Einfluss der Wärmeleitfähigkeit von Calciumsulfat-Fließestrich auf die Fußbodenheizung

  • Hallo zusammen,


    wir schwanken gerade zwischen zwei Estrichlegern für unser Einfamilienhaus mit Fußbodenheizung.
    Der eine hat einen Calciumsulfat-Fließestrich CAF-C25-F5 mit einer Wärmeleitfähigkeit von ca. 1,2 W/(mK) angeboten.
    Der andere hat ebenfalls einen Calciumsulfat-Fließestrich CAF-C25-F5, allerdings ein anderes Fabrikat mit 1,4-1,6 W/(mK) angeboten. Alternativ hätte er sogar einen speziellen Fließestrich CAF-C30-F6 mit 1,6-1,8 W/(mK) im Programm, der natürlich nochmal einiges mehr kostet.


    Welche Rolle spielt die Wärmeleitfähigkeit in der Praxis? Heizt sich ein Raum mit einem besonders wärmeleitfähigen Estrich wirklich merkbar schneller auf, oder sind die Unterschiede vernachlässigbar bzw. hat der Oberbelag einen viel größeren Einfluss auf die Trägheit der Fußbodenheizung?

  • Laienmeinung: Eine [definition=30,0]FBH[/definition] muss sich quasi überhaupt nie schnell aufwärmen. Im Herbst wird die Heizung eingeschaltet und im Frühjahr wieder aus. Ob die von der Heizung eingestellte Vorlauftemperatur in 2 Stunden, 4 Stunden, 8 Stunden oder gar erst in 24 Stunden im Raum ankommt ist ziemlich wurscht.
    Gerade mal geschaut: Bei mir in den Monaten November bis Januar maximale Vorlauftemperatur 27,1°, minimal 25,0°. Sprich die Oberflächentemperatur ist praktisch konstant.
    Wenn's draußen mal ein paar Tage sehr kalt ist (was diesen Winter noch nicht vorkam), spüre ich es dagegen nur im Bad, dass der Boden wärmer ist. Im restlichen Wohnraum liegt Parkett, das fühlt sich immer gleich an.
    Die Wärmeleitfähigkeit des Estrichs wäre so ziemlich das letzte, über das ich mir Gedanken machen würde.

  • Die Wärmeleitfähigkeit des Estrichs wäre so ziemlich das letzte, über das ich mir Gedanken machen würde.

    genau so sehe ich es auch .


    vor allem sind für mich die unterschiede bei gleichem material nicht wirklich nachvollziehbar


    ---------- 3. Februar 2018, 18:30 ----------


    . hat der Oberbelag einen viel größeren Einfluss auf die Trägheit der Fußbodenheizung?

    da ist der hase im pfeffer

    die vernunft könnte einem schon leid tun....

    sie verliert eigentlich immer

  • Wo will die Wärme denn (bei einem Neubau) hin?
    Eine Fußbodenheizung soll prinzipiell immer rund um die Uhr auf niedriger Stufe laufen.
    Schnell mal hochheizen ist bei modernen Heizsystemen mit Fußbodenheizung eh kaum mehr möglich und dann würden die 2 Minuten auch das Kraut nicht mehr fett machen.


    Eine "schlechte" Wärmeleitfähigkeit kann dafür eine homogenere Oberflächentemperatur bewirken. Kältere Stellen in Randzonen und der Mitte können so abgedämpft werden.

  • Die Wärmeleitfähigkeit des Estrichs ist weniger bei der Wärmeabgabe an den Raum als Vielmahr bei der Wärmeaufnahme aus dem Heizmedium relevant. Bauartabhängig kann aber der Wärmeübergang aus den Leitungen in den Estrich der limitierende Übergang sein und die Wärmeaufnahme des Estrichs einschränken.


    (Die steht den anderen bisher hier gemachten Aussagen nicht entgegen, sondern ergänzt sie!)

    mit Gruß aus Berlin vom Skeptiker


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  • vor allem sind für mich die unterschiede bei gleichem material nicht wirklich nachvollziehbar

    Genau so ist es. Die bessere Wärmeleitfähigkeit muss durch Zusatzstoffe erreicht worden sein, die aber wiederum Auswirkung auf die Dichte bzw. spez. Wärmekapazität haben, und folglich auch auf die Temperaturleitfähigkeit, die ja entscheidend ist für die "schnelle/langsame" Ausbreitung der Wärme in einem Material.


