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Ratgeber: Eisfreie Dachflächen mit Elektro-Flächenheizung

Wie funktioniert eine Dachflächenheizung? Auf welchen Dachkonstruktionen lässt sich eine Flächenheizung sinnvoll einsetzen? Welche Heizmatten eignen sich für die unterschiedlichen Dachaufbauten? Wie hoch ist der Stromverbrauch?

Immer wieder werden Schäden an Dachkonstruktionen verzeichnet, die auf hohe Schneelasten zurückzuführen sind. Eine elektrische Dachflächenheizung kann hier Abhilfe schaffen. Sie schaltet sich automatisch je nach Temperatur- und Feuchtigkeitswerten ein und aus, sodass nur dann Strom verbraucht wird, wenn ein Abtauen der Schnee- oder Eisfläche wirklich nötig sind.

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Das Problem: Gefahren von Schnee und Eis auf dem Dach

Gerade im Winter sind die Witterungsverhältnisse oftmals unberechenbar. Häufig fallen in wenigen Stunden große Schneemengen und man bekommt erst morgens mit, dass es überhaupt geschneit hat. Als erstes denkt dann jeder an den Räumdienst, um seinen Pflichten als Gebäudeeigentümer nachzukommen.

Doch zu diesen Pflichten gehören auch die Absicherung der Daches gegen herunterfallende Schneemassen, Eisplatten oder Eiszapfen. Schwere Personen- sowie Sachschäden können die Folge sein und erhebliche rechtliche als auch finanzielle Konsequenzen nach sich ziehen.

Zudem können große Schneemassen Teile der Dachfläche statisch überlasten. In der Vergangenheit kam es aus diesen Gründen zu schweren Unfällen als Teile von Dachkonstruktionen bei z. B. Sporthallen eingebrochen sind. Gerade bei älteren Immobilien können spontan auftretende Belastungen durch Schneemassen zu derlei Problemen führen.

Da es vergleichsweise aufwändig ist, Schnee und Eis von Dächern zu beseitigen, lohnt es sich, in diesen Fällen eine Elektro-Dachflächenheizung einzusetzen, die gezielt die neuralgischen Flächen des Daches aufheizt und vor zuviel Schneeaufkommen schützt. Sie sind einfach zu installieren und vergleichsweise günstig im Betrieb, sofern eine entsprechende Heizungsregelung je nach Wetterlage zum Einsatz kommt.

Dachflächenheizung von WAGNER Elektroheiztechnik auf einem Glasdach (Foto: WAGNER Elektroheiztechnik GmbH)
Dachflächenheizung von WAGNER Elektroheiztechnik auf einem Glasdach (Foto: WAGNER Elektroheiztechnik GmbH)

Experten-Tipp: Auch Besitzer von Photovoltaik-Anlagen können vom Einsatz einer Dachflächenheizung profitieren. Bei einer Montage am Dach können hohe Schneemengen und herab rutschende Schneebretter die Statik des Daches und die Aufhängung der PV-Anlage belasten. Dies kann insbesondere dann gefährlich werden, wenn durch das Anbringen einer PV-Anlage Änderungen der Dachbelastung stattfanden. Zudem kann die Oberfläche eines beschneiten PV-Paneel mit Heizelementen schnell von Schnee und Eis befreit werden, sodass wieder PV-Strom erzeugt werden kann.

System-Auswahl und Steuerung einer elektrischen Dachflächenbeheizung

Eine elektrische Dachflächenbeheizung basiert auf dem Prinzip der Widerstandsheizung und wird i.d.R. individuell entsprechend der Dachform, -größe und der klimatischen Bedingungen geplant. Denn hat sich erst eine Eis- bzw. Schneedecke gebildet, lässt sich diese nur unter hohem Stromeinsatz auftauen. Daher muss die Dachflächenheizung so konzipiert sein, dass das Abschmelzen bereits bei einsetzendem Schneefall beginnt.

Daher ist für die korrekte Funktionsweise auch hinsichtlich des Stromverbrauchs neben der korrekten Dimensionierung der elektrischen Heizleistung auch die entsprechend angepasste, mit Sensoren gesteuerte Regelung von besonderer Bedeutung.

Auswahl der Dachbeheizung nach Neigungswinkel

Grundsätzlich muss man bei der Planung der Dachflächenheizung beachten, dass je nach Neigungswinkel des Daches verschiedene Systemlösungen notwendig werden:

Auf Dächern mit geringem Neigungswinkel sammelt sich Schnee meist auf der ganzen Fläche. Dieser rutscht jedoch selten ab, sodass sich i.d.R. keine größeren Schneemengen im unteren Dachbereich sammeln. Bei z. B. Plattform- oder gering geneigten Pultdächern ist es daher häufig ausreichend, anstelle einer Dachflächenheizung, lediglich die Dachrinne und das Fallrohr elektrisch zu beheizen, um jederzeit einen freien Ablauf des Schmelzwassers zu gewährleisten.

