Bekanntlich werden beheizte
Estriche vor Aufbringen der
Bodenbeläge „aufgeheizt“. Den meisten am Einbau der
Fußbodenheizung beteiligten
Gewerke ist dieser Vorgang zwar bekannt, die Notwendigkeit und die Art der Durchführung jedoch nicht verständlich. Die nachfolgenden Ausführungen beschäftigen sich deshalb mit den praktischen Methoden der Aufheizung und dem, was physikalisch im Boden geschieht. Infolge aufgetretener Schäden an beheizten Fußbodenkonstruktionen erschienen im Januar 1981 Merkblätter des Zentralverbandes des Deutschen Baugewerbes, die neben vielen wichtigen Besonderheiten eine Festlegung für das Auf- und Abheizen enthielten.
Nachfolgend der Wortlaut:
Maßnahmen vor der Verlegung von Bodenbelägen
Der Estrich ist vor der Verlegung des Belages aufzuheizen. Das Aufheizen des Estrichs soll nicht vor 21 Tagen nach seiner Einbringung beginnen, und zwar so, dass die Vorlauftemperatur der Heizung täglich um 5 °C erhöht wird und 35 °C nicht übersteigt. Vor Beginn der Verlegung des Belages, jedoch nicht früher als 28 Tage nach Herstellung des Estrichs, ist die Heizung abzuschalten oder bei kalter Witterung die Vorlauftemperatur in täglichen Temperaturstufen von 5°C so zu reduzieren, bis eine Oberflächentemperatur des Estrichs von 18-15 °C erreicht ist. Diese Temperatur darf innerhalb von 3 Tagen nach der Verlegung der Beläge, bzw. der Oberflächenbehandlung, nicht verändert werden. Danach kann die Heizung täglich um 5 °C bis zum Erreichen der vollen berechneten Vorlauftemperatur erhöht werden.
Jeder Estrich enthält zum Zeitpunkt des Einbaues eine von der Art und Güte des Estrichs abhängige Menge Wasser. Ein Teil davon wird kristallin gebunden, der Rest muss vor Aufbringung der Bodenbeläge, bis auf einen kleinen Restanteil (Ausgleichsfeuchte), herausgeheizt werden.
Werden Bodenbeläge ohne Aufheizung und Kontrolle der zulässigen Ausgleichsfeuchte eingebaut, so kann die eingeschlossene Feuchtigkeit je nach Bodenbelag überhaupt nicht oder nur sehr langfristig über einen Zeitraum von Monaten und Jahren entweichen.
Bei nichtbeheizten Fußbodenkonstruktionen ist eine erhöhte Restfeuchtigkeit in der Regel unkritisch, zumal sie über den gesamten Estrichquerschnitt nahezu gleichmäßig verteilt ist. Erst wenn eine Fußbodenheizung eingebaut ist und in Betrieb genommen wird, tritt eine Verschiebung der bislang gleichmäßig verteilten, eingeschlossenen Feuchtigkeit auf. Durch den Betrieb der Fußbodenheizung wird der Estrich jetzt im Bereich der Rohre getrocknet, die ehemals dort vorhandene Feuchtigkeit wird verdrängt.
Dadurch kommt es in anderen Bereichen, insbesondere unterhalb der Bodenbeläge, zu einer Feuchtigkeitsansammlung, die eine Quellung der Estrichoberseite bewirken kann. Als Folge der Schwindung im trockenen und der Quellung im nassen Bereich, können Verwölbungen der Estrichfläche auftreten, die nicht zu beeinflussen sind. Dabei wird die Flächenmitte angehoben, die Ränder, insbesondere die Ecken, senken sich scheinbar ab. Bei extremen Verwölbungen kann es auch zu Schäden an keramischen Bodenbelägen kommen.
Die Aufheizmaßnahmen vor der Verlegung der Oberböden sollen dazu dienen, den Anteil der eingeschlossenen Feuchtigkeit soweit zu verringern, dass Verwölbungen von Estrichflächen sich in zumutbaren Grenzen halten oder nicht mehr auftreten.
Die Forderung der ersten Merkblätter des Zentralverbandes des Deutschen Baugewerbes, eine tägliche Steigerung der Vorlauftemperatur um 5 °C vorzunehmen, hört sich leichter an, als es in der Praxis machbar ist.
