Wärmeplatten: wärmeleitfähiger Beton oder Estrich zum Eingiessen von Wärmefolien

[Marlines]

Habe nur einige weniger Erfahrungen mit Betonguss und freue mich daher sehr auf Tips und Hinweise!
Zum Bau von elektrischen Wärmeplatten, die unter dem Schreibtisch die Füße warm halten sollen, benötige ich eine Beton- bzw. Estrichrezeptur, die ganz besondere Eigenschaften aufweist.
Die ca. Wärmeplatten sollen 40x40cm groß werden, die Höhe möglichst gering. Der Aufbau einer solchen Platte ist in der Skizze umrissen, im Grunde handelt es sich um eine relativ dünnwandige (ca. 5mm) Holzform, die mit Estrich gefüllt wird und Teils des Endprodukts ist, alternativ werde ich versuchen, die gegossene Platte aus ihrer Form zu lösen und ohne selbige zu verwenden.
Diese Eigenschaften sollte die gegossene Platte haben:

• hohe Wärmeleitfähigkeit: diese ist nötig, damit die Hitze der Heizfolie auch zügig und verlustarm an die Oberfläche des Estrichs abgeführt werden kann
• möglichst dünne Beton-/Estrichschicht
• gewisse Bruchfestigkeit, auch bei Druck von Oben
• eine Oberfläche, die sich angenehm anfühlt (sich vielleicht sogar schleifen lässt) und über die Zeit nicht zu unansehnlich wird bzw. sich reinigen lässt.

Ich bin gespannt, ob sich diese Eigenschaften irgendwie in einer Rezeptur vereinigen lassen!

[dr.backstein]

Hallo Marlines,

ich denke, das jeder ganz normale Beton die von Dir benötigten thermischen Eigenschaften besitzt. Entscheidend ist in Deinem Fall wohl eher die geringe Wandstärke, die es nahe legt, einen hochfesten Beton zu verwenden. Mein Vorschlag für Dein Projekt wäre der TURBO 20 Vergussmörtel schnell grau (hier ein unabhängiges Testvideo zu diesem Produkt).

Sven

[Marlines]

Vielen Dank Sven,
das klingt gut. Gibt es irgendeinen Zusatz, den ich zugeben kann, um eine längere Lebensdauer zu erzielen? Denn die relativ schnellen und drastischen Temperaturwechsel belasten das Material sicher stark.

[dr.backstein]

Hallo Marlines,

nein, einen Zusatz brauchst Du hier nicht. Allerdings solltest Du die Verwendung einer Folie als Heizelement noch einmal überdenken. Besser wäre es, einen Heizdraht zu nehmen, wie ich es in meinem Projekt Beheizbare Sitzbank gemacht habe. Eine Folie wäre hier eine unerwünschte Trennschicht und würde den Beton schwächen. Die von Dir ebenfalls eingezeichnete Isolationsfolie würde ich auch nicht eingießen, sondern nachträglich unter den Beton kleben.

Sven

[Marlines]

Hallo Sven,

leider muss ich das Ganze über die bereits vorhandenen Heizfolien realisieren. Aber dann würde ich wohl das Design ändern und der Betonplatte eine Art Holzsockel spendieren, sodass die Folienelemente ganz unten am Boden ruhen (siehe Skizze). Was meinst Du, wie dick sollte ich die Platte minimal werden? Ich würde zusätzlich auch gerne noch mit einer Bewehrung spielen, weil das die Wärmeleitfähigkeit nochmal erhöht. Welche Produkt empfiehlst Du da? Verändert eine Bewehrung denn auch die benötigte Minimaldicke der Platte? Danke für die tolle und so schnelle Unterstützung!

[DoubleM]

Ein bissi mit Kanonen auf Spatzen nach meiner Einschätzung. Wenn Du ohnehin planst die Heizfolie "ganz unten" in der Betonplatte zu platzieren gibt es eigentlich keinen Grund sie einzubetonieren? Du könntest sie final einfach in eine Aussparung Einkleben und hättest folgende Vorteile:

• Heizelement ist revisionierbar
• Du mußt Dich nicht damit abplagen, dass Deine Heizfolie beim Plattenguss aufschwimmt
• Du kannst die Betonplatte und Deinen "Holzsockel" flexibel verkleben. Zu versuchen Holz und Beton miteinander zu vergießen ist eigentlich nie eine gute Idee, Du mußt das Holz sorgfältig absperren, um dem flüssigen Beton kein benötigtes Wasser zu entziehen. Aber auch dann sind Schwundverhalten, Temperaturdehnung und Quell-/Schwindverhalten in Abhängigkeit von z.B Luftfeuchtigkeit von Holz und Beton zu unterschiedlich damit das verläßlich funktioniert
• Was Deine Heizfolie selbst bei Erwärmung macht (Ausdehnung) wäre auch zu klären, im "Pressverbund" mit dem Beton und dem Holz muss das keineswegs gutgehen

Ich würde da konstruktiv aber noch etwas anders rangehen:

Den Holzdeckel kannst Du Verkleben, das macht am wenigsten Aufwand. Dann noch ein paar Filzgleiter und gut ist

Gruß
Martin

[Marlines]

Hallo Martin,

ja, Danke, den Verbund mit Holz werde ich mir aus dem Kopf schlagen und auch die Berücksichtigung der Dehnung der Heizfolien bei Wärme ist wichtig. Dein Entwurf ist deutlich ökonomischer als meiner. Einziger Wermutstropfen: meinst du wirklich dass die Platte so dick sein muss? Hatte auf eine Dicke von max.12-15mm gehofft, weil sonst das Aufheizen so lange dauert und das Ding sauschwer wird.

