Hallo zusammen,

ich bin Student (der Informatik; also kein wirklicher Ingenieur;-)) und möchte im Rahmen einer Seminararbeit berechnen, wie viel Wärmeenergie in einer Fußbodenheizung gespeichert werden kann. Dazu müsste ich wissen, wie hoch in der Regel die Überhöhungstemperatur im Estrich einer Fußbodenheizung ist. Es geht also um den Unterschied zwischen der minimalen und maximalen Temperatur im Estrich. Hier in diesem Thread von mir Welcher Teil der Fußbodenheizung speichert die Wärme hat ein der User "Klebii" geschrieben:

"Wenn du da mit VL/RL 35/30 fährst, dürfte die gemittelte Überhöhung schon mindestens bei 5K liegen. Ohne Überhöhung zur Raumtemperatur findet keinerlei beheizung statt. Verwechsle nicht die Estrichtemperatur mit der Oberflächentemperatur des FB-Belages. Die ist niedriger."

Heißt das, dass die Überhöhungstemperatur bzw. die DIfferenz zwischen minimaler und maximaler Estrichtemperatur einer Fußbodenheizung näherungsweise idetisch ist mit dem Delta aus Vor- und Rücklauftemperatur? Gibt es irgendwelche Quellen (beispielsweise Normen oder Empfehlungen von Firmen), die das bestätigen können bzw. die eine grobe Angabe über die Überhöhungstemperatur machen können? Mir ist bewusst, dass das sicherlich von Gebäude zu Gebäude stark varriert. Mir geht es aber lediglich um eine Größenordnung. Wäre super, wenn da jemand auf irgendwelche Quellen verweisen könnte bzw. sein Kenntnis in dem Bereich mit mir Teilen würde. Es wäre auf jeden Fall sehr hilfreich.

Kann niemand etwas zu der Frage sagen? Ich würde mich über jede Antwort sehr freuen.

Du kannst doch berechnen, wieviel Energie es bedarf, um den Estrich 1K zu erwärmen. Die estrichmasse läßt sich ja auch ganz gut bestimmen. Und übertemperatur ist dann dort, wo die Heizmitteltemperatur (VL+RL/2) höher als der Estrich ist. Unwissenschaftlich: im Sommer ist die Estrichtemperatur = Raumtemperatur. Im. Winter ist die estrichtemperatur beim heizen ca 2-3K wärmer als die Fußbodenoberfläche, welche ihrerseits ca 2-3K höher ist als die Raumtemperatur.

Danke Michael für deine Antwort,

aber was kann ich daraus folgern für die Überhöhung? Ich verstehe deinen Satz "Und übertemperatur ist dann dort, wo die Heizmitteltemperatur (VL+RL/2) höher als der Estrich ist." nicht so ganz. Wenn ich jetzt Vorlauf 30 habe und Rücklauf 25 Grad, welche Überhöhung könnte ich dann annehmen? Etwa (30-25)/2 = 2,5 Grad?

Ich glaube ich verstehe deine Definition von Überhöhung nicht. Überhöhung ist bei mir, wenn die Heizmitteltemperatur höher als die estrichtemperatur ist. Dann „fließt“ Wärme von der FBH in den Estrich, der sich dann erhöht. Ist die Heizmitteltemperatur geringer als der Estrich, nimmt die FBH Wärme auf und kühlt des Estrich ab.
Wenn du Beispiele machst, dann bitte mit estrichtemperatur.
VL 30 und RL 25 ergibt eine Heizmitteltemperatur von 27,5. Hat der Estrich 25, führt das zu einer wärmeabgabe und damit Erhöhung der Estrichtemperatur. Wie schnell der Estrich diese Wärme wieder abgeben kann (also idealerweise das meiste in den Raum) hängt von verschiedenen Faktoren ab. Ist de4 Raum wärmer als der Estrich, gibt erkenne Wärme dahin ab. Hat z.B. der Fußbodenbelag einen hohen wärmeleitwiderstand wie zb Parkett, dann kann der Estrich die Wärme nur langsam an die Fußbodenoberfläche abgeben, der dann den Raum erwärmt. Ist der Fußbodenbelag dagegen z.B. Fliesen, ist der wärmeleitwiderstand sehr gering und die Abgabe funktioniert gut. Das beeinflusst eben die speicherfähigkeit des Estrichs, wie gut dieser die Wärme wieder abgeben kann.

