Flächenheizungen in Hallengebäuden

Der Anteil von Hallen am gesamten Wärmebedarf in Gebäuden beträgt etwa 15 % – ein nicht unerheblicher Prozentsatz am gesamten Wärme- und Energiemarkt. Darüber hinaus wird für Unternehmen das Thema Energieeffizienz ein zunehmend wichtiger Faktor sein, um dem wachsenden Preisdruck am Markt standhalten zu können und wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Folge: Der Bau und die Sanierung von Hallengebäuden wird zukünftig eine große Rolle auf dem Heizungstechnik-Markt spielen. Daraus ergeben sich für Fachplaner und Fachhandwerker Potenziale, ein neues Geschäftsfeld zu erschließen bzw. weiter auszubauen. Um für jede Art von Halle die optimale Wärmeerzeugung und ‑verteilung zu erreichen, müssen jedoch einige Faktoren berücksichtigt werden.

Objektspezifische Lösungen

Halle ist nicht gleich Halle – und damit kann auch die ideale Wärmeerzeugung und Wärmeverteilung unterschiedlich ausfallen. Welches Konzept tatsächlich das Beste ist, hängt von einigen Fragen ab: Halten sich in der Halle Menschen auf? Zu welchen Zeiten wird die Halle genutzt? Gibt es eine Belüftung? Wird die Halle zur Lagerhaltung genutzt und wenn ja, welche Art von Waren wird hier gelagert? Deutlich wird, dass die Nutzungsbedingungen von Industriehallen sehr unterschiedlich ausfallen können. Nutzungsanforderungen und ‑dauer lassen sich zum Beispiel nach den in der DIN V 18599-10 angegebenen Standardnutzungsprofilen festlegen.

Auch die Bauart kann im Zusammenhang mit deren Nutzung und Heizungssystem stehen und somit verschiedene Anforderungen an Raumtemperatur und ‑klima mit sich bringen. Die Vielfalt an Hallenheizsystemen, die auf dem Markt erhältlich ist, ermöglicht es, für jeden Hallentyp ein optimal abgestimmtes Heizungssystem installieren zu können. Hierzu gehört neben Deckenstrahlheizungen, Hell- und Dunkelstrahlern sowie Gebläseheizungen vor allem der Einsatz von Fußbodenheizungssystemen, die speziell für die Installation in größeren Hallengebäuden konzipiert sind.

Kosten als Entscheidungskriterium

Neben dauerhaft sicherer Betriebsweise und Umweltverträglichkeit spielen die Installations- und Wartungskosten von Hallenheizungssystemen häufig eine übergeordnete Rolle. Sicherlich ist der Einsatz einer Industrieflächenheizung auf den ersten Blick mit erhöhten Installationskosten und Montageaufwand im Gegensatz zu dezentralen Systemen verbunden. Jedoch zieht der Einsatz von z.B. Dunkelstrahlern eine ganze Reihe an zusätzlichen Kosten nach sich: So wird häufig bei der Kalkulierung übergangen, dass jeder dieser Wärmestrahler eine eigene Abgasführung inkl. Dachdurchführung benötigt. Ebenso ist jedes Gerät mit einer Gas- sowie einer Elektroleitung zu verbinden. Neben den üblichen regelmäßigen Wartungen und Reinigungsarbeiten steht unter Umständen jährlich die Überprüfung durch den Schornsteinfeger an. All diese Faktoren multiplizieren sich jeweils mit der Anzahl der dezentralen Wärmeerzeuger.

Beim Einsatz einer Flächenheizung fallen diese Faktoren jeweils nur für den zentralen Wärmeerzeuger an. Betrachtet man darüber hinaus nicht nur den Zeitpunkt des Einbaus, sondern die Betriebsweise der beiden Systeme über einen längeren Zeitraum, so ergeben sich einige weitere Vorteile, die für den Einsatz von Flächenheizungen sprechen.

