11
gegen unter sonst gleichen Rand-
bedingungen eine Wassertempera-
tur von 46,5°C notwendig.
Weiterhin wird die maximale
Temperatur in der Ebene der
Heizelemente durch folgende
Faktoren begrenzt:
- Art der Wärmequellen:
Wärmepumpen arbeiten z.B.
meist nur im Temperaturbe-
reich zwischen 30 und 40°C
wirtschaftlich
- Art der Heizelemente:
Bei der Verwendung von Kunst-
stoffrohren wird die maximale
Temperatur meist auf 60°C
beschränkt
- Anforderungen der Bodenbeläge:
Für Beläge aus keramischen
Fliesen und Naturwerkstein-
platten wird z.B. nach (34 ) als
obere Temperaturgrenze 50°C
festgelegt.
Bei der Beurteilung der Wärme-
schutzwirkung der unter den
Heizelementen liegenden Dämm-
schichten kann aufgrund der be-
schriebenen Abhängigkeit mit
mittleren Temperaturen in der
Ebene der Heizelemente zwischen
30° und 60° C gerechnet werden.
Da die Effektivität einer Wärme-
schutzma3nahme im wesentlichen
12
durch die Temperaturdifferenz
zu beiden Seiten des wärmezu-
dämmenden Bauteils bestimmt
wird, ist es angesichts der sehr
unterschiedlichen möglichen Be-
triebstemperaturen eines Heiz-
systems fraglich, ob es sinn-
voll ist, Anforderungen an den
Wärmeschutz von Bauteilen mit
Fußbodenheizungen unabhängig
von der zu erwartenden mittle-
ren Temperatur im Bereich der
Heizleitungen zu formulieren.
Um vergleichende überlegungen
anstellen zu können, wird im
Folgenden mit einer Temperatur
in der Ebene der Heizelemente
von 45°C gerechnet.
13
SITUATION A
Geschoßdecke innerhalb einerWohneinheit
Funktionen der Dämmschicht:
- Trittschal1schutz
- unabhängige Beheizbarkeit derRäume
Temperaturdifferenz: ^-25 K
Anforderungen an den Wärmeschutz:
keine
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
k = 0,8 W/(m2K)
3,2 WÄRMESTROMVERHÄLTN I SSE IN
BAUTEILEN UNTER FUSSBODEN-
'EIZUNGEN
Unter wärmeschutztechnischem
Aspekt ist es sinnvoll, folgen-
de Einbausituationen für Fußbo-
denheizungen hinsichtlich der
Temperaturverhältnisse unter der
das Heizsystem tragenden Decke
bzw. dem tragenden Boden zu un-
terscheiden.
Situation A -
Geschoßdecke innerhalb
einer Wohneinheit
Bei Fußbodenheizungen auf Ge-
schoßdecken innerhalb einer Wohn-
einheit - z.B. in der Geschoß-
decke eines zweigeschossigen Ein-
familienhauses - kann davon
ausgegangenen werden, daß die
Temperaturen der durch die Decke
getrennten Räume im Mittel gleich
sind (20-22°C). Zwischen der
Ebene der Heizleitung und den
Räumen beträgt das Temperatur-
gefälle ca. 25 K.
Die Dämmschicht unter dem Heiz-
system hat neben der Trittschall
-schutzfunktion lediglich die
Aufgabe, eine mdglichst unab-
hängige Regelung der Raumtempe-
raturen und die Wirkung des
3.2.1
14
Systems als Fui3bodenheizung und
nicht als Deckenheizung sicher
zu stellen.
Grundsätzlich geht die nach
unten abgegebene Wärmemenge
jedoch für den Heizungsbetreiber
nicht verloren, sondern kann bei
der Dimensionierung der Heizung
des darunter liegenden Geschoßes
berücksichtigt werden: Bei einer
Warmwasserfußbodenheizung mit
einer mittleren Temperatur der
Heizelemente von 40°C und beid-
seitiger Raumtemperatur von
20°C beträgt ;.B. - bei PVC-Be-
lag auf Zementestrich die Wärme-
abgabe nach unten durch eine
40 mm dicke Polystyroldämmschicht
ca. 13,5 % der Gesamtwärmeab-
gabe (40 ).
3.2.2 Situation B -
Geschoßdecke zwischen
Wohneinheiten
Bei Fußbodenheizungen auf Woh-
nungstrenndecken - z.B. im
Mehrfamilienwohnungsbau - weicht
die Situation insofern von der
unter 3.2.1 beschriebenen ab,
als die nach unten angegebene
Wärme für den Betreiber der Fuß-
bodenheizung verloren geht und
im beschränkten Rahmen der dar-
+150 .J=30K
SITUATION B
Geschoßdecke zwischen Wohn-einheiten
Funktionen der Dämmschicht:
- Trittschallschutz
- unabhängige Beheizbarkeit derRäume
- Verhinderung von "Wärmediebstahl"
Temperaturdifferenz: ^'30 K
Anforderungen an den Wärmeschutz:
DIN 4108: k ` 1,96 W/(mzK)
Empfehlun gen zum Wärmeschutz:
k L 0,8 W/(m2K)
unterbefindliche Gebäudenutzer
auf Kosten des Betreibers der
Fußbodenheizung Heizkosten
"sparen" kann. Weiterhin muß
mit einem zeitweisen Leerstehen
der Räume oder auch mit sehr
unterschiedlichem Wohnverhalten
gerechnet werden: So stellt
Künzel bei einer statistischen Er-
hebung (74 ) ,z.B. bei Schlafräu-
men - Abweichungen von t
3 K
bei einer mittleren Raumluft-
temperatur von 15,5°C fest.
Zwischen der Ebene der Heizlei-
tungen und dem darunter liegen-
den Raum kann eine Temperatur-
differenz von ca. 30 K ange-
nommen werden.
Die Dämmschicht unter der Heiz-
ebene übernimmt also bei Geschoß-
decken zwischen Wohneinheiten
auch eine Wärmeschutzfunktion.
Entsprechend sind (sehr niedri-
ge)Wärmeschutzanforderungen für
Wohnungstrenndecken in DIN 4108
T.2 ( 06) formuliert (s.3.3.1),
die sich allerdings nicht spe-
ziell auf Decken mit Fußboden-
heizungen beziehen.
16
SITUATION C
Geschoßdecke über unbeheiztemNebenraum/Keller
Funktionen der Dämmschicht:
-(Trittschallschutz: Flankenüber-tragung)
- Verminderung der Wärmeverlustenach unten
Temperaturdifferenz: ^-35 K
Anforderungen an den Wärmeschutz:
DIN 4108: k 0,81 W/(m2K)
1. WärmeschutzV: k ` 0,80 W/(m2K)
2.,WärmeschutzV: k 4 0,45 W/(m2 K) I
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
k - 0,22 W/(m2K)
3.2.3 - Situation C -
Geschoßdecke über unbe-
heizten Nebenräumen und
Kellern
Während die Trittschalischutz-
funktion von Dämmschichten unter
Fußbodenheizungen über Keller
u.a. unbeheizten Nebenräumen
auf die Verhinderung der Flanken-
übertragung in benachbarte Räume
reduziert ist, nimmt die Bedeu-
tung der Wärmeschutzfunktion der
Dämmschicht gegenüber der Situa-
tion A und B deutlich zu.
Die Temperaturen in nicht beheiz-
ten Nachbar- und Kellerräumen,
die bei der Berechnung des,Wärme-
bedarfs - im Hinblick auf die
Dimensionierung des Heizsystems -
zugrundegelegt werden sollten,
werden in Abhängigkeit verschie-
dener Parameter in DIN 4701 ( 12)
angegeben. Für Keller gelten z.B.
in Abhängigkeit von den Norm-
Außenklimadaten Temperaturen
zwischen +3 und +7°C.
Für die Beurteilung der Effekti-
vität von Wärmeschutzmaßnahmen
ist jedoch ein über die Dauer
der Heizperiode gemittelter Wert
aussagefähiger, der nach ( 60)
in Kellerräumen ca. +10°C beträgt.
Die Temperaturdifferenz zwischen
Heizebene und Keller- bzw. Neben-
raum beträgt ca. 35 K.
17
SITUATION D
Fußboden auf Erdreich
GW V V \7
+1
Funktionen der Dämmschicht:
- (Trittschallschutz: Flankenüber-tragung)
- Verminderung der Wärmeverlustenach unten, insbesondere an denFlächenrändern
Temperaturdifferenz:
^-35 K (Grundwasser)
-.-40 K (Ränder); jedoch Erdreichals zusätzliche Dämmschicht
Anforderun g en an den Wärmeschutz:
DIN 4108: k L 0,93 W/(m2K)
1, WärmeschutzV: k 4 0,90 W/(m2K)
2. WärmeschutzV: k `- 0,45 W/(m2K)
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
Fläche: k 4 0,45 W/(m2K)
Rand: k 4 0,30 W/(m2K)
3.2.4 - Situation D -
Fußboden auf Erdreich
Flächenheizungen in Fußböden auf
Erdreich werden im Wohnungsbau
- z.B. bei nichtunterkellerten
Bungalows - häufig ausgeführt.
Die Wärmestromverhältnisse unter
Fußböden auf Erdreich sind ver-
wickelter als bei den anderen
dargestellten Situationen:
Nach DIN 4701 (12 ) und (52 )
kann der Gesamtwärmestrom als
Überlagerung von zwei Teilströ-
men aufgefaßt werden:
- dem gleichmäßig über die Fuß-
bodenfläche verteilten Wärme-
strom zwischen Heizebene und
dem Grundwasser bzw. tiefen
Bodenschichten; als Grundwas-
ser- bzw. Bodentemperatur kann
mit +100 gerechnet werden; die
Erdreichschicht zwischen Heiz-
ebene und Grundwasserspiegel
kann dabei als zusätzliche
Dämmschicht aufgefaßt werden;
- den seitlich über die Flächen-
ränder zur Außenlufttemperatur
an der Erdoberfläche gerichte-
ten Wärmestrom. Der Anteil die-
ses Wärmestroms am Gesamtwär-
meverlust ist von der Flächen-
größe, Flächenform und der
Grundwasserbodenlage abhängig.
DIN 4701 ( 12 ) und (52 ) geben
Hinweise zur Berechnung.
18
Bei einer rechteckigen, 100 m2
großen Bodenfläche mit Fußbo-
denheizung können bei gleich-
mäßiger Wärmedämmung nach ( 51)
ca. 65 % der Wärme über die
Ränder abfließen,
Diesen besonderen Wärmestrombe-
dingungen sollte bei der Dimen-
sionierung und Anordnung von
Dämmschichten Rechnung getragen
werden.
19
SITUATION E
Geschoßdecke über Außenluft
Funktionen der Dämmschicht:
- (Trittschaiischutz: Flankenüber-tragung)
- Verminderung der Wärmeverlustenach unten
Temperaturdifferenz: -- 40 K
Anforderungen an den Wärmeschutz:
DIN 4108: k 0,51 W/(m2K)
1. WärmeschutzV: k 0,45 W/(m2K)
2. WärmeschutzV: k 0,30 W/(m2K)
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
k 0,22 W/(m2K)
3.2.5 - Situation E -
Geschoßdecken über
Außenluft
Bei Fußbodenheizungen auf Dek-
kenplatten, die unterseitig an
die Außenluft grenzen (z.B. Räume
über Luftgeschossen, Durchfahrten,
auskragenden Gebäudeteilen), sind
besonders hohe Anforderungen an
den Wärmeschutz zu stellen. Auch
bei diesem Anwendungsfall ist es
jedoch sinnvoll, zur Beurteilung
der Effektivität von Wärmeschutz-
maßnahmen nicht die kurzzeitig
tiefsten Außentemperaturen nach
DIN 4701 ( 12 ),sondern eine mitt-
'ere Außentemperatur während der
Heizperiode von +5°C ( 52 ) her-
anzuziehen.
Es ist demnach mit einer Tempera-
turdifferenz zwischen Heizebene
und Außenluft von ca. 40 K zu
rechnen. Diese hohe Differenz
begründet die besondere Bedeu-
tung und Effektivität von Wärme-
schutzmaßnahmen in diesem Anwen-
dungsfall.
20
3,3
DIMENSIONIERUNG UND AN-
ORDNUNG VON WARMEDAMM-
SCHICHTEN BEI BAUTEILEN
MIT FUSSBODENHEIZUNGEN
3,3,1 BESTEHENDE ANFORDERUNGEN
ZUM WÄRMESCHUTZ
Weder DIN 4108 Teil 2 (06 )
noch die derzeitig gültige Fas-
sung der Wärmeschutzverordnung
1977 (32 ) stellen spezielle
Anforderungen an Bauteile mit
Fußbodenheizungen. In einer Fuß-
note zu der Tabelle 1 der Min-
destwerte der Wärmedurchlaßwi-
derstände heißt es in DIN 4108
Teil 2 lediglich:
"Bei Fußboden- oder Deckenhei-
zungen müssen die Mindestanfor-
derungen an den Wärmedurchlaß-
widerstand durch die Deckenkon-
struktion unter - bzw. oberhalb
der Ebene der Heizfläche (Unter-
bzw. Oberkante Heizrohr) einge-
halten werden. Es wird empfohlen,
die Wärmedurchlaßwiderstände
über diese Mindestforderung hin-
aus zu erhöhen."