[DoubleM]

12-15 mm inkl. Heizfolie?
Wie groß ist die denn eigentlich? .. bzw. wie groß hast Du Die Platte geplant bzw. welche Belastungen sollen ausgehalten werden?

[Marlines]

… Die Platte wird nur 38x35cm groß. Heizfolie + Isofolie sind zusammen ja nur etwas über 1mm dick. Von der Belastung her bin ich unsicher: im Normalfall sitzt die Person ja und die Füße stehen entspannt auf der Platte – aber wenn dann mal jemand aufsteht und vorher seine Füße nicht von der Platte nimmt, dann kann ja schonmal das ganze Körpergewicht draufkommen; und natürlich wäre es insgesamt auch schön, wenn man sich einfach so draufstellen könnte, um im Stehen zu arbeiten.

[DoubleM]

Mindestdicke kann Sven deutlich besser beantworten, vom Bauch her würde ich nicht unter die 25 mm Überdeckung gehen. Und ich würde auf jeden Fall nach Festlegung eine zwei drei simple Platten aus dem Material Deiner Wahl gießen und Belastungstests machen. In dem Zuge kannst Du auch gleich probieren (mit unterschiedlich breiten Latten z.B.), wie breit Du den Rand machen mußt damit das Ganze funktioniert.

[dr.backstein]

Hallo Marlines,

wenn Du den TURBO 20 Vergussmörtelnimmst, dann sollten 20 mm Wandstärke für den Beton ausreichen. Damit wiegt Deine Platte dann unter 7 kg. Ob die Platte durchbricht, wenn man sich daraufstellt, hängt nicht nur von ihrer Dicke und Festigkeit ab, sondern auch von ihrer Lagerung. Deshalb würde ich Dir empfehlen, eine dicke Moosgummiplatte darunter zu kleben, mit der sie dann am Fußboden aufliegt. So wird es schon sehr schwierig sein, sie noch durchzubrechen, indem man sich daraufstellt.

Sven

[DoubleM]

Hallo Marlines,
in welcher Auflage planst Du denn die Wärmeplatten herzustellen?

Material ist ja erstmal geklärt, der Turbo20 ist ein wirklich famoser und vor allem gut einsteigertauglicher Vergussmörtel der tolle, blasenfreie Oberflächen ermöglicht. Wenn Du wie oben beschrieben eher unbeleckt bist mußt Du Dich thematisch noch ein bissi um den Formenbau kümmern. Die spätere Sichtseite sollte unbedingt beim Guss "unten" sein, um von der Oberfläche des Turbo 20 zu profitieren, die Gußseite wird bei solchen Vergussmörteln immer ein wenig unschön. Wenn Du wie von mir skizziert eine Platte mit Aussparung für das Heizelement herstellen willst, erzielst diese Aussparung beim Guss am besten dadurch, dass Du von oben einen Stempel in die Gussform drückst/platzierst. Für die Form selbst bietet sich schon bei kleiner Auflage eine Silikonform an, die das Ausschalen um den Faktor 10000 gegenüber Formen z.B. aus verschraubten und silikongedichteten Möbelbauplatten erleichtert.

Letze Anmerkung: Planst Du den Verkauf dieser Wärmeplatten und willst Du diese dann komplett montiert verkaufen? Die Herstellung/Inverkehrbringung derlei technischer/strombetriebener Geräte unterliegt recht strengen Auflagen, vor allem was Deine Qulaifikation angeht. Wenn Du vom Fach bist weißt Du das selbst, ansonsten unbedingt dazu belesen und die "Geräte" im Zweifelsfall vom Elektriker abnehmen lassen.

Gruß
Martin

[Marlines]

Danke, Martin und Sven,
für Eure Hinweise. Ich plane keine Serie, aber ich möchte dennoch sehr gerne die Herstellung einer Silikonform anhand des Projektes erlernen. Welche Produkte empfiehlst Du mir und kennst Du eine Anleitung, die meinem Fall nah kommt?

Gruß
Marlines

[dr.backstein]

Hallo Marlines,

in diesem Beitrag findest Du eine Kurzanleitung. Vielleicht hilft auch mein Youtube-Video vom Bau der Silikonform für eine Betontasse weiter.

Sven

[Marlines]

Lieber Sven,
im oben von dir verlinkten Video wird das Silikon TFC Troll Factory Silikon Kautschuk Typ 1 weich schnell (#PT010) empfohlen. Ist das auch für meine Form die beste Variante oder gibt es ein noch besser geeignetes (ggf. auch ökonomischeres) Silikonprodukt?
Gruß Marlines