Bau einer Hypokaustheizung – Römische Zentralheizung

Die Bodenfläche bis zu einer Tiefe von etwa 60 bis 80 cm unter dem vorgesehenen fertigen Fußbodenniveau ausheben. Diese Tiefe muss Platz für die Betonbodenplatte, die Ziegelpfeiler (typischerweise 40 bis 60 cm hoch) und die aufliegenden Bodenfliesen bieten. Das Erdreich gründlich einebnen und verdichten. Eine etwa 15 cm tiefe Unterlage aus gestampftem Bruchsteinschutt (statumen) einbringen und anschließend eine etwa 10 cm dicke Schicht opus signinum (Kalkmörtel mit zerstoßener Keramik) darüber aufbringen, um einen festen, wasserdichten Untergrund zu bilden. Dieser Unterbau muss sehr leicht (etwa 1 zu 100) zur Öffnung des Praefurniums hin geneigt sein, damit Kondenswasser nach außen abläuft und sich nicht unter dem Boden sammelt.

Stapele kleine quadratische Ziegel (Bessales, ca. 20 cm im Quadrat) zu Säulen und verwende Kalkmörtel zwischen jeder Schicht. Jede Pila sollte je nach gewünschter Höhe des Luftraums 40 bis 60 cm über dem Untergrund aufragen. Ordne die Pilae in einem regelmäßigen Raster mit Achsabständen von etwa 40 bis 60 cm an – nah genug, damit die großen Spanntafeln unter dem Gewicht des darüberliegenden Bodens nicht brechen. Verwende eine Wasserwaage und eine Schnur, um sicherzustellen, dass alle Pilae exakt die gleiche Höhe haben, da der schwebende Boden perfekt eben sein muss. Typische Pilae bestehen aus 8 bis 12 übereinander gestapelten Bessales mit dünnen Mörtelfugen. Lasse den Mörtel mindestens 48 Stunden aushärten, bevor du die Bodenplatten darauf auflegst.

Lege große bipedalis-Fliesen (etwa 60 cm im Quadrat, 5 cm dick) quer über die Oberseiten der Pilae, um den schwebenden Boden zu bilden. Jede Fliese sollte auf mindestens vier Pilae aufliegen. Bette die Fliesen auf den Pilae-Oberseiten mit einer dünnen Schicht Kalkmörtel ein, um die Fugen abzudichten und zu verhindern, dass heiße Luft durch Spalten nach oben entweicht. Trage über der Fliesenschicht eine 5 bis 8 cm starke Schicht aus opus signinum oder Kalkbeton auf, um Wärmespeichermasse hinzuzufügen und eine glatte, langlebige Bodenoberfläche zu schaffen. Die Wärmespeichermasse dieser Betonschicht ist entscheidend – sie nimmt Wärme von der heißen Luft darunter auf und gibt sie langsam und gleichmäßig in den darüberliegenden Raum ab, wodurch Hitzepunkte direkt über den Pilae verhindert werden.

Hohle rechteckige Hohlziegel (Tubuli) senkrecht an die Innenwände montieren, wobei ihre offenen unteren Enden mit dem Hohlraum unter dem Fußboden verbunden sind und ihre oberen Enden durch die Wand zu einem externen Schornsteinzug entlüften. Jeder Tubulus ist etwa 30 cm hoch, 15 cm breit und 10 cm tief, mit offener Ober- und Unterseite. Sie werden senkrecht übereinander gestapelt und mit Mörtel an der Wandoberfläche und untereinander verfugt, sodass durchgehende senkrechte Kanäle entstehen. Die Tubuli-Säulen werden im Abstand von 30 bis 50 cm entlang des Raumumfangs angeordnet. Die aufsteigende heiße Luft erzeugt einen natürlichen konvektiven Zug, der frische Verbrennungsluft in das Praefurnium, durch den Hohlraum unter dem Boden und nach oben durch die Tubuli zieht und so sowohl die Wände als auch den Boden erwärmt.

Errichte den Ofen (Praefurnium) an einem Ende des Hypokaustums, außerhalb des beheizten Raums. Baue eine Feuerkammer aus Ziegeln mit einer Bogenöffnung von etwa 40 bis 50 cm Breite und 30 cm Höhe, die direkt in den Hohlraum unter dem Boden führt. Der Feuerungsbogen muss aus Schamottesteinen oder gut gebranntem Tonziegel gefertigt sein, um dauerhaft hohen Temperaturen standzuhalten. Der Heizbereich sollte von einem Versorgungsgang aus zugänglich sein, damit Sklaven oder Bedienstete das Feuer nachlegen konnten, ohne die beheizten Räume zu betreten. In römischen Badehäusern wurde der heißeste Raum (Caldarium) am nächsten zum Praefurnium angeordnet, der warme Raum (Tepidarium) weiter entfernt und der kalte Raum (Frigidarium) am weitesten entfernt – das Temperaturgefälle wurde ausschließlich durch die Entfernung zur Feuerquelle und die Anzahl der verbindenden Rauchabzugsöffnungen gesteuert.