Erst die 1984 in Kraft tretende
Neufassung der Wärmeschutzver-
ordnung (1982) ( 33) weist eine
spezielle Forderung für Fußboden-
heizun g en auf (Anlage 1):
21
"6. Begrenzung des Wärmedurch-
gangs bei Flächenheizungen
Bei Flächenheizungen darf der
Wärmedurchgangskoeffizient der
3auteilschichten zwischen der
Heizfläche und der Außenluft,
dem Erdreich oder Gebäudeteilen
mit wesentlich niedrigeren
Innentemperaturen den Wert
0,45 W/( m 2 K) nicht überschrei-
ten."
Die verschiedenen Anforderungen
der Regelwerke und Verordnungen
sind auf der Abbildung 8 tabella-
risch zusammengestellt.
Es fällt auf, daß die novellierte
Wärmeschutzverordnung (1982)
weitgehend unabhängig von der
Einbausituation eine einheit-
liche Anforderung stellt, die
k-Werte W/(m2 K) DIN 4108T 2
WärmeschutzV (1977)
Wärmeschutz V(1982)
SITUATION (1981) Verfahren 2 generell Verf. 2
Wohnungstrenndecken und Deckenzwischen fremden Arbeitsräumen 1,96 --- --- ---(Situation B)
Unterer Ab- unmittelbar erd-schluß nichtunterkeller-ter Aufent-haltsräume
berührt (Sit.D) 0,93 0,90
über einem nichtbelüfteten Hohl-raum ans Erdreichgrenzend 0,45
0,81 0,80 0,45 (0,55)Kellerdecken(Situation C)
Decken, die Aufenthaltsräumenach unten gegen die Außenluft 0,51 0,45 0,30abgrenzen (Situation E)
(8) Tabellarische Zusammenstellung der Anforderungen an den Wärmedurchgangs-koeffizienten bei Bauteilen mit Fußbodenheizungen
22
lediglich bei Decken über Kellern
oder Erdreich eine deutliche
Verschärfung der Forderungen er-
gibt. Für Wohnungstrenndecken
(Situation A und B) existieren
keine Anforderungen.
3,3,2 BESTEHENDE PRAXIS DER
DÄMMUNG VON BAUTEILEN
MIT FUßBODENHEIZUNGEN
Die Hersteller der derzeitig an-
gebotenen Fußbodenheizungs-
systeme geben in ihren Verlege-
richtlinien, Bemessungsvorschrif-
ten und Musterleistungsverzeich-
nissen Empfehlungen zum Wärme-
schutz für die unter 3.2 be-
schriebenen Anwendungssituationen
soweit der Wärmeschutz nicht be-
reits durch die Grundelemente
des Systems selbst erbracht wird.
Diese Empfehlungen werden dabei
meist "praxisnah" in cm-Dämm-
schichtdicke angegeben - eine
Vorgehensweise, die angesichts
der inzwischen sehr groben Un-
terschiede in der Wärmeleitzahl
verschiedener Dämmaterialien nur
wenig befriedigen kann.
Die Ergebnisse der Auswertung
der Empfehlungen der Hersteller
sind auf Abb. 9 in Diagrammform
23
Situation
UTZV (82)t. ausgef. Dbrnm-Mar3nahmenpra
(9) Anforderungen und Praxis des Wärmeschutzes bei Bauteilen mitFußbodenheizungen für verschiedene Einbausituationen .(s.Abb 3-7)
[Wl(m2
A B C 0 E DIN 4108 (81)
WARMESCHUTZ V ( 77) _..........____ WARfr ESC
24
zusammengestellt (dabei wurde
von einem Dämmstoff der Wärme-
leitfähigkeitsgruppe 035, einer
Stahibetondeckendicke von 15 cm
und einem Wärmeübergangswider-
stand von 0,17 m 2 K/W ausgegan-
gen.). Die niedrigsten, also güns-
tigsten, k-Werte werden in der
Regel von den Herstellern von
Elektroheizsystemen gefordert.
Der Vergleich mit den Anforde-
rungen zeigt, daß die bestehen-
den Anforderungen in der Regel
bei weitem erfüllt werden -
erst die 1984 in Kraft tretende
neue Wärmeschutzverordnung (1982)
wird eine Änderung der bestehen-
den Praxis erfordern.
25
3,3,3 HINWEISE ZUR DIMENSIO-
NIERUNG UND ANORDNUNG
VON DAMMSCHICHTEN
3,3.3.1 GESCHOßDECKEN
(SITUATION A UND B)
Mit der allgemeinen Einführung
der verbrauchsabhängigen Heiz-
kostenabrechnung und raumbezoge-
ner Regeleinrichtungen hoher
Empfindlichkeit erscheint es
notwendig und sinnvoll, auch bei
Fußbodenheizungen in Geschoß-
decken die Wärmeabgabe nach
unten zu begrenzen.
Unter Berücksichtigung der der-
zeitigen Praxis scheint als
Richtwert ein maximaler k-Wert
von 0,8 W/(m 2 K) angemessen, der
durch 4 cm dicke Dämmschichten
'zu erzielen ist. Die Wärmeab-
gabe nach unten wird dabei je
nach der Temperatur in der Heiz-
ebene auf ca. 10-20% der ge-
samten Heizleistung begrenzt,
vorausgesetzt, daß keine hoch
wärmedämmenden Bodenbeläge ein-
gebaut werden.
20
3,3,3.2 DECKEN ÜBER <ELLERRAUMEN
(SITUATION C) UND OBER
AUBENLUFT (SITUATION E)
Da die Mindestwerte von DIN 4108
lediglich die Verhinderung von
Gesundheitsschädigungen der Be-
wohner und Schäden am Gebäude
durch Wärmeschutzmängel bezwecken,
sind zur Beurteilung eines sinn-
vollen einergiesparenden Wärme-
schutzes von Bauteilen mit Fuß-
bodenheizungen die Forderungen
der Wärmeschutz V (32 ) heran-
zuziehen.
Geht man davon aus, daß die
Wärmeverluste über Bauteile mit
Fußbodenheizungen nicht großer
sein sollten als bei den glei-
chen Bauteilen ohne Fußboden-
heizung, so sind die Anforde-
rungen, die von der Wärmeschutz
V allgemein an Kellerdecken
bzw. Decken über Außenluft ge-
stellt werden, wie folgt zu
modifizieren:
Kellerdecken:
Die Anforderung kG=0,8 W/(m 2 K) gilt
für eine Temperaturdifferenz
von ca. 10 K. Bei Fußbodenhei-
zungen treten Temperaturdiffe-
renzen um ca. 35 K auf.
Soll die Wärmestromdichte bei
Bauteilen mit Fußbodenheizungen
nicht größer als bei solchen
ohne Fußbodenheizungen werden,
27
so errechnet sich das erforder-
liche k G -Wert nach:
k Gerf kG10
" 35
Der erforderliche kGerf
-Wert
lautet dann 0,22 W/ (m2K).Dies bedeutet Dämmschichtdicken
von ca. 15 cm.
Decken gegen Außenluft:
Die Anforderung k DL =0,45 W/(m2K)
gilt für eine Temperaturdiffe-
renz von ca. 20 K. Bei Fußboden-
heizungen treten Temperaturdiffe-
renzen um ca. 40 K auf.
Analog zu dem bei den Keller-
decken dargestellten, errechnet
sich der erforderliche k DL -Wert
nach
20k D Lerf - k DL •40
Der erforderliche, k DL -Wert
lautet dann 0,22 W/(m2K).
Dies bedeutet eine Dämmschicht-
dicke von ca. 15 cm.
Die novellierte Wärmeschutzver-
ordnung erzielt also mit der
Forderung nach einem maximalen
k-Wert bei Fußbodenheizungen
von 0,45 W/(m 2 K) nicht annähernd
die Begrenzung der Wärmeverluste
auf den bei Bauteilen ohne
Fußbodenheizung vorhandenen
Wert
28
dir^^s a- -e-/401114Pr APINFIIPPr :..... ---------------^ ^r^^^ •^^^^0 ^^' ^..^
• i^3^i^^ii^^ i^ ^^4
•
• ^ ^^ ^^^ ^ ► i • i i^ ^.. ^.^^.^ ^i.^ ^.
(10) Anordnungsbeispiel von Dämm-schichten bei Fußbodenheizungenin Kellerdecken
Die Anordnung einer Dämmschicht
von 15 cm Dicke erzeugt im
Bereich von Kellerdecken bzw.
Decken gegen Außenluft keine
bautechnischen Probleme, da
meist eine doppelseitige Dämm-
schichtanordnung vorgenommen
werden kann: die 4-6 cm dicke
Dämmschicht des Heizungssystems
liegt oberhalb der Decke, die
restlichen ca. 10 cm werden
unterhalb der Decke angeordnet.
Sowohl aus wärmeschutztech-
nischem als auch aus baukon-
struktivem Aspekt erscheint da-
her ein k -Wert von 0,22 W/(m2K)
als sinnvoll.
3,3.3.3 FUSSBODEN AUF ERDREICH
(SITUATION D)
Aufgrund der unter 3.2.4 be-
schriebenen besonderen Wärme-
stromverhältnisse sind die
Wärmeverluste über erdberührte
Bodenplatten geringer als bei
Decken gegen Außenluft. Wie be-
reits oben beschrieben, ist das
Maß der Wärmeverluste im Einzel-
fall sehr unterschiedlich, da
eine große Zahl von Parametern
wie Flächenform, Flächengröße,
Grundwassertiefe, Art des Erd-
reichs einen wichtigen Einfluß
hat, die Formulierung eines für
alle Situationen gültigen,pau-
29
schalen Richtwertes für die Di-
mensionierung des WörmeschUtzeS
ist daher nur begrenzt sinnvoll.
In ( 51 ) wird für die Flächen-
mitte ein MindestNörm2durCh-
7aßwid2rStnnd von 1,5 m2K/W,
für eine ca. 1,0-1,5 m breite
FläChenrandZone ein Wert von
2,25 m 2 K/W vorgeschlagen. Der
zweite Wert deckt sich mit dem
für FVßb0d2nh8iZVngen in der
noVelli2rten Wärmeschutzver-
ordnung vorgeschriebenen k-Wert
von 0,45 W/(m 2 K). Umfassende
Untersuchungen über die Wärme-
stromdichteverteilung bei Bo-
denplatten mit Fußbodenheizungen
unter Berücksichtigung der o.a.
Paramter und darauf aufbauende
Berechnungsverfahren zur genauen
Bestimmung des WirkuDgsgr5deS
von Dämmschichten stehen noch
aus.
Im Zusammenhang dieses Quer-
schnittsberichts wurden mit
Hilfe von elektrischen Analog-
modellen eigene Untersuchungen
zur Wärmestromdichteverteilung
unter FUDbOdenheizung2n durchge-
führt. Die in Abbildung 11
widergegebenen Diagramme stellen
ein ErgebniS dieser Untersuchung
dar, die für einen speziellen An-
wendungsfall die Auswirkung unt8r-
schiedlicher Temperaturen in der
Ebene der H2izf7üche und die AUS-
30
ravmseammestovisiammitozatatorstaratatam Ammo .. • ...................................................................................111.0410/114411Magf NAM.,r ‚s-
N‘' ver Ater ...Rer 1pr Nov Nrokler
GW
Wärmestrom-
dichte
q (W/m2 )
4.01111INNISO aola•••n
.•_.. .._.•_••_...
025 0,75 1,25 1,75 2,5
7,0
Randabstand (rfl
(11) Wärmestromdichteverteilung unter einer nicht unterkellertenBodenplatte mit Fußbodenneizung. (Erläuterung s.nächste Seite)
31
Erläuterungen zum vorstehendenDiagramm
(11) Wärmestromdichteverteilungunter einer nicht unterkel-
lerten Boden p latte mit Fußboden-heizung:
Bindiger Boden, Wärmeleitzahl desErdreichs 2,1 W/m.K;
Grundwassertiefe: 2 m
Grundwassertemperatur: + 10 °C
Außentemperatur: ± 0 °C
Raumtemperatur: + 20 °C
Kurve 1: Wärmeschutz unter Heiz-ebene d4 = 1,12 (m2.K/W)Temperatur in Heizebene: 50 °C
Kurve 2: Wärmeschutz unter Heiz-ebene d/. = 1,12 (m2.K/W)Temperatur in Heizebene: 35 °C
Kurve 3: Wie 2, jedoch 1,25 mbreiter Randstreifen mit Wärme-schutz d/), = 2,25 (m2.K/W)
Kurve 4: Wärmeschutz unter Heiz-ebene d/. = 2,25 (m2.K/W)Temperatur in Heizebene: 35 °C
Kurve 5: Wie 4, jedoch 1,25 mbreiter Randstreifen mit Wärme-schutz d/,. = 3,37 (m2.K/W)
wirkung verschiedener Dämmaß-
nahmen auf die Wärmestromdichte-
verteilung zeigen. Die Diagramme
sollen hier vor allem zum Beleg
der Bedeutung einer Randzonen-
dämmung dienen. Vollständige,
quantifizierbare Ergebnisse sind
jedoch nur durch eine umfang-
reiche Untersuchung mit Hilfe
der Finiten-Elemente -Methode -
zu erwarten.
Die Bedeutung einer erhöhten
Randzonendämmung,wie sie Abb.12
als Ausführungsbeispiel zeigt,
ist besonders groß, wenn die
Randzone des Fußbodens ver-
stärkt beheizt wird, wie dies
bei Fußbodenheizungen häufigzur Ausführung kommt.
rryPA 1: ^ :^^//►/^y^//^^^^^ . IM! . . ^. ^•'lI^%f'J^^^^^_ I^^^^^^i ^•1_!/^i^•i i`/.
