Titel

Bauteiltemperierung

Die Bauteiltemperierung ist zunächst nur ein Wärme- oder Kälteverteilsystem, aber da sie eine ziemlich elegante Methode darstellt, wollen wir sie hier genauer beleuchten. Folgende Vorteile hat das System:

  • Aufgrund der nachfolgend beschriebenen Wirkungsweise sind nur sehr geringe Über- oder Untertemperaturen zur behaglichen Raumtemperierung ausreichend. Das bedeutet, dass natürliche Wärme- oder Kältequellen unmittelbar, ohne weitere Aufbereitung, genutzt werden können. Dies spart Unmengen an Geld, wenn es richtig gemacht wird.
  • Die geringen Oberflächentemperaturen und Temperaturdifferenzen entsprechen eher den Gegebenheiten in der Natur, an die sich der Mensch gewöhnt hat und sind damit automatisch auch sehr behaglich.

Betonkernaktivierung

Zur Bauteiltemperierung gibt es im wesentlichen folgende technischen Systeme:

  • Fußbodenheizung
  • Kapillarrohrmatten (Wand, Decke)
  • Betonkerntemperierung

Während bei der Fußbodenheizung lediglich der Boden genutzt wird, können mit Kapillarrohrmatten Wände und Decke thermisch aktiviert werden. Bei der Betonkerntemperierung werden Boden und Decke als Austauschmedium genutzt. Daher versteht sich von selbst, dass die Temperaturen bei der Fußbodenheizung größer sein müssen im Vergleich zu Systemen, die eine größere Tauscherfläche nutzen können.

Leider werden die Systeme der Bauteiltemperierung sehr häufig falsch eingesetzt, so dass sie nicht funktionieren. So hat sich das Image ergeben, dass die Systeme nicht funktionieren, was aber nicht stimmt. Leider haben die Planer hier eher versagt und nicht integral gearbeitet. Ohne eine dynamische Gebäudesimulation dürfen die Systeme sowieso nicht konzipiert werden, da nur mit dynamischer Gebäudesimulation das Ganzjahresverhalten zuverlässig überprüft werden kann.

Der Betonkernaktivierung, auch Betonkerntemperierung genannt, widmen wir noch eine eigene Seite, da sie unser Favorit für den Neubau ist. Im Bestand läßt sich die Funktion der Betonkernaktivierung gut durch die Kombination aus Fußbodenheizung und Kapillarrohrmatte an der Decke nachbilden. Der Kostenvorteil von nur einem System geht dabei natürlich verloren.

Das Wirkprinzip der Betonkernaktivierung lässt sich unmittelbar aus der Definition der Empfindungstemperatur ableiten. Eine größere Strahlungstemperatur der Umgebungsflächen führt gleichzeitig zum Anheben der Empfindungstemperatur bei gleichbleibender Raumlufttemperatur. Oder anders dargestellt, bei gleichbleibender Empfindungstemperatur kann die Raumlufttemperatur gesenkt werden, da die Oberflächentemperatur angehoben wird.

Da eine sehr große Fläche thermisch wirksam wird, kann die Temperaturdifferenz des Mediums im Vergleich zur gewünschten Raumlufttemperatur sehr gering sein. So reicht zum Beispiel im Winterfall bei extrem kalter Außenlufttemperatur eine maximale Vorlauftemperatur der Heizung von 26°C bei entsprechend guter Bauphysik.

Betonkernaktivierung

Durch die geringe Temperaturdifferenz zwischen Betonkern und Raumluft besitzt das System eine "integrierte" Regelung, den Selbstregeleffekt. Dazu ein Beispiel: In einem Raum, der im Sommer zum Beispiel auf 22°C Raumlufttemperatur gekühlt ist, wird kein weiterer Kälteaustausch zwischen Betonoberfläche und Raumluft möglich sein, wenn die Oberflächentemperatur auch genau 22°C beträgt. Angenommen es handelt sich um einen Seminarraum, der plötzlich mit einer großen Anzahl an Personen belegt wird. Das bedeutet, die Raumluft heizt sich aufgrund der plötzlichen internen Last zum Beispiel auf 24°C auf. Daraufhin wird der Wärmeaustausch aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Raumluft thermisch wieder initiiert und die Betondecke kühlt, eine Regelung von Geisterhand. Nehmen wir weiter an, der Seminarraum ist später am abend nicht belegt und die Außenlufttemperatur sinkt nachts auf 15°C, so dass auch die Raumlufttemperatur auf 20°C sinkt: In diesem Fall heizt die Decke, ohne dass in die Regelung eingegriffen werden mußte. Wer es versteht die Betonkernaktivierung richtig einzusetzen, findet hier ein sehr stabiles System mit erstaunlichen Eigenschaften.

Durch die Betonkerntemperierung - mit einer Oberflächentemperatur immer in der Nähe der gewünschten Raumlufttemperatur - wird demnach ein Klima in einem Gebäude eingestellt. Unterschiedliche Beheizungen einzelner Etagen oder Räume sind nicht erforderlich, das zeigen ausgeführte Beispiele und Nutzerbefragungen. Ursache dafür ist, dass die Empfindungstemperatur aufgrund der relativ hohen Strahlungstemperatur von Boden und Decke nur in kleinen Bereichen schwankt. Voraussetzung ist jedoch, eine gut gedämmte Außenhülle mit einer hohen Oberflächentemperatur.

Und da im Wohnungsbau unterschiedliche Raumtemperaturen gewünscht sind, ist die Betonkernaktivierung dort nur bedingt sinnvoll bzw. sie muss als Grundlast mit einem ergänzenden Spitzenlastsystem eingesetzt werden.