Elektrische Infrarot-Fußbodenheizung: zwei Systeme

Für die elektrische Infrarot-Fußbodenheizung liefern wir zwei Systeme. ComfortScrim arbeitet mit 12 bis 48 V aus einem zentralen Netzteil und wird in die Ausgleichsmasse eingebettet. SafeTech EGS läuft mit 110 bis 240 V direkt an einem Stromkreis und wird als einzelne, fertig verkabelte Heizelemente geliefert. Beide bestehen aus vollflächiger Carbonfaser, beide tragen nur wenige Millimeter auf, und beide verschwinden unter dem Bodenbelag.

Austauschbar sind sie nicht. Die Wahl hängt vom Bodenbelag ab, davon, welche Gewerke ohnehin eingeplant sind, und davon, ob es im Gebäude einen sinnvollen Platz für ein Netzteil gibt. Dieser Beitrag erklärt, was die beiden Systeme sind, wo sie jeweils hingehören, welche Kompromisse Sie dafür eingehen und was eine Fußbodenheizung sicher genug macht, um sie unter einem Raum zu verbauen.

Carbonfaser statt Heizkabel

Eine konventionelle elektrische Fußbodenheizung besteht aus einem Widerstandskabel, das in Schleifen mit festem Abstand verlegt wird. Die gesamte Wärme für den Raum muss über die Oberfläche dieses Kabels abgegeben werden, und die ist klein. Das Kabel wird deshalb heiß – typischerweise deutlich über 60 °C –, und der Estrich darüber muss diese Wärme erst seitlich verteilen, bevor etwas davon im Raum ankommt. Der Verlegeabstand muss stimmen, die Tiefe muss stimmen, und eine Beschädigung irgendwo entlang des Kabels konzentriert sich auf eine einzige Stelle.

Ein Carbonfaser-Heizelement bedeckt dagegen die gesamte Bodenfläche statt nur eines Bruchteils davon. Dieselbe Raumleistung verteilt sich auf etwa die zehnfache abstrahlende Fläche, sodass das Element mit deutlich niedrigerer Temperatur arbeitet und die Wärme als Ferninfrarot nach oben abgibt, statt sie seitlich durch die Bodenplatte zu leiten. Die praktischen Folgen: ein flacherer Aufbau, eine schnellere Reaktion, keine Streifen, die wärmer sind als der Rest des Bodens, und kein einzelner Leiter, der die gesamte Last trägt.

Die niedrigere Betriebstemperatur ist auch der Grund, warum die Sicherheitsfrage durch die Konstruktion beantwortet wird und nicht allein durch Temperaturbegrenzer. Nichts im Boden wird für sich genommen heiß genug, um eine Gefahr darzustellen. Entscheidend ist, Wasser vom Leiter fernzuhalten und jedem Fehler einen definierten Ableitweg zu geben.

Die beiden Systeme im Überblick

	ComfortScrim-Boden	SafeTech-EGS-Boden
Spannung	12 bis 48 V, über das Multi Zone Power Supply	110 bis 240 V AC, direkt am Stromkreis
Lieferform	Rolle, 600 und 900 mm breit, nach Verlegeplan zugeschnitten	Einzelne Heizelemente, auf Länge gefertigt
Aufbau	2 bis 3 mm in Ausgleichsmasse oder Kleber	Etwa 2 mm trocken oder bis zu 5 cm eingebettet
Leistung	80 bis 220 W/m²	80 bis 220 W/m²
Netzteil erforderlich	Ja	Nein
Zertifizierung	CE, UKCA	CE, UKCA, geprüft nach UL 2683
Typischer Einsatz	Bäder, Nassräume, Gebäude mit Photovoltaik oder Batteriespeicher	Schwimmend verlegte und trockene Beläge, geflieste Böden und Estrichböden

ComfortScrim: Schutzkleinspannung unter der Ausgleichsmasse

ComfortScrim ist dasselbe 0,4 mm dünne Element, das wir an Wänden und Decken auch hinter Putz verbauen. Auf dem Boden wird es über die Rohdecke ausgerollt, mit Klebeband fixiert und in die Ausgleichsmasse oder den Fliesenkleber eingebettet, die ohnehin aufgebracht werden. Es trägt 2 bis 3 mm auf. Die Rollen gibt es in 600 und 900 mm Breite; sie werden vor der Lieferung nach dem Verlegeplan zugeschnitten.