•big, .^^^;• _ ^ ^^i^' ► ^^^%•^^^^^^^^`c
(12) Randzonendämmung bei erdberührten Bodenplatten mit Fußbodenheizung
32
Zusammenfassend scheint es sinn-
voll, zusätzlich zu einer Dämmung
der Gesamtfläche mit k = 0,45
W/(m 2 K) einen ca. 1-1,5 m brei-
ten Randstreifen erhöht (z.B.
4 cm Dämmschicht; kgesRand=0,30
W/(m 2 K))Wärme zu dämmen.
(Derangegebene Wert für eine Rand-
zonendämmung ist als ein Vorschlag
bis zur endgültigen und vollstän-
digen Klärung der Wärmestromverhält-
nisse für die verschiedenen Anwen--
dungsfälle aufzufassen.)
HINWEISE ZUR BERÜCKSICH-
TIGUNG EINER FLÄCHE MIT
FUßBODENHEIZUNGEN BEI DER
ERMITTLUNG DES km-WERTES
Bei Anwendung des Nachweisver-
fahrens 1 zur Wärmeschutzver-
ordnung (32 ,33 ) wird der mitt-
lere Wärmedurchgangskoeffizient
k m nach folgender Gleichung be-
rechnet:
k =kW.FW+kF.FF+0,8•kD.F0+0,5k•F +kDL.F DLm
wobei k und F den Wärmedurchgangs-
koeffizienten und die Fläche der
jeweils durch die Indizes gekenn-
zeichneten Bauteile bezeichnen.
Flächen mit Fubodenheizungen
müssen dabei unter F G bzw. kG
(Kellerdecke bzw. Decke gegen
33
unbeheizte Räume) oder unter
F DL bzw.k OD (Fußboden gegen
Außenluft) geführt werden.
Die Faktoren 0,8 bzw. 0,5 in
o.a. Gleichung sind zur Berück-
sichtigung der geringeren Tempe-
raturdifferenz bei Dächern bzw.
Kellerdecken eingeführt worden.
Bei Flächen mit Fußbodenhei-
zungen muß dieses Verfahren zu
krassen Fehlbeurteilungen füh-
ren, da z.B. bei Kellerdecken
mit Fußbodenheizungen die Tempe-
raturdifferenz nicht das 0,5-
fache, sondern das 2-fache der
Temperaturdifferenz durch andere
Außenbauteile beträgt.
Eine Modifizierung der km-Formel
bei Gebäuden mit Fußbodenheizun-
gen ist daher erforderlich, um
einen aussagefähigen k m -Ufert zu
erhalten und Anreize zum erhöhten
Wärmeschutz von Bauteilen mit
Fußbodenheizungen zu bieten.
Grob überschläglich wird dies
durch Anfügen des Produkts
2,0 k F H • F FH möglich:
k, F;.^+k,-. F F+O , 8k D . F D +O , 5 k G . F \3 +k DL . FDL+2 , 3k, ' FFH
C,
-m
_
wobei kFH den Wärmedurchgangsko-
effizienten der Schichten unter
der Heizebene und F FH die Fußbo-
denheizungsfläche angeben.
34
Funktionen der Dämmschicht:
- Trittschallschutz
- unabhängige Beheizbarkeit derRäume
Temperaturdifferenz: — 25 K
Anforderungen an den Wärmeschutz:
keine
Empfehlungen Zum Wärmeschutz:
k 2- 0,8 W/(m2K)
Funktionen der Dämmschicht:
- (Trittschallschutz: Flankenüber-tragung)
- Verminderung der Wärmeverlustenach unten
Temperaturdifferenz: --35 K
Anforderungen an den Wärmeschutz:
DIN 4108: k `- 0,81 W/(m2K)
1. WärmeschutzV: k ' 0,80 W/(m2K)
2. WärmeschutzV: k `- 0,45 W/(rn2K)
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
k 4 0,22 W/(m2K)
Funktionen der Dämmschicht:
- (Trittschallschutz: Flankenüber-tragung)
- Verminderung der Wärmeverlustenach unten, insbesondere an denFlächenrändern
Temperaturdifferenz:
35 K (Grundwasser)ti 40 K (Ränder); jedoch Erdreich
als zusätzliche Dämmschicht
Anforderungen an den Wärmeschutz:
DIN 4108: k `- 0,93 W/(m2K)
1. WärmeschutzV: k `- 0,90 W/(m2K)
2. WärmeschutzV: k `- 0,45 W/(m2K)
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
Fläche: k 0,45 W/(1112K)
Rand: k `- 0,30 W/(m2K)
Funktionen der Därnmschicht:
- (Trittschallschutz: Flankenüber-tragung)
- Verminderung der Wärmeverlustenach unten
Temperaturdifferenz: --40 K
Anforderungen an den Wärmeschutz:
DIN 4108: k 4 0,51 W/(mhK)
1. WärmeschutzV: k 0,45 W/(m'K)
2. WärmeschutzV: k `- 0,30 W/WK)
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
k = 0,22 W/WK)
(13) Zusammenfassende Darstellung der Einbausituationen von Fußbodenheizungen und der wärmeschutztechnischenAnforderungen
SITUATION A
Gescho g decke innerhalb einerWohneinheit
SITUATION B
Gescholidecke zwischen Wohn-einheiten
SITUATION C
Gescho gdecke Ober unheheiztemNebenraum/Keller
SITUATION D
Fußboden auf Erdreich
SITUATION E
Geschoildecke über Augenluft
t= 35K
Funktionen der Dämmschicht:
- Trittschallschutz
- unabhängige Beheizbarkeit derRäume
- Verhinderung von "Wärmediebstahl"
Temperaturdifferenz: — 30 K
Anforderungen an den Wärmeschutz;
DIN 4108: k `- 1,96 W/(m2K)
Empfehlungen zum Wärmeschutz:
k ` 0,8 W/(m2K)
4, BAUKONSTRUKTIVE PROBLEME
BEI BAUTEILEN .MIT FUSSBO-
DENHEIZUNGEN
4,1 VORBEMERKUNG
Die besonderen baukonstruktiven
Probleme bei Bauteilen mit Fußbo-
denheizungen ergeben sich im we-
sentlichen aus der erhähten Tempe-
raturbeanspruchung der Bauteile
und den damit verbundenen Längen-
änderungen und Zwängungs- und
Eigenspannungen.
Der Schwerpunkt der folgenden
Ausführungen liegt auf der Dar-
stellung der von der üblichen
Ausführung ohne Flächenheizung
abweichenden Anforderungen an
die einzelnen Bauteilschichten
und die Detailausführung.
In wichtigen Teilen stützt sich
die folgende Zusammenstellung
auf das Merkblatt "Keramische
Fliesen und Platten, Naturwerk-
stein und Betonwerkstein auf be-
heizten Fußbodenkonstruktionen"
(34 ); geht jedoch, vor allem
hinsichtlich der Feuchtigkeits-
schutz-, Wärmeschutz- und Schall-
schutzaspekte,über den Gesichts-
kreis dieser Quelle hinaus.
36
(14) Ausführung von Ausgleichs-schichten bei unebenem Unter-grund
4,2 TRAGENDER UNTERGRUND
An den tragenden Untergrund von
Fußbodenheizungen sind die glei-
chen Anforderungen zu stellen,
wie sie DIN 18560 Teil 2 ( 2 9 )
für schwimmende Estriche formu-
liert.
Ist der Untergrund uneben, so kön-
nen die weiteren Schichten des
Fußbodens nicht horizontal und
hohlraumfrei aufgebracht werden
oder es entstehen unterschiedli-
che Estrichdicken - beides kann
Risseschäden zur Folge haben.
Die Unebenheiten des Untergrundes
müssen daher in den von DIN 18202
Teil 5 ( 21) vorgegebenen Grenzen
liegen: So ist z.B. bei einem Ab-
stand der Meßpunkte von 1 m eine
Toleranz von maximal 8 mm zulässig.
Sind größere Unebenheiten vorhan-
den, so müssen diese entweder abge-
arbeitet werden oder es sind Aus-
gleichschichten anzubringen.
Ausgleichsschichtery werden vor
allem auch nötig, wenn Rohrleitun-
gen auf der Rohdecke geführt wer-
den. Besonders unter Fußbodenhei-
zungen sollten aber solche Rohr-
führungen, wenn eben möglich, ver-
mieden werden, da eine ggf. not-
wendige Reparatur der Leitungen
nur mit ungewöhnlich großem Auf-
wand unter Zerstörung der Fußbo-
denheizun g mö g lich ist.
37
Grundsätzlich stehen als Ausgleichs-
schicht Estriche oder Schüttungen
aus leichten verdichtungsfähigen,
nicht stark hygroskopischen Stof-
fen, wie geblähtem Naturglasgranu-
lat zur Verfügung. Sandschüttungen
sind nicht geeignet. Bei der Ver-
wendung von hydraulisch abbinden-
den Ausgleichestrichen ist zu be-
denken, daß vor dem Weiterarbei-
ten eine ausreichende Trockenheit
des Estriches abgewartet werden
muß - dies kann besonders dann zu
erheblichen Verzögerungen des Bau-
ablaufs führen, wenn bei der ur-
sprünglichen Planung nicht mit
der Notwendigkeit von Ausgleichs-
schichten gerechnet wurde.
Bei Fußbodenheizungen in hochbe-
anspruchten Naßräumen (z.B. Schwimm-
hallen) (s.4.6.1) soll das zur
Entwässerung der Abdichtung not-
wendige Gefälle durch einen Ge-
fälleestrich auf dem Untergrund
hergestellt werden.
(Zu Dehnungsfugen im Untergrund
s. 4.9).
3g
4.3 ABDICHTUNG VON ERDBERÜHRTEN
BODENPLATTEN
Unter Fußbodenheizungen auf erd-
berührten Bodenplatten werden Ab-
dichtungen gegen Wasser aus dem
anstehenden Erdreich notwendig.
Da Fußbodenheizungen bei erdbe-
rührten Bauteilen meist auf Boden-
platten von nichtunterkellerten
Gebäuden ausgeführt werden, ist
in der Regel nur mit einer Bean-
spruchung aus Bodenfeuchtigkeit
zu rechnen.
Wegen der hohen Anforderungen an
die Trockenheit des Bodens bei
Räumen mit Fußbodenheizungen sind
jedoch die meisten zur Abdichtung
gegen Bodenfeuchtigkeit sonst üb-
lichen Maßnahmen 10 ) wie:
- kapillarbrechende Schüttungen
unter Bodenplatte;
- Bodenplatten aus wasserundurch-
lässigem Beton;
- Sperrestriche und Sperrschläm-
men;
- bituminöse Schwarzaufstriche
unter Fußbodenheizungen nicht voll
geeignet, da diese Maßnahmen den
kapillaren Wassertransport nicht
vollständig unterbinden, sondern
nur vermindern (s.( 55 )).
Zu empfehlen sind daher mindestens
1-lagige, auf Voranstrich voll-
flächig verklebte oder über einer
Trennlage lose verlegte Bahnenab-
39
(15) Abdichtungsmaßnahmen bei erdbe-rührten Bodenplatten mit Fußbo-denheizung bei nicht unterkel-lerten Gebäuden
dichtungen mit überlappten Stößen,die verklebt oder verschweißt werden.
Besonderes Augenmerk ist auf den
lückenlosen Anschluß dieser Boden-
abdichtung an die Querschnittsab-
dichtung der aufgehenden Außen-
und Innenwände zu richten, da von
diesen Anschlußstellen nach Erhe-
bungen (55 ) besonders häufig
Durchfeuchtungsschäden ausgehen.
Die Abdichtungsmaßnahmen sollten
möglichst erst unmittelbar vor
dem Verlegen der Dämmplatten er-
folgen, da andernfalls die Ab-
dichtung durch Schutzestriche
gegen Beschädigungen geschützt
werden muß.
Bei verschiedenen Heizsystemen
werden Dämmplatten oder die Beweh-
rung des Estrichs über Dübel im
tragenden Untergrund verankert.
Diese Dübel durchstoßen eine un-
mittelbar unter der Dämmung an-
geordnete Abdichtungsschicht.
Bei einer Feuchtigkeitsbeanspru-
chung aus Bodenfeuchtigkeit sind
zwar Durchfeuchtungen durch diese
Undichtigkeiten in der Regel nicht
zu erwarten, die Dübeldurchstos-
sungen stellen aber Schwachstel-
len dar.
Bei erdberührten Fußböden mit
Fu5bodenheizungen in Kellerräumen
oder in Untergeschoiräumen in
Hanglagen können höhere Wasserbe-
anspruchungen durch stauendes
Sickerwasser oder Grundwasser
40
auftreten, die weitergehende Drän-
und/oder Abdichtungsmaßnahmen er-
fordern. Eine Durchstoßung der Ab-
dichtung durch Haltedübel bei sol-
chen Beanspruchungen ist unbedingt
zu vermeiden.
41
4,4 DAMMSCHICHT
Je nach Anwendungsfall und Heiz-
system können die Dämmschichten
in Bauteilen mit Fußbodenheizung
unterschiedliche Funktionen über-
nehmen und verschieden angeordnet
sein. Grundsätzliches zur Anord-
nung und Dimensionierung aus wär-
meschutztechnischer Sicht wurde
in Kapitel 3 dargestellt.