Danke Michael für deine Antwort,

wahrscheinlich ist Überhöhung nicht das richtige Wort in dem Kontext. Auf was meine Frage abzielt ist die Temperaturdifferenz zwischen minimaler und maximaler Estrichtemperatur. Wie kalt und wie warm darf der Estrich minimal maximal sein, damit man noch hohen Komfort hat. Wenn das jetzt beispielsweise 20 und 25°C wären, dann hätte man einen Unterschied von 5°K, die dazu verwendet werden können, um Wärme einzuspeichern im Estrich. MIr ist klar, dass das von vielen Parametern abhängt. Trotzdem wollte ich mal fragen, ob es da eine ungefähre Größenordnung gibt, wie hoch der Unterschied zwischen minimaler und maximaler Estrichtemperatur üblicherweise sein sollte. Eventull gibt es ja eine Norm oder eine Empfehlung?

Auslegungstemperatur im Neubau ist heute oft 35°C max VLT.
Diese Temperatur wird bei NAT benötigt, um die gewünschte RT zu halten.

Bzgl. Speichern in Estrich muss man wissen, dass es sich hierbei nur um eine zeitlich verzögerte Pufferung handelt. Die gespeicherte Energie kann nicht gezielt genutzt werden, sie wird einfach nur zeitlich verzögert frei.

O.g. Temperatur zeigt, dass bei NAT sowieso keine Überhöhung mehr möglich ist, ohne die Systemtemperatur zu überschreiten.

Bei z.B. 0°C AT kann man mit 35°C VLT Energie in den Estrich fahren, die dann aber entsprechend verzögert abgegeben wird, d.h. auch der Raum wird wärmer. Man nutzt dann die Abkühlzeit auf RT-soll als "Pufferzeit", in der die Wärmequelle nicht nachliefern muss.

Wir reden also bei Überhöhung von 0-ca.10K Temperaturhub in Estrich.

Korrekt, aber zwei Anmerkungen. Im Neubau sollte VL Temperatur max 30C sein. Nur durch die 08/15 Auslegungen von vielen Heizis wird es eben leider oft genug 35/30.

Überhöhung im Neubau wird es wohl nie 10K. Auch keine 5K, sonst werden die Räume viel zu warm. Im bestandsgebäude vielleicht mal 5K, aber dann nicht ggü NAT, sondern der entsprechend niedrigeren Temperatur nach Heizkurve. Weil korrekt, bei NAT wird nicht überhöht. In den Übergangszeiten sehr wohl, dann ist aber die VL Temperatur lt Heizkurve auch schon wieder deutlich niedriger. Ich überhöhe in unserem Neubau von 2021 nur +1C tagsüber, das reicht um über die Nacht zu kommen, ohne dass sich die Räume merklich abkühlen.

Sieh dir mal den Faden an, da wurden deine Fragen bereits erörtert. Link

Die 5k bei NAT halte ich für realistisch im Neubau. Eher noch zu wenig.

RT 21°C
VL 28,5°C
RL 23,5°C
Mittlere Estrichtemperatur 26°C

Oberflächentemperatur ist da bei ca. 23°C

Jetzt hab ich es erst gesehen. Das ist ja auch dein Faden. Was versprichst du dir jetzt für neue Infos?