Man stelle sich vor, die Anpassung der Vorlauftemperatur erfolge über einen Mischer, in Verbindung mit einer witterungsgeführten Regelanlage. Durch Abschalten der Nachtabsenkung und Einregelung der Heizkurven sollte es sicher möglich sein, die gewünschte Vorlauftemperatur einzustellen. Was aber geschieht, wenn sich die Außentemperatur zwischen Tag und Nacht um 10K ändert? Dann nämlich wird über die Regelanlage und den Mischer die Vorlauftemperatur automatisch verändert und die gewünschte Vorlauftemperatur zur Aufheizung wird nicht mehr eingehalten.
Die einfachste und beste Möglichkeit der Aufheizung in Verbindung mit einer witterungsabhängigen Regelanlage besteht darin, dass der Außenfühler vorübergehend abgeklemmt und statt dessen ein Festwiderstand, der dem Wert des Außenfühlers bei ca. 10 °C entspricht, angeklemmt wird. So kann die Außentemperatur nicht mehr die eingestellte Vorlauftemperatur beeinflussen. Wird diese Vorlauftemperatur manuell durch Handverstellung am Mischer auf den geforderten Wert gebracht, so wird sich durch die langsame Aufheizung der Estrichfläche und die damit verbundene Anhebung der Rücklauftemperatur die Mischbedingungen ändern und zu einer neuen, erhöhten Vorlauftemperatur führen. Es ist leicht einzusehen, dass auch diese Methode nicht erfolgversprechend sein kann, es sei denn, man wendet genügend Zeit auf, um ständig die Vorlauftemperatur zu kontrollieren und gegenzusteuern.
Sollte die Fußbodenheizung in Verbindung mit einem Brennwertkessel betrieben werden, d. h. einem Kessel, den man bis auf 20 °C Betriebstemperatur herunterregeln kann, so ist die geforderte Vorlauftemperatur einfach am Kessel einstellbar.
Im Jahre 1984 erschien dann ein 2-seitiges Hinweisblatt mit Ergänzungen zu den Merkblättern für zementgebundene Estriche. In Bezug auf das Auf- und Abheizen ergibt sich eine Änderung, die dem nachfolgenden Text zu entnehmen ist:
„Auf- und Abheizen“
Entgegen den Feststellungen in den Merkblättern sollte der Heizestrich vor dem Verlegen der Beläge mit der Temperatur der vollen Heizleistung gem. DIN 4725 Teil 4 beansprucht werden. Dadurch wird rechtzeitig festgestellt, ob der Estrich sich bei max. Temperaturänderung schadensfrei ausdehnt bzw. verkürzt. Das Aufheizen erfolgt stufenweise mit täglicher Steigerung der Vorlauftemperatur um ca. 5 °C. Die max. Temperatur ist mindestens 3 Tage lang ohne Nachtabsenkung beizubehalten.
Das Abheizen muss in Temperaturstufen von täglich max. 10 °C erfolgen. Während des Auf- und Abheizens ist der Raum zu be- und entlüften. Dabei sind Zugerscheinungen möglichst zu vermeiden.
Über das erstmalige Aufheizen und die spätere Inbetriebnahme sollte vom Auftraggeber ein Protokoll gefertigt werden, das den Beteiligten auszuhändigen ist und folgende Angaben enthalten soll:
1. Aufheizdaten mit jeweiligen Vorlauftemperaturen,
2. Erreichte max. Vorlauftemperatur,
3. Abheizdaten mit jeweiligen Vorlauftemperaturen,
4. Datum der Inbetriebnahme.
Im Entwurf der Warmwasser-
Fußbodenheizungsnorm
DIN 4725, Ausgabe Februar 1990, fand man im Teil 4 unter 5.2. „Aufheizen“ folgende Angaben:
„Aufheizen“
Alle Estriche müssen vor dem Verlegen von Oberbodenbelägen aufgeheizt werden. Das Aufheizen soll bei Zementestrichen frühestens nach 21 Tagen und bei Anhydritestrichen nach Angaben des Herstellers frühestens nach 7 Tagen erfolgen.