Aus baukonstruktivem Blickwinkel
lassen sich hinsichtlich Material-
wahl und Ausführung 2 Einbausitua-
tionen unterscheiden:
- Dämmschichten unter dem Estrich
und
- Dämmschichten auf der Unterseite
von Decken- bzw. Bodenplatten.
4,4,1 DAMMSCHICHTEN UNTER DEM
ESTRICH
Die Dämmschicht unter dem Estrich
hat folgende Funktionen zu über-
nehmen:
- Wärmeschutz zur Verminderung
der Wärmeabgabe nach unten.
Diese Funktion kann teilweise
durch unter dem tragenden Bau-
teil angeordnete Dämmschichten
erfüllt werden (s.4.4.2). Die
Mindestdämmschichtdicke beträgt
in der Regel 4 cm.
- Trittschallschutz zur Verminde-
42
rung der Trittschallübertragung
in darunterliegende und benach-
barte Räume. Um Trittschall-
schutzfunktionen erfüllen zu
können, darf die dynamische
Steifigkeit der Dämmschicht
nicht zu groß sein.
- übertragung der Eigen- und
Nutzlastohne Rißbildung. Um die-
se Funktion zu erfüllen, darf
die Dämmschicht nicht zu weich
sein (max. Zusammendrückung
5 mm).
Weiterhin kann die Dämmschicht
die Funktion einer Verlegehilfe
und Schutz- und Montageplatte
für das Heizsystem haben.
Bei einer Anzahl-von Systemen ist
aufgrund der Art der Heizrohrmon-
tage eine Abdeckung der Dämm-
schicht (s.4.5) nicht möglich -
in diesen Fällen hat die Stoßaus-
bildung zwischen den einzelnen
Dämmschichtplatten nicht nur
eine ununterbrochene Dämmschicht
sicherzustellen, sondern auch das
Entstehen von Mörtelbrücken zwi-
schen Estrich und Untergrund zu
verhindern.
Bei Elektroheizsystemen muß das
Dämmaterial ggf. darüber hinaus
eine Temperaturbeständigkeit bis
100°C aufweisen.
Die Vielfalt der Anforderungen
und Systeme läßt eine Anzahl von
grundsätzlichen Ausführungsformen
der Dämmschicht unter dem Estrich
zu:
43
' Il i^ Il i^''^ lu II
^
^ •
---^. ^^^.^^.^_: .. ^ : : Ä ►!:^^^ . !: ^^ ; ^
// , / / / Stöße versetzt/ ,Wärmedämmplatte,Typ WD^ z.B. J035/- 40 '/ ,'
/^ //Trittschallschutzplatte (T)
^z.B. 20/15 / ;, j,'/, / i/ ,
Bei im Estrich bzw. über den Dämm-
platten verlegten Systemen, bei
denen die Platten keine besonde-
ren Ausformungen als Montagehil-
fen besitzen, ist in der Regel
einerseits mit Schaumkunststoffen
bzw. Faserdämmstoffen für die
Trittschalldämmung (DIN 18164,
Teil 2 ( 16 ) bzw. DIN 18165 B1.2
( 18 )) die für den Wärmeschutz
erforderliche Mindestdicke von
4 cm wegen der zu groben Zusam-
mendrückbarkeit nicht herstellbar,
(16) Ausführungsbeispiel einer 2-1gigen Wärme- und Trittschall-dämmschicht
a- andererseits durch entsprechende
Wärmedämmstoffe des Typs WD (DIN
18164 Teil 1 (15 ) bzw. DIN 18165
Blatt 1 (17 )) nicht der erforder-
liche Trittschallschutz wegen der
zu großen Steifigkeit dieser Plat-
ten erzielbar. Zur Erfüllung von
Wärmeschutz-, Trittschallschutz-
und Tragefunktion werden daher in
der Regel 2 Dämmschichtlagen not-
wendig. Die obere Schicht des
Typs WD übernimmt dabei die we-
sentlichen Wärmeschutzfunktionen,
während als untere Schicht eine
Trittschalldämmplatte des Typs T
verlegt wird. Die Dämmplatten
sind im Verbund mit versetzten
Stößen zu verlegen (s.Abb.16).
Bei Systemen ohneAbdeckung, Uberfäl-'
/ zung wichtig! //
3 -Angaben des Herstellers über /Trittschallschutz beachten! '
(17) Ausführungsbeispiel einer ein-lagigen formgeschäumten Wärme-und Trittschalldämmschicht
Bei formgeschäumten, als Verlege-
hilfe ausgeformte.nDämmplatten
werden Systeme angeboten, bei
denen ein ausreichender Tritt-
schallschutz des Hartschaummate-
44
rials durch die Profilierung der
Dämmplattenoberflächen erzielt
wird. Es ist daher bei derartigen
Systemen im Einzelfall zu prüfen
(Vorlage von Prüfzeugnissen), ob
eine zusätzliche Trittschallschutz-
dämmschicht erforderlich ist.
Einlagige Dämmschichten sollten
mit Falz versehen sein - dies gilt
insbesonders bei Systemen, die
eine Abdeckung der Dämmschicht
nicht zulassen.
Auf das Problem der Randdämmstrei-
fen wird in Kapitel 4.9.1 gesondert
eingegangen.
4.4,2 ZUSATZIYAMMSCHICHTEN
Zusatzdämmschichten werden in der
Regel bei Fußbodenheizungen über
Kellerräumen, auf erdberührten
Bodenplatten und Decken über Außen-
luft notwendig.
Werden bei Kellerräumen und Dek-
ken über Außenluft die Dämmplat-
ten unter der tragenden Decke an-
geordnet, so können die preisgün-
stigen, nicht druckbelastbaren
Dämmstoffe des Typs W verwendet
werden. Es ist dabei besonders
bei Polystyrolplatten darauf zu
achten, dai3 die Dämmplatten min-
destens der Baustoffklasse B 2
(normal entflammbar) entsprechen.
45
Besonders bei Decken über Außen-
luft (Tordurchfahrten) ist zu
beachten, daß starre Naß- oder
Trockenputzschalen auf steifen
Dämmstoffen (Hartschaum, Holz-
wol leleichtbauplatten) aufgrund
ihrer ungünstigen Resonanzfre-
quenz ( 46) den Luftschallschutz
des Bauteils verschlechtern kön-
nen. Ohne genauere Untersuchung
sollten daher weiche Dämmstoffe
(Faserdämmstoffe) bei dieser An-
wendungssituation vorgezogen wer-
den.
LWärmedämmstoff, Typ W, B2z.B. W-035-100-82
(18) Ausführungsbeispiel einer unter-seitig zusätzlich gedämmtenDecke über Außenluft
Die Abbildungen 10 und 18 stellen
Ausführungsbeispiele dar.
Werden Zusatzdämmschichten unter
erdberührten Bodenplatten - z.B.
als Randzonendämmung unterhalb
der Abdichtungsschicht - an g ewen-
det, so eignen sich dazu die all-
gemein bauaufsichtlich zugelasse-
nen extrudierten Polystyrolschäu-
me oder Schaumglasplatten (s.Abb.
12). Nicht zugelassen ist eine
derartige, unmittelbar ans Erd-
reich grenzende Dämmschicht-Ver-
legung bei Grund- und Stauwasser-
beanspruchungen. Ebenso können
Dämmplatten nicht unter Fundamnt-
platten verlegt werden.
46
L4, 5 ABDECKn
Beim Aufbringen feuchten Estrich-
materials muß verhindert werden,
daß Mörtel zwischen die Fugen des
Dämmaterials läuft und den Tritt-
schallschutz entscheidend ver-
schlechtert und es muß vermieden
werden, daß Anmachwasser wasser-
aufnahmefähige Dämmstoffe durch-
feuchtet. Beide Funktionen er-
füllt eine lose, mit ca. 8 cm
Stoßüberlappung ausgelegte Abdek-
kung (z.B. PE-Folie, 0,2 mm dick).
G
(19) Stoßüberlappung in der Abdeckung Bei einer Anzahl von Hei zungssy-stemen ist die Oberfläche der
Dämmplatten bzw. der Verbundplat-
ten aus Dämmaterial und Wärmeleit-
blechen zur Montage der Heizele-
mente so gestaltet, daß das Ver-
legen einer Abdeckung nicht mög-
lich ist. In diesen Fällen ist
auf andere Weise eine Durchfeuch-
tung der Dämmschicht und ein Ent-
stehen von Mörtelbrücken zu ver-
meiden: z.B. durch die Verwendung
von nicht feuchtigkeitsaufnehmen-
dem Dämmaterial (PS-Automatenplat-
ten weisen eine weitgehend dichte
Oberfläche auf) und durch die Ver-
wendung von überfäizten Dämmstoff-
stößen (s.Abb. 17).
An den Flächenrändern und an den
Durchbrüchen werden besondere
Maßnahmen notwendig (s . 4. 9) .
Bei Decken gegen Außenluft kann
47
unter ungünstigen Randbedingun-
gen (dampfdichte Schichten auf
der kalten Unterseite der Dämm-
schicht, wasserdampfdurchlässige
(Faser-)Dämmstoffe und wasser-
dampfdurchlässige Belagsschich-
ten) die Anordnung einer Dampf-
sperre obehalb der Dämmschichten
notwendig werden.
Es ist in solchen Situationen
wirtschaftlich sinnvoll, die
Dämmschichtabdeckung durch Ver-
wendung dampfdichterer Bahnen
und Verklebung der Stöße als
Dampfsperre auszubilden (verein-
zelte Durchstoßungen der Dampf-
sperre stellen keine
wesentliche Verminderung der
dampfsperrenden Wirkung dar).
Bietet das verwendete Heizsystem
keine Möglichkeit zum Auslegen
von Abdeckungen, so kann es ggf.
notwendig werden, die Dampfsperre
oberhalb einer Ausgleichsschicht
bzw. unter dem Mörtelbett eines
Oberbelags zu verlegen (s.4.6
Dichtungsschicht bei Feuchträu-
men).
48
4,6 DICHTUNGSSCHICHT BEI FEUCHT-
RAUMEN
Bei Fußböden in Feuchträumen ist
hinsichtlich der notwendigen Ab-
dichtungsmaßnahmen gem.DIN 18195
Teil 5 (20 ) zwischen hoher Be-
anspruchung (z.B. Fußböden in
öffentlichen Schwimmhallen,
Duschanlagen in Wohnheimen) und
mäßiger Beanspruchung (z.B. Bä-
der in Wohnungen) zu unterschei-
den.
4,6,1 DICHTUNGSSCHICHTEN BEI
NASSRÄUMEN MIT HOHER BE-
ANSPRUCHUNG
Bei im Estrich oberhalb der Dämm-
schicht eingebauten Heizrohren
sprechen folgende Gründe dagegen,
die bei hoher Beanspruchung not-
wendige mehrlagige Abdichtung
unterhalb der Heizelemente un-
mittelbar auf der Dämmschicht
anzuordnen:
- Die Heizelemente sind der
Feuchtigkeit ausgesetzt, korro-
dierbare Heizsysteme können
dann zerstört werden;
- bei Rohrdurchführungen des
Heizsystems wird die Dichtungs-
schicht unterbrochen und es
werden aufwendige Anschlüsse
notwendig;
49
"%Fir V 4spr 411' r 4'1/4/r
simmanom /WM 11.11•1111111.,11111111•1111MINIIMMAIIIIIMMINIMM.MMIWIIIMIW111n111=111.._., 011111MMM n111n11Mp.
lii•nn•• wow alma *moo
ywyrirew t.41,100n 01, 41n.. 00' AP At .40t.,
op.." .11,5Ajoyarr- .'•
•
ggf. notwendige Verdübelungen
auf dem Untergrund müssen durch
die Dichtung geführt werden;
auf weichem Dämmaterial-Unter-
grund sind bei den folgenden
Heizungsverlegearbeiten und
Estricharbeiten die Abdich-
tungsschichten einem hohen
Beschädigungsrisiko ausgesetzt;
die Beseitigung von Abdichtungs-
mängeln führt zur Beschädigung
des Heizsystems.
(20) Ausführungsbeispiel für hochbeanspruchte Feuchträume
Arior Arist 41:0- 4021
AllerAOPIPPAPpro air". oar,,v4 -3c> lirvlic» 4
1P""%*"744t
ArAMAPAMMA6 NOWAMW AWk. AK 41101
‚4,1itatt tr,,
AdOr .41111111//
. (21) Ausführungsbeispiel für hoch
beanspruchte Feuchträume
Es ist daher sinnvoll, die Ab-
dichtung bei derartigen Heizsy-
stemen auf einer Ausgleichs-
schicht oder - bei Plattenbelä-
gen in Dickbettmörtel - auf der
Estrichoberfläche anzuordnen.
Das notwendige Gefälle zur Ent-
wässerung der Abdichtung (ca.
1,5-2 %) muß in einer Ausgleichsschicht
unmittelbar-auf dem Untergrund (s.4.2)
hergestellt werden (s.Abb,20).
Auf die sorgfältige Ausbildung
der Dehnungsfugenabdichtung
über den Dehnungsfugen in Est-
rich ist besonders zu achten.