Um bei Flachdächern Frostschäden an der Dachhaut zu verhindern, empfiehlt es sich, im Bereich unbeheizter Abläufe das Fallrohr in das Gebäudeinnere und den angrenzenden Einzugsbereich kreisförmig mit rund 1 Meter Radius elektrisch zu beheizen.

Stark geneigte Dächer sollten aufgrund der sich am Dachrand sammelnden Schneemassen einerseits mit Schneefanggitter gesichert werden, um den Abfluss über den Rinnenbereich sicherzustellen. Andererseits sollten zusätzlich zu einer elektrischen Beheizung der Dachrinnen und Fallrohre auch die gesamte Dachfläche unterhalb des Schneefanggitters beheizt werden.

Können keine fertig konfektionierten Heizsysteme eingesetzt werden, können die Heizleiter oder Heizbänder auch frei verlegt werden, um ein Abtransportieren des Schmelzwassers bis zur Dachrinne und in der Folge über das Fallrohr bis ins Erdreich sicher zu stellen.

Dimensionierung der Heizleistung nach Schneemenge

In der Praxis beträgt die spezifische Heizleistung häufig 175 bis 200 Watt pro m2. Welche Heizleistung eine Dachflächenheizung pro m2 letztlich benötigt, ist dabei von unterschiedlichen Faktoren abhängig. Wichtigste Planungsfaktoren sind dabei die Lage über dem Meeresspiegel und die zu erwartenden Schneemengen.

Man unterscheidet fünf Schneelastzonen, die sich in Menge und Dauer der Schneeniederschläge unterscheiden.

Tabelle 1: Einteilung der Schneelasten nach Schneelastzonen
Schneelastzone Schneelast*
1 0,65 kN/m2
1a 0,81 kN/m2
2 0,85 kN/m2
2a 1,06 kN/m2
3 1,10 kN/m2

* 1 Kilonewton (kN) = 100 kg

Um die Statik jederzeit zu sichern, kann es in Gebieten mit besonders starkem Schneefall sinnvoll sein, die gesamte Dachfläche zu beheizen, um das Dach vor der zu erwartenden Dachlast zu schützen.

Aus der Einteilung nach Schneelastzonen, lassen sich auch Rückschlüsse auf die notwendigen Betriebsstunden bzw. regionale Kennzahlen für die durchschnittlich zu erwartenden Betriebsstunden der Dachflächenheizung ableiten. Der zu erwartende Stromverbrauch lässt sich dann ganz einfach aus Betriebsstunden multipliziert mit der installierten Leistung (errechnet aus Länge des Bandes und Watt-Anzahl) berechnen.

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Steuerung mit Schnee- und Eismeldeanlage

Zur Regelung der Dachflächenheizung gibt es mechanische Bimetall-Doppelthermostate, elektronische Doppelthermostate sowie vollautomatische Steuerungen.

Vollautomatische Systeme mit digitalen Eis- und Schneemelder mit einem oder zwei kombinierten Feuchte- und Temperaturfühlern haben die Aufgabe Eisbildung und Schneefall frühzeitig selbst zu erkennen und durch das rechtzeitige Einschalten der Dachflächenheizung, die Bildung der Schneelast zu verhindern:

Wenn sich die Temperatur des Sensors unterhalb der eingestellten „frostkritischen“ Temperaturschwelle befindet, wird die Feuchtemessung aktiviert. Wenn dann aufgrund der Messung Feuchte erkannt wird, schaltet das Heizsystem ein, ansonsten wird die Feuchtemessung periodisch wiederholt. Frühestens nach Ablauf der eingestellten Mindestheizzeit wird das Heizsystem wieder abgeschaltet, sofern keine Feuchte mehr auf dem Sensor vorhanden ist.

Neben dem Grenzwert des kritischen Temperaturbereiches (0 °C bis +5 °C) kann auch ein unterer Wert zwischen -5 °C bis -20°C eingestellt werden, da bei sehr niedrigen Außentemperaturen kein abtropfendes Tauwasser mehr auftritt und nicht mehr mit Schneefall gerechnet werden muss.