Das erste Aufheizen beginnt mit einer Vorlauftemperatur von 15 K über Raumtemperatur, mindestens jedoch bei 20 °C. Eine weitere Erhöhung der Vorlauftemperatur um 15 K kann nach 3 Tagen erfolgen. Die maximale Vorlauftemperatur darf frühestens nach 7 Tagen eingestellt werden. Diese Vorlauftemperatur muss solange aufrecht erhalten bleiben, bis die Ausgleichsfeuchten erreicht sind.
Zur Messung der Ausgleichsfeuchten sind in der Heizfläche geeignete Stellen auszuweisen. Es ist eine Messstelle je 100 m2, mindestens jedoch eine Messstelle je Wohnung vorzusehen.
Die Ausgleichsfeuchten gelten für die Messung mit dem CM-Gerät. Während die Ausführungen der Merkblätter des Zentralverbandes des Deutschen Baugewerbes auf keine Restfeuchtigkeitswerte verweisen, enthielt der Entwurf der DIN 4725 Teil 4 erstmals Angaben über die zulässige Ausgleichsfeuchte. Diese scheint insofern sinnvoll, da nicht immer sichergestellt ist, dass trotz Einhaltung des Aufheizvorganges der Grenzwert für die Ausgleichsfeuchte erreicht wird.
In welchem Umfang durch den Aufheizungsprozess die Feuchtigkeit „herausgetrieben“ werden kann, hängt nicht allein vom Feuchtegehalt, sondern vielmehr von der Art des Estrichs, seinen Bestandteilen, der Dicke, den Umgebungstemperaturen bis zum Beginn der Aufheizung und der Höhenlage der Heizrohre im Estrich ab. Wird nach dem ersten Aufheizvorgang die in den vorgenannten Teilen angegebene Ausgleichsfeuchte nicht erreicht, so ist unter Umständen ein zweiter Aufheizvorgang erforderlich.
In einem ausländischen Normenentwurf wurde sogar noch festgehalten, dass bei der Ermittlung der Mindesterhärtungszeit Tage mit einer mittleren Raumtemperatur ab 12 °C voll und Tage mit einer mittleren Raumtemperatur zwischen 5 und + 12 °C nur mit 0,8 Tagen in Rechnung gestellt werden dürfen. Dieses ist verständlich, weil in der Aushärtezeit der ersten 21 Tage, natürlich bei höheren Umgebungstemperaturen, eine frühere Reife erzielt wird als bei niedrigen.
Nach dem beschriebenen Aufheizvorgang, Funktionsheizen genannt, ist noch nicht sichergestellt, dass der Estrich für den aufzubringenden Bodenbelag die vorgeschriebene Restfeuchte erreicht hat. Unter Umständen ist ein weiterer Aufheizvorgang, belegreif heizen, er forderlich.
Maßnahmen vor der Aufheizung
1. Die Heizkreise müssen gefüllt und einzeln durchgespült sein, damit eingeschlossene Luft nicht die Zirkulation des Wassers behindert,
2. Die Anlage muss der Berechnung entsprechend hydraulisch abgeglichen sein, damit die für die Trocknung des Estriches erforderliche Wärme auch wirklich abgegeben wird,
3. Sind Zusatzheizkörper wie Fußbodenheizkreise angeschlossen, so müssen sie während der Aufheizphase außer Betrieb gesetzt werden (Absperren),
4. Alle Estrichflächen von Baustoffen und abdeckenden Gegenständen freihalten,
5. Es ist zu prüfen, ob die Aufheizung ohne Unterbrechung durchgeführt werden kann.
Verantwortlichkeiten
Für die Einhaltung der zulässigen Grenzwerte bezüglich der Restfeuchte im Estrich ist stets der Bodenleger verantwortlich. Er muss sich vor Beginn seiner Arbeiten immer erst vergewissern, ob vorschriftsmäßig aufgeheizt wurde und der Estrich verlegereif ist.
Da der Heizungsbauer die Anlage ohnehin in Betrieb setzen muss, sollte er auch das Funktionsheizen nach DIN EN 1264 Teil 4 vornehmen.