In Situationen mit hohen Anfor-
derungen an die Dichtungsschicht
besitzen innerhalb der Wärmedäm-
mung liegende Heizelemente
Systemvorteile, da sie die Ver-
legung der Abdichtung oberhalb
der Heizelemente, jedoch unter-
halb der Estrichschicht ermög-
lichen. Bei solchen Systemen mu6
das Gefälle ebenfalls auf dem Unter-
50
grund hergestellt werden (z.B.
durch einen Gefälleestrich, s.
4.2). S.dazu Abb. 21.
4.6,2 ABDICHTUNG BEI FEUCHT-
RAUNEN MIT MASSIGER BE-
ANSPRUCHUNG
Bei mäßiger Beanspruchung des
Bodens durch Nutzungsfeuchtig-
keit - wie sie bei Bädern und
Küchen im Wohnungsbau vorliegt -
sind folgende Abdichtungsmaßnah-
men möglich:
- Ist z.B. durch einen relativ
großen Feuchtigkeitsanfall im
Bad (z.B. offene Dusche) oder
aufgrund der Landesbauordnung
die Anordnung von Bodeneinläu-
fen notwendig, so sind hin-
sichtlich Gefällegebung und
Anordnung der Abdichtung die
unter 4.6.1 beschriebenen Ober-
legungen für hohe Beanspruchung
zu beachten, es reicht aller-
dings eine 1-lagige Bahnenab-
dichtung aus;
- ist davon auszugehen, daß am
Boden nur wenig und vorüberge-
hend Spritz- und Putzwasser an-
fällt und ist die Anordnung
eines Bodeneinlaufs nicht ge-
fordert, so sind 1-lagige Ab-
dichtungsmaßnahmen ohne Gefäl-
legebung möglich.
51
Stöße verschweißen !
PVC -Belag
/
//
NE am ,.F^^,-,N.tint . ms ...• _- wee- am..
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/f///////^^i//^//%'^i%^//I%r^%/Afl 1 O
♦ `'♦ '^ ♦ ♦ ^ ^ ^♦ ♦♦ ^ ^. ♦w♦♦
^ 1.60004 .46.0%,4%,41. Atts
(22) Fußbodenheizung bei Feuchträu-men im Wohnungsbau (mäßige Be-anspruchung), PVC-Belag alsOberflächenabdichtung
Sind die Heizleitungen in die
Wärmedämmschicht integriert,
so können die 1-lagigen Bahnen-
abdichtungen auf einfache Weise
unmittelbar über den Dämmplat-
ten verlegt werden.
Besonders wenn feuchtigkeits-
empfindliche Heizleitungen im
Estrich verlegt werden oder
feuchtigkeitsempfindliche Trok-
kenestriche angewendet werden,
ist die Abdichtung oberhalb des
Estrichs - z.B. unter dem Dick-
bettmörtel eines Plattenbelags
zu verlegen.
Werden weiche Bodenbeläge - z.B.
PVC-Böden - angewendet, so ist
durch ein Verschweißen der Bah-
nenstöße auch die Bodenoberflä-
che unmittelbar als Abdichtungs-
schicht auszubilden. Wesentlich
für eine ausreichende Dichtig-
keit ist dabei der dichte Rand-
anschluß (s.4.9.1).
52
4,7 ESTRICH
Ober Fußbodenheizungen werden in
der Regel Zementestriche ausge-
führt. Die folgenden Ausführungen
beziehen sich auf diese Estrich-
materialgruppe.
Die baukonstruktiven und herstel-
lungstechnischen Besonderheiten
bei Estrichen über Fußbodenhei-
zungen ergeben sich aus folgendem
Sachverhalt:
- Die hohe und wechselnde Tempe-
raturbeanspruchung erzeugt ther-
mische Längenänderungen und
Eigenspannungen in der Estrich-
schicht, die bei der Material-
wahl, bei der Festlegung der
Schichtdicke, der Anordnung von
Bewehrungen und bei der Festle-
gung der Größe der durch Rand-
und Dehnungsfugen voneinander
getrennten Estrichfelder berück-
sichtigt werden müssen.
Weiterhin beeinflußt die Behei-
zung den Erhärtungsverlauf des
Estrichs, es sind daher beson-
dere Maßnahmen notwendig, um
eine Beschädigung des jungen
Estrichs beim Anheizen zu ver-
meiden.
- Heizelemente, die im Estrich
verlegt werden, ergeben Unste-
tigkeiten in der Mörtelschale
und erschweren die Mörtelver-
dichtung und erfordern beson-
dere Vorsichtsmaßnahmen bei der
53
Estrichverlegung, um Beschädi-
gungen zu vermeiden.
Im einzelnen ergeben sich daraus
folgende Konsequenzen.
Materialwahl: Der Estrich ist aus
einem gem. DIN 18560 Teil 2 (29 )
sorgfältig zusammengesetzten Est-
richmörtel herzustellen: Gewa-
schener Zuschlag Größtkorn 8 mm;
stetig aufgebaute Sieblinie (gün-
stiger Bereich (3) nach DIN 1045);
Zementgehalt 350 - max. 400 kg/m3;
Wasserzementwert max. 0,6.
Dem Mörtel wird in der Regel ein
Zusatzmittel nach den Angaben der
Systemhersteller zugesetzt: Es
handelt sich um Zusätze, die die
Verarbeitbarkeit des Mörtels bei
niedrigem Wasserzementwert erhö-
hen, das Wasserrückhaltevermögen
verbessern und damit zu einem
gleichmäßigeren Aus trocknungsver-
lauf beitragen und die durch Sen-
kung des E-Moduls die Verformbar-
keit des erhärteten Estrichs ohne
Rissebildung verbessert. Hat der
Estrich unmittelbaren Kontakt zu
Heizelementen, so ist darauf zu
achten, daß diese Zusatzmittel
keine Schädigungen am Heizsystem
hervorrufen.
Bewehrung: Um breite Risse und
Höhenversprünge an Rissen zu ver-
meiden, empfiehlt das Merkblatt
(34 ), den Estrich grundsätzlich
durch eine nicht statische Beton-
54
Bewehrung z.B.:IBaustahigitter150x50x2!1
Estrichzusatzriittei auf Rohr-material abstimmen ! ---1
e .^.. .
^Nos Emma...^.^ ^ `J ^^t' i ► _^^._.^,^,..,ti t^^^ ^^ ^ i ► S^^^^^11441b4
►v^. ► iA^.^^i^^^'iA. i!^^i^ A. ^i: tiy^► ^^i i^
drAl A TrA
,^i^^♦ ♦♦ ♦
(23) Dimensionierungsempfehlungenfür Zementestriche über Fußbo-denheizungen
^
(24) Dimensionierungsempfehlungenfür Zementestriche über Fußbo-denheizungen
stahlmatte oder ein Baustahlgit-
ter zu bewehren.
Bei verschiedenen Heizsystemen
dient diese Bewehrung zugleich
als Montagehilfe für die Heizroh-
re, durch Abkantungen und Distanz-
stücke ist dann zugleich eine kon-
struktiv wirksame Höhenlage der
Bewehrung im Estrich sicherge-
stellt. Eine Bewehrung ist nicht
nur bei Plattenbelägen, sondern
auch bei Unstetigkeiten im Est-
rich (Führung der Heizrohre im
Estrich) und sehr unterschiedli-
cher Temperaturverteilung im Est-
rich (Randzonenheizung) notwendig.
Bei kleinen Bauteilabmessungen
(Bad, !WC) und einfacher Flächen-
form kann erfahrungsgemäß jedoch
häufig auf die Bewehrung verzich-
tet werden.
Dimensionierung: Während die Est-
richnorm (29 ) je nach Zusammen-
drückbarkeit der Dämmung eine
Mindestdicke des Estrichs von
35 bzw. 40 mm fordert, legt das
Merkblatt (34 ) als Mindestdicke
45 mm fest.
Nach Untersuchungen (49 ) reicht
hinsichtlich der Tragfähigkeit
diese Estrichdicke selbst bei
Dämmschichten mit mehr als 10 mm
Zusammendrückbarkeit aus.
Bei unmittelbar über der Abdek-
kung verlegten Heizelementen hat
die Estrichüberdeckung 45 mm zu
Betragen. Bei mittig im Estrich
55
usreichende Estrichdicke
Korkabdeckung
konstr. Bewehrung
N 14%;
N NN,s
^^r.irrr.at► ^nn^tt^mneu^•titatuus^nkr.^^,i
\ A ^^^^^_ ^^^^ eye =^^^^ ä"Orir- .
flTI fl ---
BR
^^44^^^^^A4.4 ♦.
angeordneten Heizelementen wird
nach (34 ) eine Gesamtestrich-
dicke bei Rohrheizsystemen von
mindestens 65 mm-, bei Heizkabel-
systemen von mindestens 55 mm
gefordert.
Je nach Art des Heizsystems kön-
nen aus heiztechnischen Gründen
größere Dicken erforderlich sein.
Bei Dimensionierung und Bewehrung
verdienen Bereiche mit sehr enger
Rohrfürung (z.B. Zusammenführung
(25) Ausführungsbeispiel zur Verhin- der Heizkreise in der Diele) be-
derung von Überhitzung bei sondere Aufmerksamkeit, da hier
enger Rohrführung (z.B. vor dem zur Verhinderung zu hoher Tempe-Verteiler)
raturen eine oberseitige Abdek-
kung der Rohre mit Dämmaterial
notwendig werden kann und damit
bei erhöhter Beanspruchung zu-
gleich die zur Verfügung stehende
Konstruktionshöhe eingeschränkt
ist. Diese Bereiche sollten grund-
sätzlich einen bewehrten Estrich
erhalten (s.Abb. 25).
Rohrsystem während der Estrich-arbeiten unter Druck setzen !
) Hinweise für das Einbringen desEstrichs über Fußbodenheizungen
Verarbeitung: Grundsätzlich be-
steht beim Transport des Estrich-
mörtels ein erhöhtes Beschädi-
gungsrisiko für 'das Heizsystem.
Der Estrichtransport hat daher
besonders sorgfältig über last-
verteilende Bohlen zu erfolgen.
Sowohl hinsichtlich des Beschä-
digungsrisikos als auch hinsicht-
lich der Verdichtbarkeit des auf-
getragenen Mörtels, besitzen in
die Dämmschicht integrierte Rohr-
leitungen Systemvorteile.
56
Während der Estricharbeiten soll-
ten die Heizrohre unter Druck
stehen, damit Beschädigungen un-
mittelbar festgestellt werden
können.
Die Verdichtung des Estrichs durch
Oberflächenrüttler ist zu empfeh-
len.
Nachbehandlung und Inbetriebnahme:
Wie bei den anderen schwimmenden
Estrichen sollten erst recht bei
den hochbeanspruchten Estrichen
über Fußbodenheizungen die Nach-
behandlungsregeln eingehalten
werden: 7 Tage feucht halten;
14 Tage vor Austrocknung schützen.
Als Wartezeit zwischen Estrichher-
stellung und Beginn des Heizbe-
triebs werden 21 bis 28 Tage em-
pfohlen. Die Inbetriebnahme muß
langsam erfolgen: Tägliche Tempe-
raturerhöhung um max. ca . 5-10 K.
57
ohne Unterbrechung verlegen
gleichmäßig dicke Platten
kleine Flächen ohne Be-wehrung möglich
(27) Verlegung von Fliesen/Plattenim frischen Estrich/Vollmörtel-bett
4,8, OBGRBELAJE
481 PLATTENEELAGE
Fußböden aus keramischen Fliesen
und Platten, Natursteinen und
Betonwerksteinen leiten Wärme
sehr gut und werden deshalb ge-
rade auf Fußbodenheizung häufig
verwandt. (Wärmedurchlaßwider-
stand: 0,005 bis 0,015 m2K/,W).
Bei diesen starren Belägen ist
der Estrich grundsätzlich kon-
struktiv, z.B. mit einer Stahl-
matte N 141, N 94 oder Baustahl-
gitter 50/50/3 mm, zu bewehren.
Bei kleinen Estrichfeldern, wie
z.B. in Fluren, Wasch-, Dusch-
und Baderäumen kann ggf. auf eine
Bewehrung verzichtet werden (34 ).
Verlegung der Bodenbeläge
Bei der Verlegung im frischen
Estrich/Vollmörtelbett werden
die Platten direkt auf eine Kon-
taktschicht in den frischen Est-
rich gelegt. Da ein Estrichfeld
jeweils ohne Unterbrechung her-
gestellt werden soll, eignet
sich diese Verlegeart aus Zeit-
gründen nur für kleine Flächen.
Außerdem sollten auf diese Art
nur gleichmäßig dicke Fliesen
und Platten verlegt werden, da
ungleich dicke Platten bei Ver-
formungen zu ungleichmäßiger
Spannungsverteilung im Estrich
und damit zu Rissen führen.
58
i7 f\(;'71( / I r` ! ( ^'^
/(
i : s' 1111 ..- ..F: ... . .f MOW s = NOW M.e.l Mir a INK ..[i NMI =Mr Jaw MIR ....1111 Fi,1•*.. a
Ausführungsbeispiel für Natur-steinplatten im Mörtelbett (beigroßformatigen Platten gerad-liniges Fugennetz)
(28)
i i i aliVi /0 ' W5-^.:^'_.^^^^t.^'.i._..
