Aus zwei mach eins

Kompakt informieren

• Uponor Comfort Air kombiniert Vorteile der Flächentemperierung und der zentralen Wohnungslüftung.
• Die im Lüftungsgerät über die Wärmerückgewinnung vortemperierte Zuluft wird über thermisch mit der Flächentemperierung gekoppelte Bodenpaneele weiter erwärmt und kann so praktisch ohne Zugluftrisiko in die Räume eingebracht werden. Das System kann auch zum Kühlen eingesetzt werden.
• Die erreichbare Zulufttemperatur (Behaglichkeit) kann durch eine Reihenschaltung von zwei (selten drei) Bodenpaneelen pro Kanal gewählt werden.
• Zum Gesamtsystem gehören Wohnraumlüftungsgeräte, PluggFlex-Lüftungskanäle und Design-Bodenluftauslässe von Pluggit, Kanalübergänge zum Anschluss der Bodenpaneele und Modulverbinder.

Als sehr effiziente Systeme zum Heizen und Kühlen bzw. Lüften verzeichnen die Flächentemperierung und die kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung gegenwärtig hohe Zuwachsraten. Gleichzeitig verfügen beide Technologien über spezifische Vorteile, die sich im Hinblick auf einen höheren Klimakomfort perfekt ergänzen: Einerseits die hohe Behaglichkeit und Energieeffizienz der Flächentemperierung und andererseits die kurze Reaktionszeit der Wohnraumlüftung.

Vor diesem Hintergrund haben Pluggit und Uponor gemeinsam eine Lösung für die Komforttemperierung im Wohnungsbau entwickelt, die genau diese Vorteile kombiniert und ein zugfreies sowie geräuschloses Heizen, Kühlen und Lüften ermöglicht. Bei Uponor Comfort Air dienen in die Klett-Fußbodenheizung integrierte, luftführende Bodenpaneele als Nachheizregister für die Pluggit-Wohnraumlüftung. So wird ein sehr hoher Klimakomfort bei niedrigen Investitionskosten und einem geringen Energieverbrauch erreicht. Mit nur drei zusätzlichen Komponenten kann die Systemlösung zudem ohne Spezialwerkzeug schnell und einfach installiert werden Abb. 2.

Hohe Behaglichkeit, schnelle Reaktion

Kernelement des Systems sind die neuartigen Comfort-Air-Bodenpaneele als Schnittstelle zwischen Flächentemperierung und Wohnungslüftung. Ausgangspunkt ist zu-nächst der Kreuzgegenstrom-Wärmeübertrager des Pluggit-Wohnraumlüftungsgeräts, wo die Außenluft im Gegenstrom von der Abluft vorerwärmt bzw. -gekühlt wird. Mit einem hohen Wärmerückgewinnungsgrad von bis zu 95 % lässt sich so im Heizfall bereits eine Zulufttemperatur von 18 °C erreichen.

Anschließend wird die vortemperierte Zuluft über PluggFlex-Kanäle unterhalb der Klett-Fußbodenheizung zum Bodenpaneel geführt. Das Modul dient dann als Nachheizregister, indem es die Luft unterhalb der warmen oder kühlen Estrichfläche entlangführt und ihre Temperatur auf das gewünschte Niveau hebt oder senkt Abb. 3.

Resultat ist eine erhebliche Behaglichkeitssteigerung, weil die Zuluft bereits richtig temperiert eingebracht wird und unangenehme Zugerscheinungen so praktisch ausgeschlossen werden. Die Temperaturanpassung erfolgt „automatisch“ über die Regelung der Fußbodenheizung, weil die Zuluft direkt über deren Rohre erwärmt bzw. gekühlt wird.

Weiterhin bietet das System gerade in der Aufheizphase sehr kurze Reaktionszeiten, da sich die durch das Bodenpaneel strömende Luft viel schneller aufheizt oder abkühlt als der die Flächentemperierung umgebende Estrich. Über die Anzahl der eingesetzten Module lässt sich die Leistung an den jeweiligen Raum anpassen. So kann ein höherer Heiz- oder Kühlbedarf über mehrere in Reihe geschaltete Bodenpaneele abgedeckt werden, während bei einem größeren Luftbedarf eine Parallelschaltung erfolgt.

Einfach zu installierende Komponenten

Die Installation des Comfort-Air-Systems erfolgt dank bewährter und einfacher Lösungen auf der Heizungs- und Lüftungsseite komplett werkzeugfrei über Steck- und Klettverbindungen. Zunächst werden die PluggFlex-Lüftungskanäle sowie die Pluggit-Design-Bodenluftauslässe in einer Zusatzdämmschicht unterhalb der Trittschallebene verlegt Abb. 4. Die 113 mm breiten und 50 mm hohen Vollkunststoffkanäle (Typ PK 150) sind durch ihre gewellte Profilform sehr flexibel und zeichnen sich gleichzeitig durch eine hohe Stabilität und Trittfestigkeit aus. Bei einem minimalen Biegeradius von 0,75 m sind in der Regel weder Formteile noch Abdichtungen erforderlich und sämtliche Verbindungen erfolgen über ein sicheres Stecksystem.