Störfaktoren
Grenzt die Fußbodenheizung ans Erdreich an und wurde keine ausreichende Sperre nach DIN 18195 gegen aufsteigende Feuchtigkeit eingebaut, so kann sich trotz Aufheizung zu einem späteren Zeitpunkt erneut Feuchtigkeit im Estrich ansammeln und nach Wiederaufnahme des Heizbetriebes eine Estrichverkrümmung ergeben.
Das Gleiche gilt für Estriche, die nicht unmittelbar nach Beendigung der Aufheizung und anschließender Abkühlung belegt werden. In Neubauten ist reichlich Feuchtigkeit vorhanden, die dann während der Liegezeit erneut in den Estrich eindringen kann.
Bei angehobenen Heizrohren ergibt sich, in Bezug auf das Aufheizen, noch eine Besonderheit, auf die eingegangen werden muss. Während bei untenliegenden Heizrohren die Feuchtigkeit ausschließlich nach oben verschoben wird, kann es bei angehobenen Rohrleitungen auch zu Verschiebungen der Feuchtigkeit nach unten kommen. Diese nach unten abgewanderte Feuchtigkeit kann nur sehr schwer an die Oberfläche des Estrichs gelangen und von dort abtrocknen.
Deshalb ist bei solchen Fußbodenheizungssystemen, bei denen die Heizrohre mehr als 1 1/2 cm über der Abdeckung im Estrich angehoben verlegt sind, der Aufheizvorgang besonders sorgfältig durchzuführen und die Restfeuchte genau zu überprüfen.
Unter Umständen muss bis zu einer weiteren Aufheizung eine Pause von einigen Tagen eingelegt werden. Während dieser Zeit kann sich die beim ersten Aufheizen nach unten gedrückte Feuchtigkeit wieder nach oben verteilen.
Bei Anhydritestrichen kann je nach Herstellerangabe, in der Regel nach 7-10 Tagen, mit der Aufheizung begonnen werden. Dabei ist zu beachten, dass eingeschlossene Feuchtigkeit beim Anhydritestrich schlechter entweichen kann als bei Zementestrichen. Deshalb ist zu empfehlen, den Aufheizvorgang bei Anhydritestrichen entsprechend zu strecken, um nach beendeter Aufheizung nicht feststellen zu müssen, dass die Restfeuchte noch immer nicht erreicht ist und ein erneuter Aufheizvorgang erforderlich wird.
Nach Beendigung des Aufheizvorganges sollte unverzüglich mit den Belagsarbeiten begonnen werden. Warum? Durch Feuchtigkeit im Baukörper, eventuell voranschreitende Arbeiten der Maler, kann nach dem Aufheizvorgang erneut Feuchtigkeit vom Estrich aufgenommen werden. Wird dabei die in der Norm vorgesehene Ausgleichsfeuchte überschritten, so können trotz ordnungsgemäßen Aufheizens bei der Inbetriebnahme der Fußbodenheizung erneut Verformungen der Estrichfläche auftreten. Deshalb wird bei größerem Zeitverzug zwischen Aufheizung und Belagsarbeiten ein nochmaliges Nachmessen der Restfeuchte empfohlen.
Bei der Parkettverlegung führt eine zu hohe Restfeuchtigkeit im Estrich dazu, dass sich die auf eine Restfeuchtigkeit von 9 ± 2 %, in Sonderfällen auf 8 ± 2 %, eingestellte Restfeuchtigkeit der Parketthölzer während der Verklebung durch Feuchtigkeitsaufnahme aus dem Estrich erhöht. Dies führt zum Quellen der Hölzer und einer damit verbundenen Flächenverschiebung, d. h. noch während der Verklebung des Parketts auf dem Estrich verschiebt sich die ganze Fläche zu den Wänden hin. Die Klebeschicht zwischen Parkett und Untergrund härtet nun aus. Mit der Inbetriebnahme der Fußbodenheizung verringert sich die relative Feuchte im Holz, was mit einer Schwindung der einzelnen Parkettstäbe oder Flächenelemente verbunden ist. Als Folge dieses Vorganges entstehen an den Rändern einzelner Parkettlamellen oder Teilflächen, mehr oder weniger große Spalten, die oftmals auf eine zu hohe Restfeuchte des Holzes zurückgeführt werden, manchmal jedoch mit der Feuchtigkeitsaufnahme aus dem Estrich zusammenhängen.