^ - 'V *^ i ^ ► Aviv ^' ►
^
i *i 1•411i•^'^i^i^ i`•i•^ ♦ ^i^^^►♦^^id!i ! i! i^ i ! i ! ^^ i ! ^^! ^.44
► 1 ^ ^^^^ ^ ^ i^ ^ ^ ►^^ ^ ^ i ^ ^^ ^ i ^^ 46. ^^
Die Verlegung des Bodenbelags auf
erhärtetem Estrich soll frühe-
stens 28 Tage nach Estrichverle-
gung erfolgen. Um eine gleichmäßige
Austrocknung des Estrichs zu gewähr-
leisten, ist der Estrich vorher
langsam aufzuheizen (34).
Das Aufheizen soll nicht vor Ab-
lauf von 21 Tagen beginnen,
Vorlauftemperatur soll 25°C
übersteigen. 24 Stunden vor
rung auf 15°C zu drosseln. Diese
Temperatur ist bis 28 Tage nach
der Verlegung des Bodenbelags zu
halten. Erst dann darf die Hei-
zung langsam (in täglichen 5°C-
Schritten) auf ihre bestimmungs-
gemäße Temperatur aufgeheizt wer-
den. Das Verfugen soll frühestens
8 Tage nach der Verlegung der Be-
läge vorgenommen werden, um die
Austrocknung zu fördern. Vorher
dürfen die Beläge nicht begangen
werden (03 ).
Die Verlegung auf erhärtetem Est-
rich kann in drei Verfahren aus-
geführt werden:
- im Dünnbettverfahren nach
DIN 18157,
- im dicken Mörtelbett, im Mittel
15 mm dick,
- im Mörtelbett auf Trennschicht
aus Kunststoff-Folien oder aus
einer Abdichtungsbahn nach DIN
4122 und Folie. Das Mörtelbett
auf Trennschicht ist wie ein
die
nicht
der
Verlegung ist die Heizung abzu-
^^^,lir^ schalten oder bei kalter Witte-
59
Estrich auf Trennschicht minde-
stens 30 mm dick auszubilden.
Es ist zu empfehlen, großforma-
tige Fliesen und Platten > 0,10 m2
mit gradlinig durchlaufenden Fu-
gen und nicht mit versetzten Fu-
gen (Verband) zu verlegen. Da-
durch wird die Gefahr herabge-
setzt, daß evtl. Risse durch die
Fliesen oder Platten verlaufen
und eine unauffällige, ästhetisch
befriedigende Anordnung von Dehn-
fugen wird erleichtert ( 34).
4,8,2 HOLZPARKETT
Holzparkettfußböden sind über
Fußbodenheizungen besonders gros-
sen Verformungen unterworfen, da
die relativ hohen Temperaturen
im Bereich der Hölzer während
der Heizperiode zu einer verstärk-
ten Austrocknung und damit zu er-
höhten Schwindverformungen führen;
außerhalb der Heizperiode können
jedoch Quellerscheinungen auftre-
ten.
Um die Schwindverformungen nach
dem Einbau gering zu halten, muß
die Holzfeuchte der Parketthölzer
beim Verlegen - den-Bedingun-
gen der DIN 280 Blatt 1 (04 )
entsprechen.
Danach dürfen Parkettstäbe, Ta-
feln für Tafelparkett, Mosaikpar-
60
Holzfeuchte 9 - 2%
Estrich auf ausreichendeTrockenheit überprüfen
air•1:r^'""^^^%% ^^/i^^ 4.^=^.dmusrluu.uaainüuasrtmmusJiiammenso1nau
(29) Ausführungsbeispiel für einenParkettfußboden(Stäbe) auf Fuß-bodenheizung
kett - Lamellen und Parkettrie-
men einen Feuchtigkeitsgehalt
von (9 - 2) % und Parkettelemen-
te nach DIN 280 Blatt 5 ( 04)
einen Feuchtigkeitsgehalt von
(8 ± 2) % haben.
Damit das Parkett nach dem Ver-
legen nicht zuviel Feuchtigkeit
aus dem Untergrund aufnimmt und
quillt, muß der Estrich ausrei-
chend trocken sein; so sollte
der Feuchtegehalt bei Zementest-
rich z.B. max. ca . 3 Gew% betra-
gen ( 56). Grundsätzlich dürfen
Parkettbeläge frühestens 28 Tage
nach Einbringung des Estrichs
verlegt werden. Da selbst bei
dünnen, konventionellen Zement-
estrichen nach Untersuchungen
(57 ) auch nach 56 Tagen der
Feuchtegehalt bei 4 - 6 Gew%
liegen kann, ist erst recht bei
Parkett auf den dicken Estrichen
über Fußbodenheizung in der Re-
gel nach 28 Tagen noch keine aus-
reichende Trockenheit erreicht.
Durch Aufheizen des Estrichs
(Anheizregeln s. 4.7 ) kann
die Austrocknung beschleunigt
werden. Es empfiehlt sich, grund-
sätzlich vor dem Verlegen Feuch-
temessungen durchzuführen. Unmit-
telbar vor dem Verlegen ist die
Heizung auszuschalten bzw. die
Temperatur so zu reduzieren, daß
die Oberflächentemperatur des
Estrichs ca. 15 - 18°C beträgt.
Diese Temperatur darf bis 3 Tage
nach der Parkettverlegung bzw.
der abschließenden Oberflächen-
behandlung nicht verändert wer-
den.
Eine einwandfreie Versiegelung
verzögert den Feuchtigkeitsaus-
tausch. Dadurch können kurzzei-
tige Spitzenbeanspruchungen in
ihrer Auswirkung auf die Holz-
feuchte abgeschwächt werden.
Dehnungsfugen im Parkett müssen
über allen Fugen im Untergrund,
ebenso an allen Anschlüssen, z.B.
an Wänden, angelegt werden.
Auch bei sorgfältiger Ausführung
des Parketts können in der Heiz-
periode schmale Fugen zwischen
den Parkettstäben bzw. -elementen
sichtbar werden.
Dies ist nicht nur ein ästheti-
sches Problem, sondern durch die
Risse in der Versiegelung ist das
Parkett in dieser Zeit em p find-
lich gegen Verschmutzung und ge-
gen Durchfeuchtung, z.B. durch
hereingetragenen Schneematsch.
Der Bauherr sollte darauf hin g e-
wiesen werden.
Grundsätzlich ist es für Parkett-
böden günstig, wenn die Fußboden-
temperaturen niedrig ausgelegt
werden und wenn die Wärmevertei-
lung im Boden gleichmäßig ist.
Allerdings ist dies häufig schwer
realisierbar, da die Wärmedämm-
wirkung von z.B. Stabparkett rel.
62
grOß ist; bei einer Dicke von
22 mm beträgt der WürmedUrChlaß-
wider3tand von Z.B, Eichenparkett
0,12 0 2 K/W. Dadurch sind selbstbei niedrigen Temperaturen auf
der FußbOdenflöChe die Tempera-
turen im Querschnitt des Parketts
hoch (s. 3.1.2).
Dünne Parkettarten (MOSöikparkett)
und Verlegearten ohne Luftspalt
zwischen Parkett und Untergrund
(Verlegung i0 Klebebett) sinddaher grundsätzlich günstiger auf
Fußbod2nheiZUng zu verlegen.
Ober detaillierte Forschungen zum
Verhalten von Parkett auf FußbO-
deOh2fzUngen liegen bisher nur
Voruntersuchungsergebnisse (44 )
vor. Die endgültige Klärung offe-
ner Fragen steht noch aus.
4,8,3 ELASTISCHE BELAGE
Die h i e r angesprochenen elastischen
Beläge aus PVC, Linoleum o d e r
haben einen niedrigen
W8r02dUrchla8wid8r3tand von ca.
0,010 bis 0,023 m 2 K/W und sind
d a h e r grundsätzlich günstig für
beheizte Fußböden. Einig e Beläge
wi e Z.B. sogenannte Schallschutz-
beläge mit dick e r Rückenbeschich-
tung oder Reliefbeläge kdnnen
allerding s Wörmedur[hladwider-
Stände zwischen 0 ` 030 und 0,070
m 2 K/W aufweisen.
63
vollflächig verkleben
Stöße verschweißen
PVC-Belag
^11111///t: IMF NIA MN::-: 111111111, 1•111 • 1111111t
^ ^ ^ ^ i^ ^ i ^' ? ^i ^ i i * ^ ^^ ^ ^ ^ ^+^ +^^i 4.4„4-44-.
♦_ _^-♦ _^_ ^!i _ - _ 4,40,A! _ ^
^ ^ ► ^ 7 W ^ ^ ^^ i ► ► ► y ^ ^ y ► ^ ^^ ^
AVANT (30) Ausführungsbeispiel für einen
elastischen Bodenbelag
Die verwandten Beläge müssen vom
Hersteller ausdrücklich als "für
Fußbodenheizung geeignet" ausge-
wiesen sein. Das gleiche gilt für
den verwandten Kleber.
Es empfiehlt sich in jedem Fall
eine vollflächige Verklebung. Es
können sowohl Bahnen als auch
Plattenwaren verwandt werden. Die
Fugen sollten in beiden Fällen
verschweißt werden.
Vor dem Verlegen soll sich der
Belag ausreichend lange an das
Raumklima angepaßt haben.
Bei Belägen auf Fußbodenheizung
müssen den Nutzern spezielle
Pflegehinweise gegeben werden:
z.B. muß evtl. zu einer Grund-
reinigung des Belages mit Wasser
oder Pflegemitteln die Heizung
abgeschaltet werden und der Fuß-
boden abgekühlt sein, um Flecken-
bildung zu vermeiden.
64
höhere Tempe-raturenbeachten
(31) Hohe Estrichtemperaturen unterTeppichboden bei zu s ät z li c h erAbdeckung durch Möbel/Brücken
. y
^^ ^^^^r ^:^. '=' .
n-
.-`
4.0.4 TEXTILE BODENBELAGE
Besonders bei textilen Bodenbelä-
gen kann sich der hohe Wör02durCh-
laßwiderStdnd d es Belages ungün-
stig auf d ie Heizleistung und di e
Temperaturen im BDUteflqUersChnitt
aUSwirken.
Bei Teppichböden liegt der Wör0e-
dUrChlaNiderstand nämlich gÜn-
stigstenfalls bei ca. 0,06 0cK/W;
wesentlich höhere Werte sind mög-
lich. 0,17 0 2 K/W ist als ZUläS-
sig2 Höchstgrenze (35 ) anzusehen.
Für die Elektr0-Fußb0d8D-3pei-
Cherh8izUDg, bei der die Wärmeab-
gabe la ng sa m erfolgen sol l, ist
ein WürmedUrchlaßwid2rstand zwi-
schen 0,10 m 2 K/W und 0,10 02K/W
zweckmäßig.
E i n Luftspalt zwischen Estrich
und textilem B el ag würde d e n Wär-
m8durChldßwid8rstdnd zusätzlich
e rhöh en (53 ), Dah e r werden tex-
tile Beläge in d e r R e g e l voll-
flächig mit einem g e eigne te n
Kleber verklebt.
Vor d e r Verklebung sollte der
Belag sich auf `-die Raum-
temperatur akklimatisiert haben.
Teppichböden auf Fabodenheizung
müssen vom Hersteller ausdrück-
lich als "für Fußbodenheizung
geeignet" ausgewiesen sein . Sie
müSseotemperaturbeständig sein,
es dürfen keine belästigenden
65
Ausdünstungen auftreten. Da Tep-
pichböden auf Fußbodenheizung
s ehr stark austrocknen, sollten
Si e in je d e m Fall antistatisch
ausgestattet se i n.
Häufig bezeichnen Hersteller
einen Teppichboden als "geeign8t
für FußbOdeOheiZUng", schränken
aber die Temperatureignung weit-
gehend ein, z.B.: "geeignet bis^35 C" . In diesem Fall müssen ge-
naue Abschätzungen der im Anwen-
dungsfall möglichen Extremtempe-
raturen getroffen werden / s. Ab-
schnitt 3.1).
Wenn die Heizung z.B. auf Ober-
f]üchent80p8ratur2D von 28°C aus-
gelegt ist, so ist bei Fußböden
mit gut wärmedämmenden Teppich-
böden eine wesentlich höhere
Verlauftemperatur notwendig als
bei wärmeleitfähigen Belägen.
Eine Temperatur von mehr als
35 °C ist dann im Bereich des
Teppichbodens schnell überschrit-
ten.
Zusätzliche Abdeckung mit Teppi-
chen, Einrichtungsgegenständen
o.ä. können nochmals zu Tempera-
turerhöhungen beitragen.
Aufgrund dieser unterschiedlichen
Benutzungsmöglichkeiten sind di e
maximal auftretenden Estrichtem-
peraturen schwer abzuschätzen.
Teppichböden mi t einer weitgehen-
den Beschränkung der maximal zu-
66
lässigen Temperatur sollten also
möglichst nicht verwendet werden.
Das Merkblatt ( 35) gibt als
höchste "bestimmungsgemäße" Est-
richoberflächentemperatur 50 °C
an. Es ist zu beachten, daß je
nach Heizungsart gerade bei Tep-
pichböden diese Temperaturen
überschritten werden können. Bei
Heizsystemen mit möglichen Be-
triebstemperaturen über 50 °C
ist der Benutzer daher genau
über die Auswirkungen der Be-
triebsweise und der Möblierung
auf die Temperaturverhältnisse
im Boden zu unterrichten.
67
Abdeckung und Randdämm-streifen bis OK-Belagführen !
