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Eingefräste Fußbodenheizungen und die besonderen Vorteile von Hartbelägen aus Fliesen und Platten

In den letzten 20 Jahren hat sich das Einfräsen von Oberflächennuten in Estrichen als einfache und wirtschaftliche Methode zum nachträglichen Einbau von Fußbodenheizungen etabliert - insbesondere im Rahmen energetischer Sanierungen. Dabei werden in den Bestandsestrich etwa 16 mm tiefe und 15 mm breite Kanäle eingefräst, in die das Heizungsrohr eingelegt wird. Diese Methode erscheint zunächst elegant, da Alternativen zur konventionellen Nachrüstung von Fußbodenheizungen oft mit umfangreicheren Umbauten verbunden sind. Allerdings ist das Einfräsen keineswegs trivial, da es die Tragfähigkeit und statische Kapazität des Estrichs beeinträchtigen kann. Unbedachtes Handeln kann hier erheblichen Schaden verursachen.

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Betrachtung des Estrichs

Für diese Betrachtung konzentrieren wir uns auf mineralische Bestandsestriche, also Zement- und Calciumsulfatestriche im Bereich von Sanierungen und Renovierungen. Estriche werden in drei unterschiedlichen Konstruktionsvarianten umgesetzt:

Verbundestriche: Der Estrich steht im festen Verbund mit einem Betonuntergrund.

Estriche auf Trennlage: Der Estrich liegt auf einer Trennlage, z. B. einer PE-Folie, sodass es keinen unmittelbaren Kraftübertrag vom Estrich in den Untergrund gibt.

Schwimmende Estriche: Der Estrich liegt auf einer Dämmschicht. Auch hier gibt es keinen unmittelbaren Kraftübertrag vom Estrich an den Untergrund.

Das Einfräsen von Verbundestrichen ist weitgehend unproblematisch, da diese Estriche in der Einbausituation nur auf Druck beansprucht werden. Bei Estrichen auf Trennlage und insbesondere bei schwimmenden Estrichen ist dies deutlich kritischer, da diese nicht nur auf Druck, sondern insbesondere in den Randbereichen auch auf Biegezug beansprucht werden.

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Bestandsanalyse und Vorplanung

Die Erfahrung zeigt, dass eine sachkundige, analytische Untersuchung des Estrichuntergrunds im Vorfeld böse Überraschungen vermeiden kann. Ein erfahrener Fachmann sollte die Festigkeit des Bestandsestrichs und dessen Lagerungssituation prüfen. Besonders wichtig ist die Ermittlung der Estrichdicke. Seriöse Fräsbetriebe zeichnen sich dadurch aus, dass sie den Estrich gründlich inspizieren. Ist der Estrich dünner als 40 mm oder die Festigkeit nicht ausreichend, kann keine Fußbodenheizung durch ein Fräsen nachgerüstet werden. Wird dann eine Fußbodenheizung gewünscht, muss der Estrich ausgetauscht oder über andere Alternativen (z. B. Aufbau einer Dünnschichtheizung) nachgedacht werden.

Fräsungen an vergleichsweise jungen Estrichen sind kritisch zu sehen, sofern diese Maßnahmen nicht schon bei der Estricherstellung eingeplant wurden, da junge Estriche noch Schwindprozesse durchlaufen können. In der Estrichkonstruktion kann die Druckspannung im Fräskanal besser kompensiert werden als die Zugspannung, die in relevanter Form nur am Feldrand auftritt. Daher sollten Fräsungen am Feldrand (bis etwa 20 cm ins Feld hinein) vermieden werden.

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Die Füllung des Fräskanals

Das konventionelle Abspachteln der Rohrleitungen mit einem standfesten Mörtel, z. B. Fliesenkleber, ist verbreitet, aber nachteilig. Die Statik der Estrichkonstruktion bleibt geschwächt, und im unteren Teil des Fräskanals – unterhalb der Rohrleitungen - verbleiben Luftpolster, die den Wärmeübergang hemmen. Untersuchungen haben gezeigt, dass die Verfüllung des Fräskanals mit einem niedrigviskosen Fließspachtel den statischen Verlust deutlich günstiger gestaltet und die Ausbildung von Luftpolstern weitgehend vermeidet. Vor dem Füllen sollte der stabile Sitz der Rohre im Fräskanal kontrolliert werden. Gegebenenfalls sind die Rohre punktuell, z. B. mit einem Fliesenkleber zu fixieren, um deren Aufschwimmen zu verhindern.