Anschließend werden die Comfort-Air-Bodenpaneele eine Ebene höher auf der Zusatzdämmschicht unmittelbar vor den Bodenluftauslässen installiert. Die nahtlose Verbindung zu den tiefer liegenden Lüftungskomponenten stellen spezielle Kanalübergänge her Abb. 5, während sich mehrere Paneele über Modulverbinder in Reihe schalten lassen Abb. 6. Bei dem Bodenpaneel handelt es sich um ein 30 mm dickes EPP-Element, in dem die Luft für eine optimale Wärmeübertragung über integrierte Lenkelemente strömt. Als stabile Abdeckung sowie als Wärmeleitfläche zur Flächentemperierung dient eine beschichtete Metallplatte. Diese ist oben mit einem Vlies bespannt, auf dem später die Klett-Rohre verlegt werden.

Mit Abmessungen von 1200 × 800 × 30 mm lassen sich die Bodenpaneele nahtlos in die Fußbodenheizung integrieren. Die Klett 30-2 Systemplatten werden einfach rund um die Paneele verlegt und an den Rändern verklebt Abb. 7. Die Verarbeitung der Platten erfolgt ohne Spezialwerkzeuge mit einem handelsüblichen Wellenschliffmesser. Auf der estrichdichten Fläche mit einer zulässigen Verkehrslast von 5 kN/m² können die spiralförmig mit einem Klettband umwickelten 16-mm-Heizungsrohre durch einfaches Aufdrücken mit dem Fuß zügig und wirtschaftlich verlegt werden. Insgesamt erreicht das Comfort-Air-System so inklusive Estrich und Bodenbelag eine im Neubau übliche Gesamtaufbauhöhe ab etwa 14 cm.

Reinigung der Kanäle und Paneele

Bei Lüftungssystemen spielt das Thema Hygiene eine wichtige Rolle. Gemäß den Anforderungen in DIN 1946-6 können die Lüftungskanäle und die Bodenpaneele von Comfort Air in voller Länge gereinigt werden. Zudem wurde bei der Entwicklung sämtlicher Komponenten auf hygienisch einwandfreie Materialien und eine hygieneoptimierte Konstruktion geachtet.

So bestehen etwa die PluggFlex-Kanäle aus dem Werkstoff Polypropylen-Copolymer, der auch für die Herstellung von Trinkwasserrohren verwendet wird. Durch eine geschlossenporige Oberfläche und eine sehr hohe Glattwandigkeit kann sich Staub nur schwer ablagern.

Die Bodenpaneele sind ebenfalls aus hygienisch unbedenklichem Kunststoff (EPP) gefertigt und wurden so konstruiert, dass sie die verschiedenen Anforderungen an Wärmeübertragung, Luftführung und Hygiene optimal erfüllen. Im Inneren lenken ein großer S-Bogen sowie genau positionierte Leitnoppen den Luftstrom präzise durch das Modul und verhindern so das Entstehen von Toträumen, in denen sich Ablagerungen bilden könnten. Gleichzeitig sorgen die Einbauten flächendeckend für eine turbulente Strömung, was wiederum die Wärmeübertragung begünstigt.

Die rückstandsfreie Reinigung des gesamten Leitungssystems erfolgt mit dem geprüften und zertifizierten CleanSafe-Konzept von Pluggit. Dabei wird eine Druckluftdüse in die Kanäle geschoben, die zusammen mit einem Staubsammler wie ein sehr starker Staubsauger funktioniert. Der Zugang ist hier sowohl vom Verteiler als auch vom Luftauslass möglich. Eine Besonderheit ist in diesem Zusammenhang die Konstruktion der Bodenpaneele: Je nach Eintrittsseite lenkt der S-Bogen im Inneren den Schlauch durch eine bestimmte Modulhälfte. Damit können die Paneele durch den Zugang von beiden Seiten vollständig und zuverlässig gereinigt werden.

Geringer Aufwand bei der Auslegung

Da es sich um die Kombination zweier bekannter und etablierter Systeme handelt, erfordert Comfort Air in der Planung nur wenig Mehraufwand. Wie gewohnt werden die Flächentemperierung und auch die Lüftung unabhängig voneinander nach den jeweils geltenden Normen ausgelegt.

Um darüber hinaus die gewünschte Komfortsteigerung zu erreichen, muss für jeden Zuluftraum die Anzahl der Bodenpaneele ermittelt werden. Das Ziel ist es hierbei, die Zuluft mindestens auf Raumtemperaturniveau einzubringen.