(32) Ausführungsbeispiel für Randan-schlua
4,9 BAUKONSTRUKTIVE DETAILPUNKTE
4.9,1 RANDANSCHLÜSSE
Neben der für den Schallschutz
wesentlichen Trennung des schwim-
menden Estrichs von den angren-
zenden Bauteilen hat bei Estri-
chen über Fußbodenheizungen die
Randanschlußfuge eine wichtige
Dehnungsfugenfunktion: Die ther-
misch bedingten Längenänderungen
des Estrichs müssen am Rand ohne
Zwängungsspannungen ausgeglichen
werden. Daher ist bei Estrichen
über Fußbodenheizungen eine brei-
tere Randfuge als bei anderen
schwimmenden Estrichen erforder-
lich.
Schadenserhebungen (54 ) haben er..-
geben, daß am Rand des Estrichs
selbst,vor allem beim Bodenan-
schluß der Türrahmen,die Randfuge
häufig nicht breit genug ausge-
führt wird. Im übrigen werden je-
doch häufiger bei den folgenden
Putz- und Belagsarbeiten die im
Estrich ausgeführten Randfugen
kraftschlüssig überbrückt.
Weiterhin muß, besonders an den
Rändern,auf das sorgfältige Ab-
decken der Dämmung geachtet wer-
den, da ein unregelmäßiger Ver-
lauf an den von Hand zugeschnit-
tenen Dämmstoffplattenrändern
nicht selten ist.
68
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(33) Randanschluß bei Feuchträumenmit hoher Beanspruchung
Randansc;hluß bei Feuchträumenmit mäßiger Beanspruchung_(Wohngebäude)
Bei Feuchträumen stellen die
Ränder ausgesprochene Schwach-
stellen in den Bahnenabdichtun-
gen dar.
Aufgrund der beschriebenen Sach-
verhalte ergeben sich folgende
Regeln zur Ausführung der Rand-
fugen:
Die Putzarbeiten sollten möglichst
den Estricharbeiten vorausgehen.
Der Randdämmstreifen sollte vor
der Bodendämmung ausgeführt wer-
den, er muß mindestens 1 cm breit
sein und bis über die Oberkante
des fertigen Fußbodens reichen.
Auf die sorgfältige Ausführung
der Randfuge im Bereich der Tür-
laibungen ist besonders zu ach-
ten.
Die Dämmschichtabdeckung muß bis
zur Oberkante des Randdämmstrei-
fens hochgeführt werden. Bei Fuß-
bodenheizsystemen ohne Dämmschicht-
abdeckung in der Fläche ist durch
Abdeckstreifen an den Rändern
oder durch andere Maßnahmen das
Einlaufen des Mörtels zu vermei-
den.
Bei hochbeanspruchten Feuchträu-
men muß die Abdichtung bis ca.
15 cm über Oberkante Oberbelag
reichen.
Bei mäßig beanspruchten Feucht-
räumen sollte die Abdichtung
ebenfalls bis über die Oberflä-
che des fertigen Belages reichen,
die Fuge zwischen Wandbelag und
Bodenbelag sollte elastisch ge-
schlossen werden.69
|Ö^|L/FeldgrÖf3e
max. 40 m
—~|F-- ^f---------
--l|| Seitenverhältnis max. 2 : 1 ||| ||| ||| ^| !|
| ||
|
Auch 3bSCh]ießend angebrachte
Sockelleisten und SOCk8lpldtten
sollten keinen kraftschlüssigen
Verbund zwischen Boden und Wand
ergeben.
Die Anschlüsse an Stützen und
Rohrdurchführungen Sind kOOStrUk-
tiV wie die Anschlüsse an die
Wände zu behandeln.
4A1 7 FELDAUFTEILUNG UND DEH-
NUNGSFUGEN
Feldaufteilung: Während in zurück-
lie g ender Zeit (DIN 4109 Blatt 4
(07)) für Zementestriche eindeu-
tig obere Grenzwerte für Feld-
Dehnungsfugen i m Estrich und Bodenbelag a n vorspringendenEcken und Türen
Seitenlänge max. 8 m
(35) Feldaufteilung b e i Estrichen über Fußbodenheizungen
70
größe ( 30 m u ) und Dehnungsfugen-
abstand (6 m) formuliert wurden,
führt die neue Estrich-Norm DIN
18660, T 2 (29) keine Maximal-
werte mehr auf. Damit wird zwar
der Vielfalt der heute aUsQeführ-
t2n Estrichmodifikationen Rech-
nung g etragen, dem in der Praxis
stehenden Planer und Handwerker
ist aber damit kaum geholfen, da
VerlaliChe Untersuchungen und
Angaben zu den verschiedenen Aus-
führungsformen fehlen, auf deren
Grundlage die Feldaufteilung
fachgerecht erfolgen könnte.
Für kunstharzmodifizierte, be-
wehrte Zementestriche 8rsCheinen
die Angaben des Merkblattes (34)
realistisch und empfehlenswert:
Der Abstand zwischen den Estrich-
fugen kann bis zu 8 m betragen
und die F8ldgrÖße bis zu 40 m2,
Bei stark verspringenden Ecken,
an allen Türdurchgängen, bei
langgestreckten Flächen (Seiten-
verhältnis grö5er als 2:1\,
sind jedoch auch innerhalb dieser
Grenzwerte bereits Dehnungsfugen
notwendig.
Werden die Heizrohre im Estrich
verlegt, so müssen die Dehnungsfu-
genaufteilung und die Heizkreis-
aufteilung aufeinander abgestimmt
werden, um möglichst keine Rohr-
durchführungen durch die Dehnungs-
fugen zu erhalten.
71
_ _ MIR _ MN 'a
i-.r_ _ ^ ♦_v^_^^71.^_ _^-,_ ^_^.LT_ I ___L^. . ^.^^.^^.^ ^.^^^..♦^..^_`^ ^ ^.^^
(36) Ausführungsbeispiel für Deh-nungsfugen in Estrich und Bo-denbelag
(37) Ausführungsbeispiel für Den-nungsfugen in Estrich und Bo-denbelag (Rohrdurchführung mitMantelrohr)
Werden Platten als Oberbelag ge-
wählt, so ist es sinnvoll, die
Feldabmessungen auf das Rastermaß
der Platten abzustimmen, um keine
angeschnittenen Platten an den
Dehnungsfugenrändern verlegen zu
müssen.
Konstruktive Dehnungsfugen des
Untergrunds sind an gleicher Stel-
le auch durch alle Schichten des
Fußbodenheizungsaufbaus zu führen.
Dehnungsfugenausbildung: Während
Fugen im konventionellen schwim-
menden Estrich in der Regel nur
dem geregelten Ablauf der Schwind-
verkürzungen des frisch herge-
stellten Estrichs dienen und daher
meist angeschnittene (Schein-)
Fugen ausreichen, müssen sich in
den Fugen des Heizestrichs diese
Anfangsverkürzungen durch Schwin-
den und die immer wieder erneut
auftretenden thermischen Längen-
änderungen ausgleichen können.
An diese Fugen sind daher wesent-
lich höhere konstruktive Anforde-
rungen gestellt.
Die die Feldgröße des Heizestrichs
begrenzenden Dehnungsfugen sollten
mindestens ca. 10 mm breit sein,
sie müssen bis auf die Dämmschicht-
abdeckung reichen und an der selben
Stelle auch durch alle Oberbelags-
schichten geführt werden. Die Est-
richbewehrung muß an der Fuge un-
terbrochen werden.
Müssen Heizrohre durch die Deh-
72
nungsfuge geführt werden, so ist
durch elastische Ummantelungen
bzw. Rohrhülsen dafür zu sorgen,
daß die Längenänderungen oder
ein Wippen der Estrichränder
nicht zu einer punktuellen Bean-
spruchung des Rohrmaterials führt.
Im oder auf dem Estrich angeord-
nete Abdichtungen sind schlau-
fenförmig auszubilden, um die Be-
wegungen ohne Rissebildungen auf-
nehmen zu können.
In der Tiefe sind die Dehnungs-
fugen mit einem elastischen Dämm-
material zu verfüllen. An der Be-
lagsoberfläche sind die Fugen
durch Profile oder durch Fugen-
massen über Hinterfüllmaterial
elastisch zu schließen.
über die Auswirkungen der Heiz-
rohrdurchführungen durch die
Dehn- und Randfugen von schwim-
menden Estrichen auf den Tritt-
schallschutz liegen keine Unter-
suchungen vor.
73
5, ZUSAMMENFASSUNG
D e r vorliegende Querschnittsbe-
richt umreißt den gegenwärtigen
Kenntnisstand über würmeSChutZ-
techniSChe und baukonstruktive
Probleme b e i Bauteilen mi t Fuß-
bodenheizungen. Nicht das Heiz-
system selbst, sondern die dur c h
das Heizsystem und di e Tempera-
turbedingungen hervorgerufenen
besonderen bauphysikalischen und
baukonstruktiven Anforderungen
an di e angrenzenden Bauteile bzw.
Bauteilschichten, waren d e r Be-
trachtungsgegenstand.
Zi e l war e in e praxisorientierte,
wert e nd e Zusammenstellung von
Aspekten, die für d ie Planung
und Ausführung von Bedeutung
Sin d . Zugleich wurden aufgrund
d e r vorgenommenen Sichtung des
Kenntnisstandes Vorschläge for-
muliert und offene Fragestellun-
gen aufgezeigt.
Wärmeschutztechnische Aspekte:
Aufgrund einer Zusammenstel-
lung der i0 Bereich von FU5bOdeO-h2iZungen auftretenden Tempera-
turen wurden die bestehenden Wär-
meschutzanforderungen an Bauteile
mit Fu3bodenh2izUngen fÜr die ver-
schiedenen Einbausituationen kri-
tisch bewertet:
Ober den von der novellierten Wär-
meschutzverordnung (1982) gefor-
derten Wert eines Wärmedurchgangs-
74
koeffizienten von max. 0,45 W/(m2K)
wurde für Kellerdecken und Decken
über Außenluft mit Fußbodenheizun-
gen e in e Erhöhung des Wärmeschut-
zes auf Werte um 0 " 22 W/(m 2 K) em-
pfohlen. Für erdberührte Boden-
platten mit Fußbodenheizungen
wurde aufgrund von Voruntersu-
chungen für di e Randzone e in e Er-
höhung d es Würm8dUrChgangSk0effizien-
te n auf 0,30 W/ ( 0 2 K) vorgeschla-
gen - eine vollständige Untersu-
chung d e r Wärmestromverhältnisse
bei dieser Einbausituation steht
n oc h aus.
Anhand einer Zusammenstellung d e r
h e u te üblichen Oüm0ößOah0eD unter
Fußbodenheizungen lüß sich bele-
gen, daß diese e rhöh t en Anforde-
rungen n ur e in e geringfügige A n-
derung der bisherigen Praxis be-
deuten.
D e r größte T e i l d es zur Errei-
chung dieser Dämmwerte notwendi-
gen Wärmedämmaterials kann bau-
technisch einfach als Zusatzdäm-
mung auf der Unterseite der Dek-
ken- bzw. Bodenplatten angeordnet
w e rd en.
Weiterhin wurde a ufg e z e ig t , daß
zur adäquaten Berücksichtigung
von Wärmeschutzmaßnahmen unter
Fußbodenheizungen bei d e r Ermitt
l u ng d es mittleren WörmedWrCh-
gungSkoeffilienten k m ein e Modi-
filierung der bestehenden Berech
nung5verfahren notwendig is t .
75
Baukonstruktive Aspekte: Ober
die Bauteilschichten im Bereich
von Fußbodenheizungen wurden de-
taillierte Angaben zusammenge-
stellt; so z.B. über:
- Materialwahl, Dimensionierung,
Anordnung und Kombination der
Wärmedämmschichten zur Erfül-
lung der Wärmeschutz-, Tritt-
schallschutz- und Tragefunktio-
nen;
- Funktion, Notwendigkeit und Aus-
führung von Dämmschichtabdek-
kungen;
- Umfang und Ausführungsmöglich-
keiten des Feuchtigkeitsschut-
zes sowohl gegen von unten an-
greifende Bodenfeuchtigkeit
als auch gegen erhöhte bzw.
mäßige Beanspruchung aus Nut-
zungsfeuchte in Naßräumen;
- Materialwahl, Bewehrung, Dimen-
sionierung und Ausführung von
Zementestrichen.
Bei der Darstellung wird auf die
besonderen Probleme der verschie-
denen Fußbodenheizungssysteme,
besonders im Hinblick auf eine
Verlegung innerhalb der Dämm-
schicht oder innerhalb des Est-
richs eingegangen und es werden
Systemvor- und -nachteile ange-
sprochen.
Bei der Abhandlung der Bodenbe-
läge wird besonders auf die sich
aus den hohen Temperaturen unter
wärmedämmenden Belägen (z.B. Tep-
76
pichböden) resultierenden Schwie-
rigkeiten kritisch eingegangen.
Die bei Parkettbelägen auf Fußbo-
denheizungen offenen Fragen wer-
den aufgezeigt. Für allen wichti-
gen Belagsarten werden die wesent-
lichen Verlegehinweise zusammen-
gestellt.
Detailliert wird schließlich auf
die besondere Bedeutung der Rand-
und sonstigen Dehnungsfugenaus-
führungen und Feldaufteilungen
einschl. der Probleme der Abdich-
tung dieser Fugen eingegangen.