Die Stromversorgung übernimmt ein Multi Zone Power Supply mit 12 bis 48 V, eine Zone pro Raum. Das ist Schutzkleinspannung (SELV), und genau deshalb setzen wir ComfortScrim in Bädern und Nassräumen ohne weitere Diskussion ein: Bei diesen Spannungen kann das System keinen gefährlichen Stromschlag verursachen, ganz gleich, was mit dem Boden darüber geschieht.

Das Element in Feldern ausgelegt, die Stromschienen entlang jeder Kante geführt, bevor der Estrich eingebracht wird. Bursa, Türkei.

Was dafür spricht. Der dünnste Aufbau aller unserer Produkte – geeignet für Renovierungen, bei denen die Fußbodenhöhe an Türen und Schwellen feststeht. Schutzkleinspannung erledigt die Nassraum-Diskussion vollständig. Ein 48-V-DC-Element lässt sich ohne Wechselrichter direkt aus einer Batterie speisen, was zählt, wenn das Gebäude über Photovoltaik und Speicher verfügt. Und weil Wände und Decken am selben Netzteil und in denselben Zonen laufen, lässt sich ein Konzept für das ganze Haus als ein einziges System regeln.

Was dagegen spricht. Das Netzteil ist ein echtes Gerät, das einen Standort, einen Posten im Budget und Belüftung braucht – einen Schrank, einen Hauswirtschaftsraum, einen Technikraum. Kleinspannung bedeutet außerdem bei gleicher Leistung hohe Ströme. Leiterquerschnitte und Leitungslängen sind daher entscheidend, und das Netzteil muss einigermaßen nah an den Zonen sitzen, die es versorgt; eine lange, dünne Leitung verschwendet Leistung als Wärme im Kabel. Die Rollen werden nach Plan zugeschnitten. Das hält Entscheidungen von der Baustelle fern, bedeutet aber auch, dass der Verlegeplan vor der Lieferung feststeht. Ändert sich der Raum, nachdem das Material verschickt wurde, passt es nicht mehr.

SafeTech EGS: Netzspannung in einzelnen Heizelementen

SafeTech EGS wird direkt an einem Stromkreis mit 110 bis 240 V betrieben. Es gibt kein Netzteil und keinen Transformator; es muss also nichts untergebracht und keine Kleinspannungsverteilung geplant werden.

Geliefert wird es nicht als Rolle, sondern als einzelne Heizelemente. Jedes wird auf Länge gefertigt – 600 oder 900 mm breit, ein bis drei Meter lang, je nach der für den Raum festgelegten Leistungsdichte –, vollständig gekapselt, fertig verkabelt und über einen IP68-Steckverbinder mit dem nächsten verbunden. Ein Boden wird in einem Arbeitsgang ausgelegt und angeschlossen, ohne Zuschnitt und ohne Verdrahtungsentscheidungen vor Ort.

Einzelne EGS-Heizelemente, nach Planung ausgelegt und in Reihe verbunden, Jinan.

Da es sich um ein Produkt mit Netzspannung handelt, das in einem Boden liegt, leistet die Kapselung die eigentliche Arbeit. Es gibt sie in zwei Stärken, und die falsche zu spezifizieren ist der Fehler, den wir am häufigsten korrigieren.