Der aufmerksame Leser wird sicher festgestellt haben, dass zwischen den Merkblättern und der Fußbodenheizungsnorm DIN 4725, jetzt DIN EN 1264 Teil 4, Unterschiede in der Aufheizvorschrift bestehen. Das ist verständlich, weil inzwischen 20 Jahre vergangen sind und ein breites Spektrum an Erfahrungen eingebracht werden konnte.
In den Fällen, wo die Fußbodenheizungsanlage aus technischen Gründen zum Zeitpunkt der Estricharbeiten nicht in Betrieb sein muss, ist darauf zu achten, dass zwischen dem Einregulieren der geringsten Vorlauftemperatur und dem erstmaligen Hochheizen ein Zeitraum von mindestens drei Tagen liegt. Das ist deshalb notwendig, damit nicht unnötig hohe Spannungen im Estrich entstehen. Die Schadensbearbeitung zeigt, dass Wölbspannungen und Risse beim erstmaligen Hochheizen dadurch entstanden, weil die Zeitspanne zwischen der geringsten Vorlauftemperatur und dem Hochheizen zu schnell ablief. Insbesondere bei dichten Estrichen mit höherer Festigkeit ist eine langsame, gleichmäßige Einregulierung der Vorlauftemperatur und drei Tage Wartefrist bis zum Hochheizen besonders wichtig.
Es kommt auch sicher nicht auf das letzte Grad bei der Auf- und Abheizung an, die Richtung sollte stimmen und ganz besonders die im Estrich vorhandene Ausgleichsfeuchte beim Einbau der Bodenbeläge.
Unter Beachtung der vorgenannten Punkte werden Schäden an Bodenbelägen und Verwölbungen von Estrichflächen nahezu vermieden.
Häufig kommt es vor, dass Estriche, bei oder nach der Aufheizung reißen. Risse entstehen in der Regel durch zu große Schwindspannungen, denen die Festigkeit des Estrichs nicht gewachsen ist oder mangelnde Ausdehnungsmöglichkeit.
Solche Risse müssen vor der Verlegung der Bodenbeläge geschlossen werden. Sie sind in jedem Fall immer erst nach der Aufheizung zu schließen. In einem weiteren Aufheizvorgang ist festzustellen, ob die Sanierung erfolgreich war. Zum Schließen verwendet man 2- komponentiges Harz in möglichst dünnflüssiger Konsistenz, das auch gut in dünne Rissfugen einläuft.
Quer zu dem Riss werden im Abstand von ca. 30 cm Rillen eingeschliffen und Wellenverbinder eingebaut, die ebenfalls mit Harz vergossen werden.
Sie wird in der Regel mit der CM-Methode (Karbid-Methode) ermittelt. Dazu wird an entsprechend gekennzeichneten Stellen des Estrichs Probematerial herausgebrochen und eine genau abgewogene zerkleinerte Materialprobe in eine Messflasche aus Metall gefüllt. Hinzu kommen Stahlkugeln und eine Messampulle aus Glas, die eine genau definierte Menge Karbid enthält. Das Gefäß wird mit einem Deckel, der ein Manometer enthält, verschlossen.
Durch kräftiges Schütteln zerschlagen die Stahlkugeln die Karbidampulle und das Karbid bildet durch den Kontakt mit der Feuchtigkeit der Materialprobe Atzethylengas. Der angezeigte Gasdruck ist ein Wert für die im Estrich enthaltene Restfeuchte.
Die Proben sollten in Raumecken entnommen werden, da hier die Trocknungsbedingungen am ungünstigsten sind.
Elektrische Messgeräte, welche die elektrische Leitfähigkeit des Estrichs zwischen 2 Elektroden bestimmen, liefern sehr ungenaue Werte und sind nicht zuverlässig genug.
Eine weitere, mehr praktische Methode, besteht darin, dass eine ca. 1 m2 große PE-Folie auf den Estrich gelegt wird und die Ränder abgeklebt werden. Auch das Beschweren der Ränder mit Sand erfüllt den gleichen Zweck.
Ist etwa 24 Stunden nach Auflegen der Folie keine Feuchtigkeit unter der Folie feststellbar, so ist mit großer Wahrscheinlichkeit davon auszugehen, dass die Restfeuchte des Estrichs gering genug ist.