Um die ursprüngliche Tragfähigkeit des Estrichs wiederherzustellen, ist nach dem Füllen der Fräskanäle eine Flächenspachtelung mit einem Fließspachtel erforderlich, idealerweise unter Einlage eines Armierungsgewebes wie dem Sopro PanzerGewebe eXtra PG-X 1188. Dies verhindert das Aufschwimmen der Rohre und sichert die Biegezugfestigkeit der Konstruktion. Dies führt zu einer zusätzlichen Aufbauhöhe von rund 3-5 mm, was in der Regel verkraftbar ist, da Altestriche oft ohnehin eine Spachtelung benötigen, um Unebenheiten auszugleichen.

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Die Betrachtung des Oberbelags

Hartbeläge aus Fliesen und Platten bieten besondere Vorteile, da sie zur statischen Tragfähigkeit der Gesamtkonstruktion beitragen. Bei Weichbelägen sollte die Überdeckung der Fräskanäle mit einer leistungsfähigen Spachtelmasse mindestens 10 mm betragen, bei Fliesenbelägen sind 5 mm ausreichend.

Keramik und Naturstein haben im Vergleich zu Holzbelägen einen besseren Wärmedurchgang, was den Betrieb von Fußbodenheizungen mit geringeren Vorlauftemperaturen ermöglicht und den Energiebedarf senkt. Bei einem möglichen Kühlungsbetrieb sind Taupunktwächter von elementarer Bedeutung.

Wärmedurchgang durch Keramik und Naturstein:

Im Vergleich zu Holzbelägen ist der Wärmedurchgang wesentlich günstiger. Dies erlaubt den Betrieb von Fußbodenheizungen mit geringeren Vorlauftemperaturen (erfahrungsgemäß etwa 3K, mit der Folge von etwa 10% geringerem Energiebedarf) und ermöglicht auch bei entsprechenden Wärmepumpen ein Abkühlen der räumlichen Umgebung über die Bodenflächen. Bei einem Kühlungsbetrieb sind Taupunktwächter von elementarer Bedeutung.

Beitrag6 Sopro Fussbodenheizung groß.jpg — © Sopro

Konstruktive Maßgaben

Besonders die Randzonen von schwimmend verlegten Estrichfeldern sind kritisch zu bewerten, da hier Fräsen die Zone negativ beeinträchtigen würde, die auf Zugspannung beansprucht wird. Daher sollten Fräskanäle im Bereich von bis zu 20 cm zur Estrichkante vermieden werden. Notwendige Durchstoßungen sollten rechtwinklig zur Dehnungsfuge verlaufen. Insbesondere im Randbereich von Estrichen ist das Anordnen des Sopro PanzerGewebe eXtra PG-X 1188 sinnvoll, da dieses Gewebe Zugspannungen gut aufnehmen kann.

Funktionsheizen

Das Funktionsheizen ist ein häufig diskutierter Aspekt bei dem Erstellen von beheizten Bodenkonstruktionen. Dabei geht es meist um fehlende technische Möglichkeiten zur Durchführung oder auch um Zeitverlust im Bauablauf. Das Funktionsheizen hat keine Aufgabe im Hinblick auf das Trocknen des ausgeführten Fließspachtels. Es ist vielmehr eine Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Heizkonstruktion vor dem Verkleben des Oberbelages. Wenn die örtliche Heizungsanlage noch nicht entsprechend ausgebaut ist: Verwenden Sie mobile Heizgeräte, die auch über entsprechende Anbieter geliehen werden können.

Ein verkürztes Funktionsheizen kann frühestens 48 Stunden nach Ende des Einbaues des Fließspachtels beginnen. Es folgt ein Heizbetrieb mit 24 Stunden Dauer bei 25°C Vorlauftemperatur und anschließend für weitere 24 Stunden bei maximaler Auslegungstemperatur (bzw. max. 45°C). Wenn das Funktionsheizen ohne sichtbaren Schaden der Estrichkonstruktion abgeschlossen wird, ist dies ein klarer Hinweis auf die volle Funktionsfähigkeit der Konstruktion.

Fazit

Das Einfräsen von Estrichen zum Nachrüsten von Fußbodenheizungen ist eine seit mindestens 20 Jahren erfolgreich praktizierte Methode. Unter Beachtung der genannten Maßgaben lässt sich dies mit wenigen Millimetern zusätzlicher Aufbauhöhe sachgerecht umsetzen.

Vor dem Hintergrund fehlender allgemeingültiger technischer Regelwerke ist dies als Sonderkonstruktion zu sehen und daher mit dem Bauherren vorab zu besprechen und freigeben zu lassen. Die Verantwortung für die Tragfähigkeit der Estrichkonstruktion nach den Fräsarbeiten liegt beim fachkundig Planenden der Maßnahme. Fliesenbeläge bieten besondere Chancen und Möglichkeiten aufgrund des hervorragenden Wärmedurchgangs und auch der Möglichkeit einer moderaten Senkung der Raumtemperatur.

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