Durch eine übersichtliche Glie-
derung und durch augenfällige
Illustration der wesentlichen
Aspekte soll der vorgelegte Be-
richt eine leicht zugängliche In-
formationsquelle darstellen und
auf diese Weise zur fachgerechten
Ausführung von Bauteilen mit Fuß-
bodenheizungen beitragen.
77
6. Q UELLENANGABEN
Normen, Richlinien,
01 Arbeitsgemeinschaft Holz e.V.:Informationsdienst Holz,Information Parkett (A 61)Düsseldorf, 8.J.
0 2 Bunde s ver b and Est riche undB el ä g e e.V. :Hinweise für die Verlegungvon Estrichen in d er ka l te nJa hr8 s Zei t.Bonn, 1979
0 3 Deutscher NaturwerksteinVerband e .V.:Richtlinien f ür da s Ver-setzen und Verlegen vonNaturNerkSt2inen.Würzburg, 1979
0 4 DIN 280:Park ett .Bl att 1, 2 und 3,Dezember 197 0 ',Bla tt 4 und 5, Juni 1973
0 5 DIN 281:
Parkettklebestoff kal tstreichbar; . Anfo rd e rungenPrüfung. Dezember 1973
0 6 DIN 41 0 8, Teil :Wärmeschutz-Hochbau, Wärme-dämmung-und Wärmespeiche-rung; Anforderungen und Hin-weise für Planung und Aus-führung. August 1981
07 D IN 4109, Blatt 4:Schallschutz im Hochbau,S chwimmende Estriche aufMussivdecken, Richtlinienfür di e Ausführung.September 1962
08 DI N 4109, Bla t t 5:Schallschutz im Hochbau, ,Erläuterun g en. April 1963
09 DIN 4109, Teil 2:Schallschutz im Hochbau,Lu ft - und Trittschall-dämmung in Gebäude; Anforde-rungen und Nachweise, Hin-weise f ür Planung und Aus-führung. Entwurf 1979
10 DIN 4117:Andichtung von Bauwerken gegenBodenfeuchtigkeit, Richtlinienfür die Ausführung. November 196(
DIN 4122:Abdichtung von Bauwerken gegennichtdrückendes Oberflächen-wosser und Sickerwasser mitbituminösen Stoffe, Metall-bändern und Kunststoff-Folien,RiChtlinien, Juli 1968
12 DIN 4701 (E):Regeln für die Berechnung desWärmebedarfs von Gebäuden.März 1979
13 DIN 18156:Stoffe für keramische Beklei-dungen im Dünnbettverfanrsn.Teil 1: April 1974;Teil 2: März 1978;,Teil 3: Juli 1980
14 DIN 18157, Teil 1:Ausführung keramischer Beklei-dungen im Dünnbettverfahren;Hydraulisch erhärtende Dünn-bettmörtel. Juli 1979
15 DIN 18164, Teil 1:Schaumstoffe u7s OümmSt0ffefür das Bauwesen, Dämmstoffefür die Wärmedämmung. Juni 1979
16 DIN 18164, Teil 2:Schaumkunststoffe als Dämm-stoffe für das Bauwesen, Dämm-stoffe für die Trittschall-dämmung. Juni 1979
17 DIN 18165, Blatt 1:Faserdämmstoffe für das 3au-wesen, Dämmstoffe für dieWärmedämmung. Januar 1975
18 DIN 18165, Blatt 2:Faserdämmstoffe für das Bau-wesen, Dämmstoffe für dieTrittschalldämmung. Januar 1975.
19 DIN 18174:Schaumglas als Dämmstoff fürdas Bauwesen, Dämmstoffe fürdie Wdrmedümmung ' Januar 1981
20 DIN 18195, Teil 4:B0uwerKSobdichtungen; Abdich-tung gegen Bodenfeuchtigkeit,Ausführung und Bemessung.Entwurf November 1977
Merkblätter 11
73
DIN 18195, Teil 5:BouWerkSübdiChtungen, AbdiCh-tung gegen nichtdrückendesWasser, Ausführung undBe-messun g . Entwurf Juni 1980
31 DIN 18202, Teil 5:Maßtoleranzen i m Hochbau;EbenheitStolSranzen fürFlächen von Decken un dWänden. Oktober 1979
22 DIN 18332 - VOB, Teil C:Naturwerksteinarbeiten.Oktober 1 979
23 DIN 18333 - VON, Teil C:Betonwerksteinarbeiten.Oktober 1 979
24 DIN 18352 - VOB, Teil C:Flies.en- u nd Plattenarbeiten.Oktober 1979
25 DIN 18353 - VOB, T e il C:EStriCh8rbeiten,Oktober 197 9
26 DIN 18356 - VOB, Teil C:Park8ttarbeiten,Oktober 1979
27 DIN 18365 - VOB ' Teil C:8Od8nbelag3arbeiten.Oktober 1979.
2 8 DIN 18560, Teil 1:Estriche i m Bauwesen,Begriffe, Allgem. Anforde-rungen, Prüfung. August 1981
29 D IN 18560, Teil 2:Estriche im Bauwesen,Estriche auf Dämmschichten(schwimmende Estriche).August 1981
Informationsstelle Natur-werkstein: 19/976Bodenbeläge, Richtlinienfür di e Ausführung.In: Deutsches Architekten-blatt, H eft 15/16/1973,Se i te 1263-1264
31 R W E Bau-Handbuch:Technischer Ausbau 1981/82.Energie-Verlag GmbH.Heidelberg
32 Wärmeschutzverordnung I:Verordnung über einen energie-sparenden @ärmesChutz bei Ge-bäuden, 11.8.1977
33 Wärmeschutzverordnung II:Verordnung ü b e r einen energie-sparenden Wärmeschutz bei Ge-bäuden, 24.2.1982
34 Zentralverband des deutschenBaugewerbes:Merkblatt: Keramische Fliesenund Platten, Naturwerksteinund Betonwerkstein auf be-heizten FußbOd2nkOnStruktiOnen.Bonn 1980
35 Zentralverband des deutschenBaugewerbes:Merkblatt: ElaSti5Che Bodenbe-läge, textile Bodenbeläge undParkett auf beheizten Fußbo-d8nkonstrUktionen. Bonn 1981
Bücher + Forschungsberichte
40 Bach, H.; HesSlinger, S.:WarmwaSS2rfuüb0denheitUng.2. Auflage, Verlag C.F. Müller,Karlsruhe 1979
41 ForschungsgemeinschaftBauen und Wohnen:Estriche fm Hochbau.FBW Heft 80, Verlagsgesell-3chaft Rudolf Killer, Kd7n 1967
42 Fraunhofer-Institut für Holz-forschung (FUG):Untersuchungen üb e r das Verhal-ten von HO7zfußböd8n auf Fuß-bodenheiZungen.AbsChlub8richt 7980
43 Fraunhofer-institut für Holz-forschung (FUG):Untersuchungen über das Verhal-ten von Holzfußbdden auf Fuß-bodenheizungen. Ergänzungsbe-richt zum AbsChlu3beriCht 1980
79
44 Fraunhofer-Institut fürHolzforschung:Das Verhalten von Parkettauf Fußbodenheizungen.Zwischenbericht, März 1982
45 Gabanyi, P.:Planung von FUßbOd8n-Hei-Zungen. Kra0m8r-Verlog,Düsseldorf 1979
46 Gösele, K.; SchÜle, W.:Schall, Wärme, Feuchtig-keit. 6. Aufl., Bauveriag,Wiesbaden und Berlin 1980
47 Hasemann, W.Ou8rschnittsberiCht « KUnst-StoffrOhr8 für FUßbOd8nhei-ZUngen. FOrsChUngSberiChtdes BM Bau, Bonn 1980
48 Kirtschig, K.; Metje, W-R.:Ermittlung des Verformungs-verhaltens von Dünnbett-mörteln bzw. Kl2be3t0ff8Dfür keramische Flie3en.FOr3chUngsbericht desBM Bau, Bonn 1979
49 Manns, W.; Zeus, K.:Zum Tragverhalten vonEstrichen auf dicken Dämm-schichten. Forschungsbe-richt des 8M Bau, Bonn 1980
50 Meyer-Bohe:Elemente des Bauens- FUßböden -.Verlagsanstalt AlexanderKoch GmbH, Stuttgart 1980
51 Oswald, R.:Wärmeschutz von erdberühr-ten GeböUdeaUßenf]üch8n"Querschnittsbericht zumStand der Erk2nntnisse.FOrSchUngsbericht desBM Bau, Bonn 1979
52 Oswald, R.Bauphysikalische und bau-konstruktive Untersuchungenzur Dimensionierung und Aus-führung des Wärmeschutzeserdberührter Wand- und So-denf7äChen von Wohngebäuden.DiSs,, Aachen 1980
53 Ost e rr e i c h is ch es Textil-Forschungsinstitut (DTI):Entwicklung eines Verfahrenszur Prüfung der Eignung vonFUßbOdenbelügen bei Verwen-dung von FUßbOd2nh2iZungenund Erarbeitung von Erfah-rUng3werten.Forschungsbericht des BUndes-0iniSt2rS für Bauten undTechnik WOhnbdUforsChung,Wien, o.J.
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56 Schild, E.; Oswald, R.;Rogier, D.; Schweikert, H.:Schachstellen, Band IV,Innenwände, Decken, Fu8-böden. Bauverlag GmbH, Wies-baden und Berlin 1979
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59 Schütze, W.Der schwimmende Estrich.4, Auflage, Bauverlag GmbH,Wiesbaden und Berlin 1974
60 Wallmeier, I.-R.:NutzUngS0ög7iChkeiten vonRäumen mit erdberührten Au3eo-wünden ' DiSs., Aachen 1974
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72 Institut für das Bauen mitKunststoffen e.V.:Fußbodenheizungen mit Kunst-stoffrohren. Seminarbericht 1980
73 Kast, W.; Klan, H.:Temperaturveteilung einer
74 Künzel, H.:Repräsentationsumfrage überdie Heiz- und Lüftungsver-hältnisse in Wohnungen.In: Gesundheits-Ingenieur,Heft 9/1979, Seite 261-265
75 Kupke, C.Anderungen der Wärmeabgabe inFußbodenheizungen durch Fuß--Indenbeläge. Fraunhofer-Institut für Bauphysik, IBP-Mittelung 44, 1979
76 Lutz, H.:Fußbodenheizsysteme.In: VDI-Berichte Nr. 317,1979Seite 29-35
77 Manns, W.Zum Tragverhalten von Estrichenauf Dämmschichten. In: wksb,Heft 14/1981
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80 Otto,J.: (19178)Fußbodenheizung mit Raum-temperaturregelung. In: Bau-plan, Heft 5/1980, Seite 345-346
Aufsätze
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65 Chini, A.:Heizestrich unter Fliesenund Platten. In: boden-wand-decke, Heft 1/1980,Seite 135-140
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70 Hauser, G.; Wolfscher, U.:Einfluß des Fußbodenaufbausauf das thermische Verhaltenvon Warmwasser Fu3bodenhei-zungen. In: Heizuna-Lüftung/Klimatechnik-Haustechnik,Heft 11/1980, Seite 413-417
81
81 Siegert, H.:Aufbau und Berechnung vonElektro-Fui3bodenheizungen.In: Heizung-Lüftung/Klima-technik-Haustechnik,Heft 11/1977
82 Suter, P.: Nilsson, M.:Der Wärmeübergang von Fuß-bodenheizungen. In: Ge-sundheits-Ingenieur,Heft 11/1979, Seite 329-357
83 Ulrich, F.:Quo vadis Fußbodenheizung?In: boden-wandrdecke,Heft 5/1979, Seite 64-65
84 Zimmermann, G.Beheizte Fußbodenkonstruk-tion in einer Schwimmhalle.In: Bauschäden Sammlung,Band 1, Forum-Verlag,Stuttgart 1974, Seite 93 ff
Produktinformation
90 Calorway-ElektrischeFlächenheizungen:Konstruktionsdetails,Calorway, Starnberg
91 Kabelmetal.Arbeitsmappe Flexwell-Elek-tro Heizung, Kabel- undMetallwerke Gutehoffnungs-hütte AG - Hannover
92 Multibeton Flächenheizung:Arbeitsblätter TechnikMultibeton GmbH, Bergisch-Gladbach
93 Wärmebodentechnik:Warmwasserfußbodenheizung,Technische Information,Wärmebodentechnik GmbH,Duisburg
94 TA Fußbodenheizung:Technische Information,TA Rokal GmbH,Mülheim a.d. Ruhr
95 Universa Fußbodenheizung:Technische Richtlinien.Universa HeizungssystemeGmbH + Co. KG, Osnabruck
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roz Mauerwerk(auch Leichtziegel, Bims etc.)
Beton
Putz, Platten
111E NMI 11111E 1E1
H _ Olpapier
Ausgleichsschichtpunxt veinoVod'|abvng
Klebeschicht, vollflächig
Estriche
Wärmedämmung
Holz/Naturstein
Fugenmassen
ONSISWIN-04•0^R,^^
AdkAmomfittudg
Schutz-/Sperranstrich
Voranstrich, Haftgrund
7. SYMBOLE UND SINNBILDER ZU DEN ABBILDUNGEN
Anmerkung: Die Abbildungen stellen Prinzipzeichnungen dar und sind nicht in jedem Fall maßstäblichlin sämmohenAbuxuunyen htuu8en immer in Richtung der linken (Schnitte) bzw, der unteren (Grundrisse) 8imxan=!
inglE=DINK=E1 Dichtungsbahn
Dampfsperre
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