Projekt 17791/01

Entwicklung eines Fußbodenheizsystems aus gegossenen Segmenten

Projektträger

Ingenieurbüro Mildner
Am St. Niclas Schacht 13
09599 Freiberg
Telefon: 03731/781114

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Das von der Firma ACTech Freiberg erfundene und zum Patent angemeldete Raumheizsystem mit der Bezeichnung Aus gegossenen Segmenten bestehender Raumheizkörper für den versenkten Einbau in Fußböden, Wänden und Decken für Warmwasserheizung stellt eine sehr interessante neue Alternative zur Lösung von speziellen Problemfällen bei Fußbodenheizungen im Industriebau dar. Mit dem Patentlizenzvertrag und Markenvertrag vom 18.04.2000 übernahm Herr Dipl.-Ing. Claus Mildner die ausschließlichen Rechte an der weltweiten Nutzung der in der Patent- und Markenanmeldung beschriebenen Entwicklung. Die Lizenz umfasst die Herstellung, den Gebrauch und den Vertrieb eines zukünftigen marktfähigen GKS Heizsystems. Zu diesem Zeitpunkt war das System noch nicht marktfähig und es bestanden noch keine Dimensionierungsgrundlagen und keine Verlegungstechnologie.
Das FuE-Vorhaben diente der Entwicklung eines neuartigen Fußbodenheizungssystems aus gegossenen Platten, das neue Einsatzgebiete im Gewerbe- und Industriebau und bei der Sanierung denkmalgeschützter Objekte eröffnet.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie notwendigen Entwicklungs- und Arbeitsschritte wurden nach Arbeitspaketen gegliedert.
n diesen Arbeitspaketen wurden:
- Gussplatten und Verbindungselemente konstruktiv optimiert und die Gusstechnologie verändert,
- die notwendigen Eigenschaften des Untergrunds definiert,
- eine praktikable und kostengünstige Verlegungstechnologie erarbeitet,
- Dichtheitsprobleme des Fußbodenaufbaus technisch praktikabel gelöst,
- verschiedene Oberflächengestaltungen und Einbauvarianten getestet und erfolgreich umgesetzt,
- die Eignung für Heizung und Kühlung nachgewiesen und Auslegungskriterien erarbeitet,
- der mögliche Einsatz regenerativer niederkalorischer Energien nachgewiesen,
- Berechnungs- und Auslegungsparameter für die Dimensionierung und Kalkulation erarbeitet,
- die Einsatzbereiche für das neue GKS® -Heizsystem definiert und erfolgreich beim Neubau der Firma ACTech GmbH in der Praxis umgesetzt.


Ergebnisse und Diskussion

Das neuartige Fußbodenheizungssystem GKS® -Heizungssystem besteht aus:
- Heizplatten aus Grauguss GGL 15, mit 5,2 kg/Platte, mit 57,8 kg/m²
- Heizrohre 14 x 2 mm, Material PE-Xa, sauerstoffdiffusionsdicht
- Eckverbinder aus PA6-GF30- Unterlagen PE-Trennfolie, 0,2 mm, unbesandete Bitumenpappe, 1,5 mm und Aluminium-Grobkornfolie
Die Verlegung stellt eine einfache Verlegungstechnologie dar, die ohne aufwändige Hilfsmittel erfolgen kann. Die Randplatten werden mit Trennschleifmaschine zugeschnitten. Die Heizkreise müssen exakt im voraus geplant sein, der Montagebeginn erfolgt mit der letzten Platte, wobei Vor- und Rücklaufleitung jeweils in einer Gussplatte untergebracht werden.
Die GKS® -Platten eignen sich für
- Überdeckung mit Teppichboden, Laminatboden,
- Beschichtung als Fläche mit verschiedenen farbigen Epoxidharzsystemen,
- Verlegung einzeln beschichteter Platten und sichtbare Verfugung und weitere
- vielfältige Gestaltungsmöglichkeiten
Die mechanische Belastbarkeit ergibt eine Eignung für Verkehrslasten bis 300 kN/m² nach DIN 1050.
Heiz- und Kühlleistung
Es ergaben sich aus Tests und aus den eingeholten Gutachten sehr gute und praxisnahe Heizleistungen. Zusätzlich konnte eine gute Eignung für den Betrieb als Kühlung festgestellt werden. Diese Ergebnisse konnten bei der Referenzinstallation in der Firma ACTech alle bestätigt werden.
Einsatzbereiche
Das Produkt GKS® -Fußbodenheizungssystem ist marktfähig und sofort einsatzfähig im Industriebau, im Gesellschaftsbau und auch teilweise im privaten Wohnungsbau, vor allem, wenn sich dort eine Nachrüstung erforderlich macht. Dann ist die extrem geringe Aufbauhöhe von 20 mm bei einer hohen Belastbarkeit von besonderem Vorteil.
Preiskalkulation
Das GKS® -Fußbodenheizungssystem ist teurer als herkömmliche Fußbodenheizungssysteme. Allerdings muss beachtet werden, dass es für die genannten Einsatzbereiche derzeit kein nachrüstbares System gibt. Deshalb sind Vergleiche nur mit bauseitig von der Planung her im normalen Bauablauf errichtete Fußbodenheizungen möglich. Wird eine Nachrüstung notwendig, hat der Preis kaum eine ausschließende Bedeutung.
Projektablauf
Das Projekt konnte anfangs ohne Probleme bearbeitet werden. Vor allem parallel zur Referenzinstallation bei ACTech konnte sehr zeitnah eine gute Baubegleitung gesichert werden. Durch den Ausstieg der Schweizer ASKLIA-Gruppe aus dem Unternehmen BALNEOTEC, Gesellschaft für medizinische Badetechnik Freiberg, die vom Autor dieses Projektes (IngenieurBüro Mildner) exklusiv betreut wurde, mussten dringend dort wichtige Arbeiten (weltweiter Service an medizinischen Anlagen, Sicherung aller Materialien, Einrichtungen und unersetzlichem technischem Knowhow) übernommen werden. Weiterhin waren große Anstrengungen notwendig, für eine Neugründung und damit für den Erhalt der Arbeitsplätze neue Partner zu finden. Dies ist inzwischen gelungen und das Unternehmen hat unter der Leitung des Autors mit seinen Produkten derzeit eine Spitzenstellung in der Welt erreicht.
Diese besonderen Aktivitäten und die damit verbundene enorme Belastung hat zeitweilig eine planmäßige Realisierung dieses Projektes GKS® verzögert.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Am 02.02.2002 wurde in einem Vortrag anlässlich der Tagung zur Nachhaltigkeit der AGENDA 20 in Freiberg das neue Heizungssystem vorgestellt, die Vorzüge und die energetischen Aspekte wurden diskutiert und der Prototypeinbau in der Betriebsstätte der ACTech in Freiberg konnte vorgestellt werden. Mehrere Presseinformationen wurden geschaltet. Video-Aufnahmen wurden in allen Bauphasen für eine Info-DVD gemacht. Eine Fachtagung zu Vorstellung des neuen System für Heizungsspezialisten steht noch aus, inhaltlich ist diese aber mit Video, Folien, usw. bereits vorbereitet.


Fazit

Wenn im nachträglichen Einbau Fußbodenheizungssysteme zur Anwendung kommen sollen, sind geringe Aufbauhöhen und einfache Montage gefragt. Hier bietet das System eine technische Lösung durch minimale Aufbauhöhe verbunden mit großem Lastaufnahmevermögen. In Verbindung mit Wärmepumpen und Nutzung von Prozessabwärmen stellt das System eine sinnvolle weil energie- und umweltschonende Alternative dar. [Anhang 7]