Dadurch ist die Dachfläche Tag und Nacht schnee- und eisfrei. Die Heizungssteuerung kann so dann den Stromverbrauch der Frostschutzheizung um bis zu 70 % gegenüber thermostatisch geregelten Anlagen senken und entsprechend einen wirtschaftlichen Betrieb sicherstellen.

Aufbau einer Dachflächenheizung je nach Dachbelag

Bituminöser Dachbelag & EPDM-Dichtungsbahn

Bei Dächern mit Bitumen-Schweißbahn oder EPDM-Dichtungsbahn werden die Heizmatten obenauf verlegt und das Glasfaserträgergewebe auf dem Dach verklebt oder verschweißt. Dies sichert die Heizmatten gegen ein Verschieben. Hierzu haben sich Streifen von rund 10 cm Mal der Heizmattenbreite als in der Praxis ausreichend erwiesen.

Hier sehen Sie die Heizmatte DSN von Etherma, die planeben als Dachflächenheizung verlegt werden kann. (Foto: ETHERMA - Deutschland GmbH)
Die Heizmatte DSN von Etherma besteht aus einem Glasseiden-Panzergeflecht, auf dem ein 2-poliger Heizleiter mit Schutzgeflecht und UV-beständiger Außenisolierung aufgebracht ist. Durch die besondere Nähtechnologie mit einem UV-beständigen Teflonfaden wird eine 100 % planebene Verlegung und Stabilität der Dachflächenheizung erreicht. (Foto: ETHERMA - Deutschland GmbH)

Beim Verlegen des Gewebes selbst sollte darauf geachtet werden, dass der Heizleiter immer oberhalb liegt und die Kaltleiter seitlich an den Heizmatten vorbei zu den Anschlusspunkten geführt werden.

Da weicherer Bitumen-, Blech- und PVC-Dächer eine besonders gleichmäßige Wärmeverteilung für den optimalen Betrieb der Dachflächenbeheizung benötigen, sollte auch der Einsatz einer Heizfolie geprüft werden. Dies hat zudem den Vorteil, dass damit ein eventuelles Eindringen der Heizleiterelemente in die Dachhaut und eine entsprechende Beschädigung vermieden wird.

Rollkies, Gründach & Steinbelag

Auf Dächern mit Rollkies, Steinbelag oder einem Gründach müssen die Heizmatten nach dem Verlegen nicht extra verklebt oder verschweißt werden, da der jeweilige Dachbelag die Fixierung übernimmt. Bei Rollkies sollte die Heizmatte nicht mehr als 30 mm, bei Splitt und Gründächern mit entsprechendem Extensivsubstrat nicht mehr als 50 mm überdeckt werden. Bei größerer Überdeckung sollte sonst eine höhere Leistung eingeplant werden.

Auch bei Dächern mit Rollkies, Gründach und Steinbelag gilt, dass das Gewebe immer so verlegt sein muss, dass der Heizleiter oberhalb liegt. Die Kaltleiter werden seitlich an den Heizmatten vorbei zu den Anschlusspunkten geführt.

Tabelle 2: Schichtaufbau eines Daches mit Dachflächenheizung
Tragkonstruktion Oberer Raumabschluss Lastaufnahme und -abtragung
Trenn- und Ausgleichsschicht Hat die Aufgabe, geringe Rissbildungen in der Unterlage zu überbrücken und Rauigkeiten und Unebenheiten in der Tragschicht auszugleichen. Vermindert Spannungen und Bewegungen aus dem Untergrund.
Dampfsperre Soll verhindern, dass diffundierender Wasserdampf aus darunter liegenden Bauteilen bzw. Räumen in die Wärmedämmung eintreten kann und deren Wirksamkeit vermindert oder aufhebt.
Wärmedämmung Mindert die Wärmeverluste des Gebäudes. Dient auch dem sommerlichen Wärmeschutz.
Trennschicht/ Dampfdruckausgleichsschicht Eine Dampfdruckausgleichsschicht wird bei festverklebten Lagen eines nicht durchlüfteten Daches notwendig. Sie befindet sich zwischen Wärmedämmung und Abdichtung.
Dachabdichtung Schutz der Konstruktion bzw. des Gebäudes vor Wasser und Feuchtigkeit.
Heizmatte Schnee- und Eisfreihaltung
Oberflächenschutz Schutz der Dachabdichtung vor Witterungseinwirkungen mit Temperaturschwankungen, UV-Strahlung und mechanischen Einwirkungen. Auch Lagesicherung und Windsogsicherung, Schutz vor Flugfeuer.

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"Elektro-Dachflächenheizungen im Experten-Vergleich" wurde am 03.07.2018 das letzte Mal aktualisiert.