Dicke Umspritzung für die nasse Einbettung

Die stärkere Kapselung ist für Fliesenkleber, Ausgleichsmasse und Estrich gedacht. Sie hält der Kelle und dem Gewicht des Estrichs darüber stand, in jeder Tiefe von wenigen Millimetern bis zu 5 cm. Spezifizieren Sie sie für Fliesen-, Naturstein-, Kunstharz- und Estrichböden. Wenn ohnehin ein Nassgewerk in den Raum kommt, ist sie fast immer die richtige Wahl.

Dünne Umspritzung für trockene und schwimmend verlegte Böden

Die dünne Version trägt etwa 2 mm auf und ist für Böden gedacht, die nie nass werden: Laminat, Mehrschichtparkett, Klick-Vinyl. Das Heizelement wird auf die Trittschalldämmung gelegt, und der Belag kommt direkt darauf. Jedes Element hat bis zu 5 m Kabel bis zu einer Verteilerdose.

Das Set mit dünner Umspritzung: Heizelement, Anschlusskabel, Bodenfühler und Thermostat.

Die dünne Version gehört nicht unter Estrich. Sie ist nicht für die Kelle gebaut und für zwei Millimeter unter einem schwimmend verlegten Boden ausgelegt, nicht für fünfzig unter einem nass eingebrachten. Steht der Belag noch nicht fest, spezifizieren Sie die dicke Variante.

Was dafür spricht. Kein Netzteil, das untergebracht werden muss, kein Transformator, und der Anschluss an einen normalen Stromkreis bedeutet, dass jeder gewöhnliche Elektriker die Arbeit ausführen kann. Die Plug-and-play-Kette ist bei großen Flächen schneller verlegt als Rollen, weshalb wir sie für offene Gewerbeflächen spezifizieren. Sie ist nach UL 2683 geprüft, der nordamerikanischen Norm, die für Heizelemente dieser Art geschrieben wurde. Und die beiden Umspritzungen decken zusammen den Nass- und den Trockenaufbau ab, sodass ein Produkt die meisten Beläge bedient.

Was dagegen spricht. Netzspannung in einem Boden erfordert einen FI-Schutzschalter (RCD) und eine Elektrofachkraft – keine große Last, aber auch nicht optional. Die Heizelemente werden auf Länge gefertigt, der Verlegeplan steht also mit der Bestellung fest; ein Heizelement lässt sich nicht kürzen, um in eine nachträglich geänderte Nische zu passen. Nur Elemente unter 140 W/m² sind UL-konform, daher werden nordamerikanische Projekte unterhalb dieser Grenze ausgelegt und mit größerer Belegungsfläche versehen, um dieselbe Raumtemperatur zu erreichen. Wird das Element in Estrich eingebettet, ist der Aufbau höher als bei ComfortScrim, was an einer Schwelle eine Rolle spielen kann.

Wie die Schichten aufgebaut sind

Beide Systeme liegen direkt unter dem Belag statt tief in einer Bodenplatte, mit einer Dämmplatte darunter, die die Wärme nach oben lenkt statt in die Konstruktion. Dieser kurze Abstand zwischen Element und Oberfläche sorgt dafür, dass der Boden innerhalb von Minuten reagiert.

Ist eine Infrarot-Fußbodenheizung sicher?

Die erste Antwort ist die Spannung, der Rest ist Konstruktion.

