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Checkliste Betonkerntemperierung

Anforderungen

  • Neubau: Die Betonkerntemperierung kann nicht in der Gebäudesanierung eingesetzt werden, sondern beschränkt sich auf Neubauten. Altbauten können z. B. mit Kapillarrohrsystemen aktiviert werden.
  • Gebäudehülle: Ein integral geplantes Gebäudekonzept (optimale Abstimmung von Architektur, Bauphysik und Gebäudetechnik) mit konsequenter Begrenzung der Heiz- und Kühllast ist Voraussetzung für den Einsatz einer Betonkerntemperierung. Dies verringert den Energieeinsatz zum Kühlen, senkt die Anforderungen an die BKT-Regelung und verbessert das Raumklima.
  • Bauschwere: Da die Speicherfähigkeit „aktiv“ in das Lastmanagement des Gebäudes mit einbezogen wird, ist eine gute thermische Speicherkapazität (Gebäude in Massivbauweise) erforderlich. Die Betondecken sollten nicht verkleidet bzw. abgehängt sein, um den Wärmeaustausch mit dem Raum zu gewährleisten.
  • Raumakustik: Der Einsatz durchgehender abgehängter Decken mit dämmenden Elementen zur Gestaltung der Raumakustik (Nachhallzeit, Schallverteilung) ist in den Räumen mit Betonkerntemperierung nicht möglich bzw. in der Fläche und Anordnung stark eingeschränkt. Räume mit hohen akustischen Anforderungen verlangen ein entsprechendes Raumakustik- Konzept.
  • Leistungsfähigkeit: Üblicherweise bewegen sich die Oberflächentemperaturen der thermisch aktivierten Bauteile in einem schmalen Band zwischen ca. 21 und 25°C. Trotz großer Wärmeübertragungsflächen der Decke sind daher die erreichbaren Heiz- und Kühlleistungen auf 30 bis 40 W/m² begrenzt.
  • Regelbarkeit: Aufgrund der großen thermischen Masse und Trägheit der BKT ist eine genaue Regelung auf eine Raumsolltemperatur nicht möglich. Sollen bestimmte Raumtemperaturen gewährleistet werden, ist ein zusätzliches, regelbares und schnell reagierendes Heiz- bzw. Kühlsystem erforderlich.
  • Zonierung: In bisherigen Projekten wurde die Deckenfläche meist ohne Berücksichtigung der späteren Raumaufteilung mit Rohrregistern eines steuerbaren Wasserkreises belegt. Aus diesem Grund war eine individuelle, raumbezogene Regelung nicht gegeben. Heute erfolgt die Zonierung der BKT-Rohrregister oft raumweise, wodurch die Raumtemperatur einzelner Räume unabhängig voneinander geregelt werden kann.

 

Nutzen

  • Nutzung von Umweltenergie: Zum Kühlen oder Heizen, beispielsweise durch freie Kühlung (Kühltürme), Erdwärmesonden, Erdkollektoren, Solarkollektoren oder Grundwasser. Die Umweltenergie kann direkt oder mit geringer Temperaturänderung durch Kältemaschinen bzw. Wärmepumpen wirtschaftlich genutzt werden.
  • Niedriger Primärenergieverbrauch: Speicherverluste, begrenzte Regelbarkeit und nicht beeinflussbare Wärmeströme vom Bauteil an den Raum bzw. umgekehrt bedingen höhere Wärme- und Kälteverbräuche als bei einer idealen Raumkonditionierung. Daraus ergibt sich systembedingt ein erhöhter Mehrverbrauch an Nutzenergie gegenüber gut regelbaren Systemen, die mit geringen Abweichungen von der Raumsolltemperatur auskommen. Durch den Einsatz von Umweltenergie zum Heizen und Kühlen wird aber der Primärenergieverbrauch der BKT-Systeme entscheidend reduziert. Der Hilfsenergieeinsatz für die Wärme- und Kälteverteilung ist bei wassergeführten Systemen geringer als bei luftgeführten Systemen.
  • Reduktion der Lastspitzen: Eine ausreichend dimensionierte BKT führt zur Reduktion von Lastspitzen und ein teilweises Verschieben dieser Last außerhalb der Anwesenheitszeit. Durch den Nachtbetrieb lässt sich der Energieverbrauch durch eine größere Effizienz (Coefficient of Performance, COP) reduzieren und gegebenenfalls von geringeren Nachtstromtarifen profitieren.
  • Selbstregelungseffekt: Aufgrund der relativ geringen Unter- und Übertemperaturen der Decke zum Raum ist der Selbstregelungseffekt sehr gut. Liegt die Raumtemperatur über der Bauteiloberflächentemperatur, so wirkt das Bauteil als Flächenkühlung, im umgekehrten Fall dagegen als Flächenheizung. Dies ist besonders in der Übergangsjahreszeit effektiv.
  • Reduzierung des Lüftungssystems: Die BKT bedingt die Entkopplung von thermischer Raumkonditionierung (Heizen und Kühlen) und Lüftungsanforderungen. Der auf das hygienisch erforderliche Maß reduzierte Luftvolumenstrom führt zur Verkleinerung des Kanalnetzes um bis zu 70% und zur Reduzierung der Betriebskosten und des Energieverbrauchs.
  • Komfort: Die nahe an der Raumlufttemperatur liegenden System- und Oberflächentemperaturen, der hohe Strahlungsanteil an der Wärmeübertragung sowie die Abwesenheit hoher Luftwechselraten und je nach System eventuell hoher Luftgeschwindigkeiten bringen thermische Behaglichkeit.
  • Architektur: Da die Rohrregister im Bauteil integriert sind, wird die innenarchitektonische Gestaltung kaum beeinflusst – allerdings sind abgehängte Decken zu vermeiden.

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