Vielen Dank für eure Antworten, ich weiß, dass das Thema recht kompliziert ist, weswegen ich hier einfach mal nachfragen wollte.

wenn man jetzt die Infos von Klebii nimmt:

RT 21°C
VL 28,5°C
RL 23,5°C
Mittlere Estrichtemperatur 26°C

Oberflächentemperatur ist da bei ca. 23°C

hätte man dann einen Unterschied zwischen minimaler und maximaler Estrichtemperatur von 5°C? Das ist nämlich der Punkt, den ich noch nicht verstanden habe. Ist der Temperaturunterschied zwischen VL und RL gleich mit dem Temperaturunterschied zwischen minimaler und maximaler Estrichtemperatur? Mir geht es letzendlich um die Frage, wie viel Wärme ich im Estrich speichern könnte, ohne dass es zu signifikanten Komofortverlusten führt. Das ist natürlich unterschiedlich von Gebäude zu Gebäude bzw. von Bewohner zu Bewohner. Was mir aber nicht ganz klar ist, ist in welchem Verhältnis die 3 relevanten Temperaturen zueinander stehen:
- Vor- und Rücklauftemperatur
- Minimaler und maximale Estrichtemperatur
- Raumtemperatur

Kann man allgemein sagen, wie sich die Vor- und Rücklauftemperatur auf die minimale und maximaler Estrichtemperatur auswirken und wie diese beiden Temperaturen sich dann ungefährt auf die Raumtemperatur auswirkt?

Außerdem würde ich gerne wissen, ob euch irgendwelch ezitierfähigen Quellen bekannt sind, die Aussagen über die die minimale und maximale Estrichtemperatur machen. Ich habe bei meiner Recherche nichts Konkretes gefunden, weswegen ich hier nochmal nachfragen wollte.

Was du immer mit Minimaler und maximale Estrichtemperatur meinst, ist mir zumindest nicht klar. Aus meiner Sicht gibt es da keine minimale oder maximale Estrichtemperatur, wenn Komfort gewünscht ist. Der Komfort besteht ja darin, dass die RT konstant bleibt. Also muss die Estrichtemperatur auch möglichst konstant sein bzw. sich entsprechend der Heizkurve zur AT verändern. Wird der Estrich z.B. bei Taganhebung für pv eigenverbrauchsoptimierung um 1C angehoben, dann kommt die um 1C höhere VL Temperatur (also auch um 1C höhere Heizmitteltemperatur) zeitversetzt im Raum an. Weil es eben dauert bis der Estrich etwas wärmer wird und diese höhere Erwärmung an der Fußbodenoberfläche ankommt und danach in den Raum abgegeben wird. Deshalb sagt man auch, dass eine FBH sehr träge ist. In meinem Beispiel dauert es vielleicht 12h, bis die höhere Wärme im Raum ankommt. Dann ist aber die Heizung bereits aus oder per nachtabsenkung um 1C reduziert. Der Estrich wird dann wieder abgekühlt und je nach dämmstandard reicht das, um die RT über die Nacht relativ konstant zu halten. Die 1C VL Temperatur Anhebung können im KfW40 oder passivhaus schon zuviel sein, im KfW70 oder Altbau wieder zuwenig.

Ich glaube, Du vermischt da zu sehr stationäre und instationäre Aspekte, um eine sinnvolle Frage stellen zu können.

Die bisher meist genannte Übertemperatur bezieht sich auf den stationären Heizvorgang vom heißen Wasser über den Estrich und den Bodenbelag auf die RT. Dabei ist die Temperaturdifferenz die treibende Kraft.

Ich vermute, Du willst letztlich aber nicht das wissen, sondern für wie lange die Wärme gepuffert werden kann?
Ziel ist, eine Abschätzung zu entwickeln, wie lange die Heizung ausgeschaltet sein kann ohne dass das Haus abkühlt ? Das ist dann ein instationärer Vorgang, dafür muss man nicht nur die Estrichtemperatur sondern die Masse des Hauses sowie dessen Wärmeverlust einbeziehen.

Was "komfortabel" ist oder nicht ist reichlich subjektiv, sowohl in Bezug auf RT als auch auf Bodentemperatur als auch auf Wandtemperaturen.