Nutzung von Niedertemperatur-Technik

Das Hauptargument für den Einsatz von Flächenheizungen in Hallengebäuden ist deren leichte Kombinierbarkeit mit Niedertemperatur-Technik. Dazu zählt sowohl die Wärmeerzeugung durch Umweltwärme als auch die Nutzung anfallender Ab- oder Prozesswärme aus der Produktion. Nur beim Einsatz eines Flächenheizungssystems hat der Betreiber zu einem späteren Zeitpunkt die Möglichkeit, auf unterschiedliche Weise regenerative Energien einzubinden. Denkbar sind hier Windenergie, Bioenergie, Solarenergie oder Geothermie.

Das liegt vor allem daran, dass die Flächenheizung auch bei niedrigen Systemtemperaturen eine effiziente und komfortable Beheizung ermöglicht. So belaufen sich die Vor- und Rücklauftemperatur eines beispielhaften Systems auf 40/30 °C, die eines Luftheizers auf 75/65 °C sowie die von Deckenstrahlplatten auf 65/50 °C. Mit dezentralen Heizsystemen ist die Kombination mit Niedertemperatur-Technik konstruktionsbedingt nicht möglich – weder in der Nachrüstung noch bei der Neuinstallation. Darüber hinaus erlaubt die Fußbodenheizung im Sommer eine passive Kühlung durch Betonkerntemperierung mit kaltem Grundwasser.

Vereint Komfort und Effizienz

In Hallengebäuden, in denen sich regelmäßig oder dauerhaft Personen aufhalten, spielt neben der Wirtschaftlichkeit der Komfort eine wichtige Rolle. Dabei sind einige Faktoren zu berücksichtigen, die im engen Zusammenhang mit der thermischen Behaglichkeit in großen Räumen stehen. Das sind Raumlufttemperatur, Luftzirkulation, relative Luftfeuchte sowie die Strahlungstemperatur der Umgebung. Das Temperaturempfinden des Menschen wiederum wird beeinflusst durch die mögliche körperliche Betätigung sowie seine Bekleidung.

Aufgrund des großen Raumvolumens ist thermische Behaglichkeit in Hallen entweder über Strahlungswärme oder Zwangsluftkonvektion zu erreichen. Eine natürliche Konvektion reicht in diesen Fällen nicht aus. Eine Flächenheizung erwärmt die umliegenden Oberflächen, Körper und Gegenstände ohne das Trägermedium Luft. Gerade bei hohen Hallendecken ist entscheidend, dass die Flächenheizung insbesondere in Bodennähe für angenehme Temperaturen sorgt – also genau dort, wo sich Personen aufhalten. Auf diese Weise wird die Wärme dort bereitgestellt, wo sie benötigt wird.

Ein behagliches Raumklima kann mittels Flächentemperierung auch dann schnell wieder hergestellt werden, wenn zwischenzeitlich Hallentore geöffnet werden. Dies liegt ebenfalls begründet in der Erwärmung der Raumumschließungsflächen und nicht der Luft. So wird die Wärme beim Öffnen der Tore und einem Windstoß nicht nach draußen „gefegt“. Eine Flächenheizung eignet sich in großen Hallen insbesondere bei lokal unterschiedlichen Temperaturanforderungen. Eine flexible Anpassung an den unterschiedlichen Heizwärmebedarf innerhalb einer Zone (nach DIN V 18595) ist so problemlos möglich.

Spezifische Vorgaben

Darüber hinaus sind – je nach Bundesland oder Region – verschiedene weitere Vorgaben bei der Beheizung von Hallen einzuhalten. Hier ist auf die Details in den spezifischen Länderverordnungen zu achten. So ist mancherorts der Einsatz bestimmter Heizsysteme bei bestimmten Hallentypen verboten. Dies kann vielfältige Gründe haben, zum Beispiel aufgrund brandschutztechnischer oder versicherungsrelevanter Vorgaben.

Fazit

Versorgungssicherheit, Unabhängigkeit vom Energiemarkt durch die Nutzung regenerativer Energien und Energieeffizienz bei der Beheizung von Hallen sind nur mit einer Flächenheizung gegeben. Daraus entsteht für Unternehmen zukünftig ein Wettbewerbsvorteil. Das Hauptargument für den Einsatz eines zentralen Systems zur Wärmeübergabe besteht aber in der freien Wahlmöglichkeit des Wärmeerzeugers.