    Schaut man sich die Wärmeübertragung etwas genauer an, dann haben wir Wasser mit einer Temperatur x , das seine Wärme entsprchend der Strömungsverhältnisse (laminar, turbulent) an die innere Wandung des [definition=30,0]FBH[/definition] Rohrs abgibt. Von dort durchströmt die Wärme erst einmal das [definition=30,0]FBH[/definition] Rohr mit einer typ. Dicke von 2mm. An der Außenwand des [definition=30,0]FBH[/definition] Rohrs erfolgt die Wärmeübertragung auf den Estrich. Diese ist unter anderem auch davon abhängig, wie dicht der Estrich das [definition=30,0]FBH[/definition] Rohr umschließt. Hier sind Fließestriche und/oder passgenau gearbeitete Wärmeleitbleche im Vorteil. Die Wärme breitet sich dann durch den Estrich hindurch in alle Richtungen aus, also seitlich genau so wie nach unten (wo hoffentlich eine Dämmschicht liegt) und nach oben. Am Estrich ergibt sich dann eine bestimmte Oberflächentemperatur und es erfolgt die Wärmeübertragung auf den Bodenbelag (Kleber bei Fliesen, Trittschalldämmung, Kleber bei Parkett, schwimmende Verlegung von Parkett, Vinyl, Laminat oder was auch immer). Nun muss die Wärme noch durch den Bodenbleag hindurch, womit dieser eine Oberflächentemperatur y erreicht. Nun folgt die Wärmeübertragung an den Raum, bestehend aus Konvektion und Strahlungswärme.


    Das war ganz grob die Wärmeübertragung vom Wasser in den Raum, und es wird ersichtlich, dass hier mehrere "Widerstände" im Spiel sind. Der Elektrotechniker würde von einer Serienschaltung von Widerständen sprechen, wobei die Temperaturdifferenz (Raumtemperatur zu Wassertemperatur) und die Serienschaltung letztendlich den Strom durch diesen Aufbau hindurch bestimmen.


    Berücksichtigt man nun alle Widerstände, dann fällt auf, dass die Wärmeleitfähigkeit des Estrichs zwar wichtig, aber nur ein Teil der Berechnung ist. Rechnet man jetzt ein Beispiel, vorzugsweise einen stationären Zustand (sonst wird´s richtig kompliziert), dann kommt man zu dem Ergebnis, dass die Wärmeleitfähigkeit des Estrich auf die Gesamtleistung überschaubar ist.


    Nehmen wir mal an, 16er [definition=30,0]FBH[/definition] Rohr, Homogenität der Oberfläche aufgrund VA unberücksichtigt, Heizwassertemperatur 35°C, Raumtemperatur (Luft) 21°C, Bodenbelag 0,1W/mK, 45mm Estrichüberdeckung der [definition=30,0]FBH[/definition] Rohre. Dann führt eine Veränderung der Wärmeleitfähigkeit zu folgenden Obergflächentemperaturen:


    Wärmeleitfähigkeit 1,2W/mK -> 25,4°C
    Wärmeleitfähigkeit 1,4W/mK -> 25,5°C
    Wärmeleitfähigkeit 1,6W/mK -> 25,7°C


    (Werte auf 1 Nachkommastelle gerundet).


    Betrachtet man die Werte vor dem Hintergrund, dass hier ein stationärer Zustand vorausgesetzt, die Homogenität der Oberfläche vernachlässigt, und eine räumliche Betrachtung nicht berücksichtigt wurde, dann könnte man sagen, dass die Differenz im Rahmen der Toleranzen fast schon vernachlässigbar ist. Man bedenke nur mal die Spreizung der Heizwassertemperatur in einem Raum, da reden wir von 5K und mehr, und einer starken zeitlichen Abhängigkeit.


    Für eine Betrachtung des instationären Zustands müsste man aber erhebliche Vereinfachungen einführen, damit man überhaupt noch auf einfachem Wege zu einem Ergebnis kommt. Alles andere überlasse ich gerne den Mathematikern und Physikern.


    Man könnte nun also die Temperaturleitfähigkeit und Wärmeeindringkoeffizienten betrachten. Daraus könnte man dann Rückschlüsse auf das zeitliche Verhalten ziehen. Dazu bräuchte man aber mehr Details zu den verwendeten Materialien. Wenn die Verbesserung der Wärmeltifähigkeit auch eine Erhöhung der Materialdichte bzw. spez. Wärmekapazität zur Folge hat, dann wäre es gut möglich, dass sich kein zeitlicher Vorteil einstellt. Ein paar Millimeter mehr oder weniger Estrich bzw. Rohrüberdeckung hätten dann einen deutlich höheren Einfluss.


    Ob es sich lohnt wegen der Nachkommstellen Geld in die Hand zu nehmen, das muss jeder für sich entscheiden. Ich würde mir eher Gedanken über Verlegeabstände, Rohrüberdeckung usw. machen. Beim Estrich würde ich voraussetzen, dass ein Fließestrich zum Einsatz kommt, der die [definition=30,0]FBH[/definition] Rohre bestmöglich umschließt.

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