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Ausblick

Mit thermoaktiven Bauteilsystemen kann die Gebäudestruktur und die Speicherfähigkeit der Bauteile für ein aktives Energiemanagement von Gebäuden genutzt werden. Die Systeme sind vielseitig einsetzbar. Die Betonkerntemperierung als derzeit am stärksten verbreitetes thermoaktives Bauteilsystem ist insbesondere für die Kombination von Heizen und Kühlen interessant, als reines Heizsystem jedoch nicht wirtschaftlich. Der Einsatz der Betonkerntemperierung ist deshalb auf den Neubau von Nichtwohnungsbauten beschränkt. Für den Wohnungsbau kommen eher andere thermoaktive Bauteilsysteme wie z. B. Kapillarrohrsysteme oder die Fußbodentemperierung in Frage.

Die Energieeffizienz des gesamten Systems, also die Relation von Nutzenergie (Energiestrom an den Raum) zu Endenergieaufwand (Strom für Ventilation und Wärme-/Kältemaschinen), wird mit dem Faktor COP (Coefficient of Performance) beschrieben. In den vorgestellten Gebäuden erreicht die Energieeffizienz der thermoaktiven Bauteilsysteme COP-Werte zwischen 2 und 4. Sie kann noch deutlich gesteigert werden. COP-Werte von etwa 10 sollten angestrebt werden. Dies setzt eine konsequente Optimierung der hydraulischen Anlage und der Regelstrategie voraus, um den Hilfsenergieverbrauch von z. B. Pumpen entscheidend zu verringern. Soll die Betonkerntemperierung mit zusätzlichen Heiz- und Kühlsystemen kombiniert werden, ist die Planung und Systemauslegung besonders anspruchsvoll, weil dynamische Speichervorgänge im Gebäude und die Fremdwärmegewinne berücksichtigt werden müssen. In weiteren Projekten werden diese Zusammenhänge genauer untersucht.

Eine Erweiterung des TABS-Konzepts sind verschiedene Niedrig-Exergie-Systeme. Im Rahmen des Forschungsschwerpunkts „Energieoptimiertes Bauen (EnOB)“ fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie das Verbundprojekt „Niedrig-Exergie- Technologien (LowEx – Low Exergy)“. Hier werden unter anderem neue Bausysteme entwickelt, die sich durch eine deutlich erhöhte Wärmespeicherfähigkeit aufgrund integrierter Latentwärme speichernder Materialien auszeichnen. Aktiv beladen und entladen werden diese neuartigen Baustoffe über Wasser führende Systeme wie z. B. Kapillarrohrmatten. Dabei werden Regelstrategien und Betriebsweise der Systeme mit Blick auf Energiebilanz und Komfort optimiert. Mit solchen Bausystemen könnte das Wärmemanagement in Gebäuden effektiver und flexibler auf dynamisch auftretende Wärme- und Kühllasten reagieren.

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