Zum Inhalt springen

Heizkreisaufteilung und Randzonen

Fußbodenheizung Batuhan Özbek, Bauingenieur (B.Sc.)

Die Aufteilung einer Fußbodenheizung in Heizkreise wirkt wie eine reine Frage der Anlagenplanung. Sie ist es nicht. Kreislänge, Verlegeabstand und Randzonen bestimmen, wie warm welcher Teil der Estrichplatte wird, und damit auch, wie stark sich welcher Teil ausdehnt. Wer Fugenplan und Heizkreisplan getrennt voneinander erstellt, bekommt regelmäßig eine Konstruktion, in der beide nicht zusammenpassen.

Was einen Heizkreis begrenzt

Ein Heizkreis ist eine durchgehende Rohrschleife, die am Verteiler beginnt und dort wieder endet. Ohne Verbindung dazwischen, ohne Muffe im Estrich. Zwei Größen begrenzen seine Länge: der Druckverlust und die Temperaturspreizung.

Der Druckverlust wächst mit der Rohrlänge und mit dem Volumenstrom. Wird ein Kreis zu lang, braucht er zu viel Förderdruck, und die Pumpe schiebt das Wasser bevorzugt durch die kürzeren Kreise. Deshalb sollen die Kreise einer Anlage nicht nur jeder für sich im zulässigen Bereich liegen, sondern untereinander möglichst ähnlich lang sein. Ein Verteiler mit einem Kreis von 40 m und einem von 120 m ist hydraulisch schwer in den Griff zu bekommen, auch mit Abgleich.

Die zweite Grenze ist die Abkühlung des Wassers auf dem Weg. Zwischen Vorlauf und Rücklauf liegt üblicherweise eine Spreizung in der Größenordnung von fünf bis zehn Kelvin. Diese Differenz bildet sich an der Bodenoberfläche ab: Der Bereich am Kreisanfang ist wärmer als der am Kreisende. Bei kurzen Kreisen bleibt das unter der Wahrnehmungsschwelle, bei sehr langen wird es fühlbar – und bei einem langen Mäander mit gestreckter Führung kann es dazu führen, dass das letzte Drittel des Raums spürbar kühler bleibt.

Schematischer Verlauf bei gleicher Vorlauftemperatur. Der lange Kreis kühlt stärker aus, die Fläche am Kreisende bleibt entsprechend kühler.
Schematischer Verlauf bei gleicher Vorlauftemperatur. Der lange Kreis kühlt stärker aus, die Fläche am Kreisende bleibt entsprechend kühler.

Als Größenordnung gilt bei den gängigen Rohrdurchmessern um 16 mm eine Kreislänge bis etwa 100 m, bei größeren Durchmessern entsprechend mehr, bei kleineren weniger. Der konkrete Wert ergibt sich aus der Auslegung und nicht aus einer Faustregel. Für den Estrich ist nur eines wichtig: Die Zahl der Kreise ist damit festgelegt, und mit ihr die Zahl der Rohre, die am Verteiler zusammenlaufen.

Verlegemuster: Schnecke und Mäander

Für die Rohrführung innerhalb einer Fläche gibt es zwei Grundmuster. Bei der Schnecke laufen Vorlauf und Rücklauf abwechselnd nebeneinander, spiralförmig nach innen und wieder heraus. Dadurch liegt neben jedem wärmeren Rohr ein kühleres, und die Oberflächentemperatur wird über die Fläche sehr gleichmäßig. Beim Mäander läuft das Rohr in Schlangenlinien durch den Raum, die Temperatur nimmt in einer Richtung kontinuierlich ab.

Die Schnecke ist im Wohnungsbau das übliche Muster, weil gleichmäßige Oberflächentemperatur dort das Ziel ist. Der Mäander wird dort eingesetzt, wo die Wärme gezielt an eine Seite gelenkt werden soll – also in Randzonen entlang von Fensterfronten, in schmalen Fluren und in Bädern, wo der wärmere Kreisanfang bewusst an eine bestimmte Stelle gelegt wird.

Für den Estricheinbau hat das Muster eine praktische Folge: Die Schnecke kommt mit großzügigen Radien aus, der Mäander braucht enge Bögen am Rand. Enge Bögen heben das Rohr leichter aus der Halterung, und ein Rohr, das sich beim Einbau nach oben drückt, verringert genau dort die Estrichüberdeckung, wo sie ohnehin am kritischsten ist.