Die Auslegung der Zuluftkänale erfolgt auf Basis der Nennlüftung gemäß DIN 1946-6. Beim Uponor-Comfort-Air-System werden hier ausschließlich PluggFlex-Kanäle vom Typ PK 150 verwendet. Diese ermöglichen Volumenströme bis 40 m³/h bei einer Kanallänge von bis zu 6 m bzw. von 20 bis 25 m³/h bei maximal 15 m Länge. Benötigt ein Raum einen höheren Volumenstrom wird der Bedarf auf zwei oder mehr parallel liegende Kanäle aufgeteilt.

Für eine optimale Behaglichkeit empfehlen sich beim Uponor-Comfort-Air-System Luftmengen von 20 bis 30 m³/h pro Kanal. Unterhalb dieser Luftmenge werden die Bodenpaneele nicht turbulent durchströmt, was sich nachteilig auf die Leistung der Paneele auswirkt.

Anzahl der Paneele bestimmt Komfort

Maßgeblich für den zusätzlichen Klimakomfort ist die Anzahl der in Reihe geschalteten Bodenpaneele. Im Heizfall sollte bei einer Raumtemperatur von 20 °C die Zuluftemperatur im Bereich zwischen 19 und 26 °C liegen. Je nach Leistung der Flächentemperierung und der Wohnungslüftung werden hierfür ein bis zwei Paneele pro Kanal benötigt.

Die konkrete Auslegung erfolgt hier über vom Hersteller zur Verfügung gestellte Tabellen Abb. 8. Diese basieren auf den Passivhaus-Behaglichkeitskriterien, die durch Wärmerückgewinnung eine minimale Zulufttemperatur des Systems aus dem Wärmeübertrager von 16,5 °C bei einer Außentemperatur von – 10 °C voraussetzen.

Die wesentlichen Parameter sind hier die Vor- und Rücklauftemperaturen der Flächentemperierung, die Raumtemperatur sowie der Verlegeabstand der Klettrohre. Der Verlegeabstand sollte im Bereich des Paneels 10 bis 15 cm betragen, wobei für die Kühlung generell 10 cm vorzusehen sind. Die Anzahl der benötigten Paneele für jeden Kanal ergibt sich dann auf Basis des Zuluftvolumenstroms sowie der gewünschten Einblastemperatur.

Die meisten Komfortbedürfnisse lassen sich mit ein bis zwei Bodenpaneelen pro Kanal erfüllen. Nur in Ausnahmefällen sind drei Module notwendig. Aufgrund der höheren Druckverluste sollte dann auch auf eine kür-zere Anbindung über die Luftkanäle geachtet werden. Grundsätzlich halten sich die Druckverluste mit 3 bis 7 Pa pro Paneel (abhängig vom Volumenstrom) allerdings in Grenzen: Jedes 1 m lange Paneel entspricht etwa 2 m PluggFlex-Kanal.

Im Gegenzug haben die Bodenpaneele und das Kanalsystem jedoch auch eine stark schalldämpfende Wirkung. In der Folge kann in den meisten Anwendungsfällen auf Telefonieschalldämpfer verzichtet werden, sodass dann die Druckverluste des Gesamtsystems nur wenig höher ausfallen.

Auslegungsbeispiel Etagenwohnung

In einer 70-m²-Neubauwohnung für zwei Personen sind mit Wohnzimmer, Büro und Schlafzimmer drei Zulufträume vorgesehen, die mit Comfort-Air-Bodenpaneelen ausgestattet werden sollen. Die Diele fungiert als Überströmbereich, während die Abluft in Küche, Bad und WC abgesaugt wird Abb. 9. Die Berechnung der Nennlüftung nach DIN 1946-6 ergibt für die Wohnung einen Luftvolumenstrom von 105 m³/h. Dieser wird gemäß den in der Norm genannten Anforderungen auf jeweils 40,4 m³/h für das Wohn- und das Schlafzimmer sowie 24,2 m³/h für das Arbeitszimmer aufgeteilt.

Um im optimalen Behaglichkeitsbereich zu bleiben und die Luftverteilung in den Kanälen möglichst gleich zu halten, werden die Zuluftströme im Wohn- und Schlafzimmer auf zwei Stränge mit jeweils 20 m³/h aufgeteilt. Insgesamt werden die drei Räume also über fünf Luftkanäle versorgt. Der Verlegeabstand der Klett-Fußbodenheizung beträgt 15 cm, die Auslegungstemperatur 35/28 °C.

Auf Basis dieser Angaben kann nun mit der Auslegungstabelle Abb. 8 die Anzahl der Bodenpaneele bestimmt werden. So werden im Wohn- und Arbeitszimmer jeweils zwei Paneele in Reihe geschaltet, um dort über die erhöhte Zulufttemperatur eine größere Behaglichkeit sicherzustellen. Im normalerweise weniger stark beheizten Schlafzimmer genügt hingegen ein Paneel pro Kanal, um die Luft auf Raumtemperatur einzubringen Abb. 10.

ist Director Business Development D/A/CH bei der Uponor GmbH, Haßfurt, Telefon (0 95 21) 69 07 25, markus.steiner@uponor.com, www.uponor.de