Viele technische Baulösungen besitzen ihren Ursprung in der gewerblichen und industriellen Nutzung. Bei der Industrieflächenheizung ist es umgekehrt. Die positiven Erfahrungen aus privatem Wohnungsbau brachten die Flächen- und Fußbodenheizung auch in den gewerblichen Sektor. In teilweise großen Lagerhallen und Produktionsstätten ist das Temperaturmanagement eine komplexe Aufgabe.
Neben dem gesunden Arbeitsklima für Mitarbeiter und Personal spielen zusätzliche Faktoren entscheidende Rollen:
- Staub- und Wirbelfreiheit auf den Produktionsflächen
- Barrierefreie und platzsparende Kälte- und Wärmeausgabe
- Moderate Betriebs- und Energiekosten
- Wärmeversorgung am Bedarfsort mit geringen Transport- und Wegverlusten
Alternativen wie Deckenstrahler und Heizkörper nehmen Platz weg, erzeugen Konvektion und Luftzug und verlieren durch Distanz zum Bedarfsort Energie. Da gewerbliche Gebäude meist aus Beton konstruiert sind, hat sich als Heizungstechnik die Betonkernaktivierung durchgesetzt.
Aufbau und Schichten des Industriebodens
In Wohngebäuden werden in Deutschland auf Betonböden, Grundplatten und Geschossdecken meist Estriche als Nutzschicht aufgebracht. Sie dienen einer Fußbodenheizung als Bett. In gewerblichen Immobilien sind Estriche selten anzutreffen. Hier bilden Betonflächen, gegebenenfalls mit einem Schutzüberzug, die Nutzfläche. Entsprechend wird der Schichtaufbau einer Industrieflächenheizung angepasst. Die Heizrohre verlaufen direkt im Beton, der abhängig von der Belastung mit oder ohne Bewehrung den Boden bildet. Bei der Planung des Aufbaus ist die Tiefe zu berücksichtigen, die potenzielle Verankerungen und Befestigungen von Maschinen, Regalen und anderen Einrichtungsaufbauten benötigen.
Der grundlegende Aufbau einer Industrieflächenheizung besteht aus vier bis fünf Schichten:
- Unterboden
- Sauberkeitsschicht (bspw. Kies oder Schotter)
- Perimeterdämmung
- Heizrohrschicht im unteren Bereich der Betonplatte oder
- Heizrohrschicht auf den Betonplatten mit Verbundestrichüberzug
Wenn aus Belastungs- und Stabilitätsgründen eine Bewehrung mit Stahlmatten erforderlich ist, werden die Heizrohre zwischen zwei Mattenschichten montiert.
Leistungsermittlung und Planungsfaktoren
Zentrales Planungselement ist die Leistung der Industrieflächenheizung. Da der höchste Heizwärmebedarf in Bodennähe bis etwa zwei Meter Standhöhe anfällt, sorgt bereits die Verortung für physikalische Vorteile. Vereinfacht gesagt dreht sich die Wärmeverteilung einer Industrieflächenheizung gegenüber einem Deckengebläse um. Dazu kommt das natürliche physikalische Gesetz, dass erwärmte Luft nach oben steigt. So entfallen Bewegungssysteme, die für sekundären Energiebedarf sorgen. Bei der Auslegung muss die gesetzliche Mindestanforderung von 18 Grad Celsius als Temperatur an Arbeitsstätten auf zwei Meter Höhe zugrunde gelegt werden.
Als Berechnungsfaktoren sind zu berücksichtigen:
- Flächengröße des Bodens insgesamt
- Zu beheizendes Raumvolumen
- Fußbodenbelag
- Schichtdicke des Überdeckung durch Beton
- Heizrohrdurchmesser
- Verlegeabstand der einzelnen Heizrohre
- Anzahl und Länge der einzelnen Heizkreise
- Wärmedämmungssituation
Eigenschaften und Formen des Betons
Das Prinzip der Flächenheizung, die in Beton integriert ist, lässt sich in vorgefertigten und vor Ort konstruierten Betongewerken realisieren. Eine Industrieflächenheizung von Rehau als Spezialhersteller kann als Betonkerntemperierung in Gussbeton montiert werden und ist in Fertigmodulen für Boden und Wände bereits vorhanden. Betonmodule in Plattenform lassen sich mit Industrieflächenheizung vor Ort zusammenfügen. Passende Steuertechnik und Verteiler erlauben kurze Montagezeiten, die Kosten und Planungsaufwand reduzieren. Für individuelle lokale Montagen bieten sich unterschiedliche Schienensysteme mit Trägerelementen an, die für jede thermische Voraussetzung perfekt anpassbar sind.
Unterschied zur Fußbodenheizung im Wohnraum
Moderne Werkstofftechnik macht den Einbau einer Industrieflächenheizung von den benötigten Belastungsgrößen und Verkehrswerten unabhängig. Bei hohen Verkehrslasten helfen tragfähigere Bewehrungen, ohne die Überdeckung der Heizrohre zu groß werden zu lassen. Das Last tragende Betongewerk spielt bei der Heizungsplanung keine Rolle, da die Heizelemente keine Last einschränkenden Eigenschaften besitzen.
Das unterscheidet sie von Fußbodenheizungen in Wohngebäuden, die Trittschall- und zusätzliche Wärmedämmungselemente benötigen. Alle Betonarten außer Walzbeton können die Heizrohre und Heizleitungen aufnehmen. Als Kalkulationsgrundlage ist von einer Amortisation ab etwa zwölf Jahren auszugehen.