Der Verlegeabstand

Der Abstand der Rohre zueinander bestimmt zwei Dinge gleichzeitig: die Wärmeabgabe je Quadratmeter und die Gleichmäßigkeit der Oberflächentemperatur. Beide verbessern sich, wenn der Abstand enger wird. Der Preis ist mehr Rohr je Quadratmeter, ein höherer Druckverlust und eine geringere Fläche, die ein Kreis abdecken kann.

VerlegeabstandTypischer EinsatzAuswirkung an der Oberfläche
eng, etwa 10 cmRandzonen, Bäder, Räume mit hoher Heizlasthohe Leistung, sehr gleichmäßige Temperatur
mittel, etwa 15 cmStandard im Wohnungsbauausgewogenes Verhältnis von Leistung und Rohrmenge
weit, etwa 20 cm und mehrgut gedämmte Räume, niedrige Heizlastgeringere Leistung, Temperaturunterschied zwischen Rohrreihen spürbarer

Die Zuordnung ergibt sich aus der Heizlast des einzelnen Raums, dem Belagswiderstand und der geplanten Vorlauftemperatur.

Der Effekt eines zu weiten Abstands heißt in der Praxis Temperaturwelligkeit: Über dem Rohr ist der Boden wärmer als zwischen den Rohren. Die Estrichüberdeckung glättet diesen Unterschied, weil sich die Wärme im Estrich seitlich verteilt – und das ist einer der Gründe, warum die Überdeckung über dem Rohr nicht beliebig reduziert werden darf. Bei üblichen Festigkeitsklassen liegt sie in der Größenordnung von 45 mm über der Rohroberkante. Wer dünner baut, bekommt nicht nur ein statisches Problem, sondern ein streifiges Temperaturbild an der Oberfläche, das bei glänzenden Belägen sogar sichtbar werden kann.

Randzonen an Fensterfronten

Die Heizlast eines Raums verteilt sich nicht gleichmäßig. Sie entsteht überwiegend an den Außenbauteilen, also an Fensterfronten und Außenwänden. Eine Flächenheizung mit einheitlichem Verlegeabstand liefert dagegen überall dieselbe Leistung. Die Randzone gleicht diese Unwucht aus: In einem Streifen entlang der Außenwand wird der Rohrabstand verengt, die Wärmeabgabe steigt genau dort, wo sie gebraucht wird.

Zwei Festlegungen gehören dazu. Die Randzone ist in der Breite begrenzt – üblicherweise auf einen Streifen von bis zu etwa einem Meter entlang der Außenwand. Und sie darf eine höhere Oberflächentemperatur haben als der Rest des Raums: Während in der Aufenthaltszone rund 29 °C als Obergrenze gelten, sind in der Randzone bis etwa 35 °C zulässig, weil sich dort niemand dauerhaft aufhält.

Für die Estrichplatte bedeutet eine Randzone, dass ein Teil der Fläche im Betrieb wärmer wird als der Rest. Der Randstreifen dehnt sich stärker aus als die Feldmitte und wird dabei vom kühleren Teil der Platte gehalten. Das erzeugt Eigenspannungen. Sie sind beherrschbar, solange die Platte sich insgesamt frei bewegen kann – also solange der Randdämmstreifen durchgehend und ausreichend zusammendrückbar ist und keine Schallbrücke die Bewegung blockiert. Genau in Randzonen fällt ein zu früh abgeschnittener oder fehlender Randstreifen deshalb zuerst auf.

Heizkreis und Estrichfeld müssen zusammenpassen

Die wichtigste Regel an der Schnittstelle zwischen Haustechnik und Estrich lautet: In einem Estrichfeld liegt genau ein Heizkreis. Der Grund ist die Regelung. Zwei Kreise in einem Feld können unterschiedlich angesteuert werden – einer heizt, der andere ist abgeschaltet. Dann erwärmt sich eine Hälfte der Platte und die andere nicht, und die Platte wird über ihre eigene Fläche hinweg auf Verformung beansprucht. Das ist die klassische Ursache für einen Riss, der quer durch ein Feld läuft, obwohl die Feldgröße eingehalten wurde.

Jedes Estrichfeld wird von genau einem Heizkreis versorgt. Die Randzone liegt innerhalb des Feldes und bekommt nur einen engeren Verlegeabstand, keine eigene Fuge.
Jedes Estrichfeld wird von genau einem Heizkreis versorgt. Die Randzone liegt innerhalb des Feldes und bekommt nur einen engeren Verlegeabstand, keine eigene Fuge.