• Vollflächige Erdung. Eine Aluminiumschicht erstreckt sich über das gesamte Element statt nur entlang eines Erdungsstreifens, sodass ein Fehler an jeder Stelle des Elements sofort auf eine geerdete Fläche direkt darüber oder darunter trifft. UL 2683 verlangt eine Abdeckung von 75 %; unsere deckt die gesamte Fläche ab.
• UL 2683. SafeTech EGS ist danach geprüft. Es ist die nordamerikanische Norm, die eigens für Heizelemente dieser Art geschrieben wurde, und keine Selbsterklärung.
• Isolationswiderstand über 500 MΩ. Im Werk geprüft, gemessen mit 968 MΩ. Dieser Wert bestätigt, dass der Leiter und alles um ihn herum zuverlässig voneinander getrennt bleiben.
• IP68-Verbindungen. Die Steckverbinder zwischen den Heizelementen sind für dauerhaftes Untertauchen ausgelegt – genau das, was von etwas verlangt wird, das unter nassem Estrich liegt.
• Flammhemmende Konstruktion und Überhitzungsschutz. Das Element kann nicht thermisch durchgehen, und wenn sich die Bedingungen darüber ändern – ein Teppich, eine Matratze, ein Stapel Kartons –, greift die Abschaltung, bevor die Temperatur zum Problem wird.
• Schutzkleinspannung bei ComfortScrim. Mit 12 bis 48 V kann das System von vornherein keinen gefährlichen Stromschlag abgeben.

Die Prüfungen hinter diesen Aussagen sind gefilmt: das Element direkt in der Flamme, unter Wasser und unter Spannung, geerdet, einer Hochspannungsprüfung unterzogen, dann gebogen und durchstochen, um festzustellen, was nötig ist, um es zu zerstören.

Was beide Systeme gemeinsam haben – auch die Nachteile

Keines der beiden Produkte ist ein Wärmespeicher. Beide reagieren in Minuten und kühlen in Minuten ab. Das passt zu Räumen, die geheizt werden, wenn sie genutzt werden, und nicht zu einem Konzept, das auf nächtliche Speichertarife setzt. Beide brauchen eine Dämmung unter dem Element; ohne sie geht ein Teil der Leistung in die Bodenplatte und kommt nie im Raum an. Und beide sind elektrische Widerstandsheizungen: Jede bezogene Kilowattstunde wird zwar im Raum zu Wärme, doch die Betriebskosten folgen dem Strompreis, der in den meisten Märkten pro Einheit höher ist als der Gaspreis. Ob sich das für Sie rechnet, hängt vom Gebäude, vom Tarif und von der Nutzung der Räume ab – genau dafür gibt es einen Verlegeplan und eine Heizlastberechnung.

Die Wahl zwischen beiden

• Bäder und Nassräume – ComfortScrim. Schutzkleinspannung, und die Ausgleichsmasse wird ohnehin aufgebracht.
• Gebäude mit Photovoltaik oder Batteriespeicher – ComfortScrim mit 48 V, gespeist mit Gleichstrom aus dem Speicher, ohne Wechselrichter.
• Laminat, Mehrschichtparkett, Klick-Vinyl – SafeTech EGS, dünn. Kein Nassgewerk nötig.
• Fliesen, Naturstein, Kunstharz, Estrich – SafeTech EGS, dick.
• Große offene Flächen – SafeTech EGS. Plug-and-play-Module sind bei großen Flächen schneller verlegt als Rollen.
• Wände oder Decken im selben Projekt beheizt – ComfortScrim, damit alles an einem Netzteil und in einem Zonensystem läuft.

MAPEI veröffentlicht eine Aufbauempfehlung für die Verlegung des Elements mit MAPEI-Grundierungen, -Ausgleichsmassen und -Klebern, für jeden Untergrund und jeden Bodenbelag. Sie finden sie auf der Seite zur Fußbodenheizung zusammen mit den Datenblättern.

Schicken Sie uns den Grundriss und den Bodenaufbau, und wir sagen Ihnen, welches System wir spezifizieren würden und warum – hinterlegt mit einer Heizlastberechnung Raum für Raum. Lassen Sie sich eine Auslegung für Ihren Grundriss erstellen oder lesen Sie, wie eine Infrarotheizung funktioniert, wenn Sie die Physik dahinter interessiert.

Zwei weitere Beiträge vertiefen das Thema Sicherheit: Sind Infrarotheizungen sicher? behandelt den allgemeinen Fall, Ist Ferninfrarotheizung sicher? die Strahlung selbst.