Also wenn's um thermische Behaglichkeit gehen soll - da gibt's eine Vielzahl an Normen dazu.

Auch der DGNB hat ein Kriterium im Rahmen seines Gebäudezertifizierungsprogramms entwickelt, das da "thermischer Komfort" heißt. Darin sind auch die entsprechenden Normen und Parameter benannt, mit welchen sich "Komfort" quantifizieren lässt. Schau da mal rein:

Linkbezeichnung

Einfach ist es nicht, bedarf Simulationen hinsichtlich der operativen Raumtemperatur, sowie der Ermittlung weiterer Indikatoren:

die Lufttemperatur,
die Temperatur der Umschließungsflächen (Strahlungstemperatur),
die Luftbewegung,
die relative Luftfeuchte,
der Tätigkeitsgrad und
die Kleidung.

Die ISO 7730 definiert darüber hinaus Modelle, wie der thermische Komfort (über den Prozentsatz der "voraussichtlich Unzufriedenen", dem "PPD") zu bewerten ist, welche Zielgrößen angestrebt werden sollte usw.

Das Einzige, was sich hartnäckig jeder Modellierung oder Standardisierung widersetzt, ist der leider Alles entscheidende WAF :-D

Das meinte unser Dozent zu dem Thema damals auch schon :-D

Ich habe einfach angenommen, dass der Estrich gemittelt die Temperatur zwischen VL und RL annimmt. Was anders bleibt ihm ja nicht übrig.
Das reicht um überschlägig die Speicherfähigkeit zu rechnen, wie ich es im anderen Faden gemacht habe. Dazu käme aber natürlich auch noch der Bodenbelag. Alle anderen Körper im Haus und die restliche Bausubstanz tragen auch zur Speicherung bzw Dämpfung bei, jedoch ohne Überhöhung.

Welchen Sinn hat deine Frage? Es ist nicht wichtig wie viele KW genau eingespeichert sind. Wichtig ist nur die Erkenntnis bei FBH, dass egal wie groß dein Wasserpufferspeicher ist, der Speicher im (klassischen) Estrich ist eine Größenordnung größer.
Wenn man dann noch die außentemperaturgeführte Regelung verstanden hat, kommt man zum Schluss, dass ERR und Pufferspeicher das Regelkonzept nur stören und weg müssen.

Keiner kann seinen Estrich messen, daher wird dir auch keiner eine exakte Antwort liefern. Es hätte eh keinen Mehrwert.

Aus eigener Erfahrung kann ich sagen, dass 12h ohne Heizung im tiefsten Winter ohne Auswirkungen bleiben. Das einzige woran ich gemerkt habe das die Heizung auf Störung ist, war der für die Außentemperatur zu kühle Boden im Bad. Die Raumtemperatur hatte sich nur im 10tel Grad Bereich gesenkt. WA war noch voll vorhanden.

Okay, vielen Dank für eure Antworten. So ganz geklärt ist meine Frage nicht, aber immerhin habe ich ein paar wichtige Aspekte und Quellen dank euch in Erfahrung gebracht.

Deine Frage ist aber auch leider nicht zu "klären". Aber das hast Du ja jetzt verstanden.

Ein Fussboden ist halt sehr dick, hat einen komplizierten Aufbau und da gehen dünne FBH Röhrchen durch. Da stellt sich dann halt eine komplizierte Temperaturverteilung ein.

Sehr, sehr vereinfacht wird hier geschrieben, dass die Estrich / Beton Temperatur etwa (VLT + RLT)/2 ist. Das ist der "sehr" stationäre Zustand. VLT und RLT müssen da über Tage konstant sein, die Sonne darf nicht reinbrennen, die Fenster müssen geschlossen bleiben, es darf keine Party stattfinden, usw.

Normalerweise ist das aber sehr unstationär, zeitlich wie räumlich....(räumlich: x,y,z im Fussboden).