Daraus ergibt sich die Reihenfolge in der Planung: Zuerst die Feldeinteilung des Estrichs, dann die Heizkreise – oder beides gemeinsam. Was nicht funktioniert, ist ein fertiger Heizkreisplan, in den nachträglich Fugen eingezeichnet werden. Die Fugen liegen dann dort, wo das Rohr gerade liegt, und jede dieser Kreuzungen ist eine Stelle, an der das Rohr im Schutzrohr über die Fuge geführt werden muss.

Rohrdurchführungen durch Bewegungsfugen sind nicht verboten, aber sie sind Sonderstellen. Das Rohr muss dort in einem Schutzrohr liegen, das die Bewegung beider Felder aufnimmt und nach beiden Seiten ausreichend überlappt. Und es sollten möglichst wenige sein: Je mehr Rohre eine Fuge kreuzen, desto weniger kann sich die Fuge tatsächlich bewegen. Eine Fuge mit zwölf Durchführungen ist keine Fuge mehr, sondern eine Sollbruchstelle.

Die Verteilerzone

Vor jedem Verteiler laufen sämtliche Vor- und Rücklaufleitungen zusammen. Bei einem Verteiler mit acht Kreisen sind das sechzehn Rohre auf einer Breite von manchmal weniger als einem Meter. Dieser Bereich ist in doppelter Hinsicht kritisch.

Erstens wird die Estrichüberdeckung dort dünn und der Estrichquerschnitt ist von Rohren durchsetzt. Es bleibt kaum tragfähiger Querschnitt übrig, und Risse sind wahrscheinlich, wenn nichts vorgesehen wird. Zweitens ist die Fläche thermisch nicht kontrollierbar: Sie wird von allen Kreisen gleichzeitig beheizt, unabhängig davon, ob der Raum darüber Wärme braucht. In Fluren vor Verteilerschränken erreicht der Boden deshalb regelmäßig höhere Temperaturen als in den beheizten Räumen daneben.

Die üblichen Lösungen sind, die Anbindeleitungen im Bündel zu dämmen oder in einem Kanal unterhalb der Estrichebene zu führen, und die Verteilerzone als eigenes, kleines Estrichfeld auszubilden. Beides muss vor dem Einbau der Dämmschicht feststehen, weil beides Aufbauhöhe braucht.

Aus der Ausführung

Wir sehen den Verteilerbereich als die Stelle, an der sich zeigt, ob Heizungs- und Estrichplanung miteinander gesprochen haben. Liegen die gebündelten Leitungen ungedämmt und ohne eigenes Feld im Estrich, ist der Riss vor dem Verteilerschrank in der Regel eine Frage von Monaten. Die Abstimmung dazu kostet zehn Minuten – vor dem Dämmeinbau.

Sie planen eine Fußbodenheizung im Bodenaufbau? Unsere Leistungsseite erläutert Ausführung und Schnittstellen: Fußbodenheizung. Für eine erste Abstimmung helfen Projektort, Fläche und Ausführungszeitraum.

Häufige Fragen

Wie lang darf ein Heizkreis sein?

Das ergibt sich aus Rohrdurchmesser, Volumenstrom und zulässigem Druckverlust. Bei den gängigen Durchmessern um 16 mm liegen übliche Kreislängen in der Größenordnung von 100 m. Wichtiger als der Einzelwert ist, dass die Kreise einer Anlage untereinander ähnlich lang sind, sonst lässt sich die Anlage hydraulisch nur schwer abgleichen.

Dürfen zwei Heizkreise in einem Estrichfeld liegen?

Technisch möglich, aber ungünstig. Werden die Kreise unterschiedlich angesteuert, erwärmt sich das Feld ungleichmäßig und verformt sich entsprechend. Die saubere Zuordnung ist ein Heizkreis je Estrichfeld.

Wie breit ist eine Randzone?

Üblicherweise ein Streifen von bis zu etwa einem Meter entlang der Außenwand oder der Fensterfront. In diesem Streifen ist eine höhere Oberflächentemperatur zulässig als in der Aufenthaltszone, weil er nicht dauerhaft genutzt wird.

Darf ein Heizungsrohr durch eine Bewegungsfuge geführt werden?

Ja, aber nur im Schutzrohr, das nach beiden Seiten ausreichend über die Fuge reicht. Die Zahl der Durchführungen sollte klein bleiben: Je mehr Rohre eine Fuge kreuzen, desto weniger kann sie sich bewegen.

Besprechen wir Aufbau, Ausführung und Termin Ihres Projekts.

Schicken Sie uns das Leistungsverzeichnis, den Grundriss oder einfach Fläche und Termin. Wir prüfen Ihre Angaben und klären den nächsten Schritt zur Kalkulation – mit einem Hinweis, wenn am geplanten Aufbau etwas nicht zusammenpasst.