Regenerative Kühlung
Je wärmer das Klima wird, desto mehr werden wir Gebäude kühlen müssen, umso mehr werden wir CO2 emittieren, umso stärker wird der Treibhauseffekt sein, umso wärmer wird das Klima werden, umso mehr werden wir kühlen müssen ...
Diese Art von Teufelskreis wird in der Regelungstechnik auch positive Rückkopplung genannt. Sie kennen das von Lautsprechern, die plötzlich ein laut pfeifendes Geräusch von sich geben, wenn sie die Aufnahme des Mikrofons wiedergeben, das wiederum das Geräusch des Lautsprechers aufnimmt. Das Ergebnis ist in der Regel: unerträglich. Daher haben wir bei BOB diesen Teufelskreis durchbrochen, indem wir unsere Mietflächen mit regenerativen Energien aus der Tiefe des Erdreiches kühlen. Sie kennen die angenehme Kühle, wenn Sie im Sommer in den Keller gehen. Diese Kühle nutzen wir kostenlos für BOB, ohne weiteres Zutun am Klimawandel.
Kühlung ohne Kältemaschine
Die Kühlung hat bei BOB ihren Ursprung in der Geothermie, also niedrigeren Temperaturen, die aus dem Untergrund stammen. Das im Erdreich gekühlte Wasser strömt durch Rohre der Bauteilaktivierung in Decken und Böden. Sie führt in allen Flächenmodulen zu einer angenehmen Strahlungskühlung mit ungefähr 23 °C Strahlungstemperatur an den Oberflächen von Decke und Boden. BOB setzt also keine Klimaanlage ein, die häufig zu Beschwerden und Krankheiten führt.
Die Kälteenergie aus dem Erdreich ist kostenlos. Lediglich elektrische Energie für Umwälzpumpen, die das Wasser in der Bauteilaktivierung transportieren, müssen Nutzer bezahlen. Mit dem Einsatz der Geothermie kann das BOB-System hohe Effizienzgrade erreichen. Bei der Kälteerzeugung spricht man von dem COP (coefficient of performance), der das Verhältnis aus Kälteleistung zu eingesetzter elektrischer Leistung beschreibt. Mittels der Erdkälte kann ein COP von 25 erreicht werden. Das bedeutet in Energieeinheiten gesprochen, dass eine Kilowattstunde elektrische Energie 25 Kilowattstunden Kälte erzeugt. Klassische Kältemaschinen haben ein COP von 3 und teilweise im Betrieb noch darunter. Insofern benötigt die Kühlung über Erdkälte nur 1/8 der Energie einer Kältemaschine, das entspricht einer Energieeinsparung von 87 %.
Der COP von 25 erklärt, warum die Kühlkosten bei einem BOB winzige 2 Cent/m²Monat betragen. Rechnet man diese Zahl auf einen Mitarbeiter um, so entsprechen die Betriebskosten für die Kühlenergie bei BOB einem Eis mit 3 Kugeln pro Mitarbeitenden und pro Jahr! Bedenkt man, dass aufgrund des Klimawandels der Kühlenergiebedarf in unseren Breiten deutlich steigen wird, so ist diese effiziente Kühlenergieerzeugung ökologisch und ökonomisch sehr wichtig. Schließlich bedeutet eine gute Kühlung eine höhere Produktivität für die Menschen im Büro.
Die Kälteerzeugung wird durch eine Wettervorhersagesteuerung in der zentralen Software BOB.i geregelt.
Was BOB beim Kühlen im Büro beachtet
Schauen wir uns an, wovon der Kühlenergiebedarf in Bürogebäuden im Wesentlichen abhängt:
- Die Bauphysik spielt eine große Rolle. Der Glasanteil in der Fassade und die Verschattungsmethode stellen die wesentlichen Größen dar. Ein großer Glasanteil führt zu deutlich höherem Kühlenergiebedarf, auch wenn eine Verschattung die Sonne von der Einstrahlung ins Gebäude abhalten sollte. Glas (auch eine Dreifachverglasung) hat eine um den Faktor 4 schlechtere Wärmedämmung als eine geschlossene Wand und wird somit auch im Sommer wärmer und strahlt nach innen Wärme ab. Eine außen liegende Verschattung hilft natürlich, aber prinzipiell ist ein zu hoher Glasanteil an der Fassade eines Gebäudes kontraproduktiv, wie Sie unten in der Grafik sehen.
- Die thermische Speichermasse im Gebäude ist der nächste wichtige Aspekt. So bleibt beipsielsweise ein Altbau mit großer thermischer Speichermasse deutlich länger behaglich, als das ein Neubau schafft. Abgehängte Decken und Doppel- oder Hohlraumböden beeinflussen die thermische Behaglichkeit sehr stark. Gerade der Boden ist dabei wichtig, da die Sonne auf den Boden fällt. Findet sie dort keine (gekühlte) Speichermasse, muss die Wärmeenergie mit hohen Kosten weggekühlt werden.
- Auch die internen Geräte wie EDV oder Beleuchtung sorgen im Bürogebäude für einen erhöhten Kühlenergiebedarf. Ein schlechtes Beleuchtungskonzept, zum Beispiel ohne Tageslichtlenkung in der Fassade, benötigt mehr Energie und ein Großteil dieser Energie ist Wärme, die wieder weggekühlt werden muss. Daher bezahlt man ein schlechtes Beleuchtungskonzept doppelt.
- Und schließlich spielt die Energieerzeugung eine große Rolle. Zu 99 % werden in Bürogebäuden herkömmliche Kältemaschinen und Klimaanlagen eingesetzt. Deren Effizienz hat physikalisch bedingt Grenzen und in der Realität stimmen die Prospektwerte der Effizienz (Kälteenergie/Aufnahme an elektrischer Energie) leider sehr oft nicht. Hier werden wie in anderen Branchen auch, Zahlen geschönt.
Schauen wir uns jetzt einmal typische Energiewerte für das Kühlen in Bürogebäuden an:
Mit Nutzenergie wird der Energiebedarf des Gebäudes beschrieben, Endenergie ist die Energie, die Sie einkaufen und Primärenergie ist die ökologische Bewertung der eingesetzten Energie, also unter Berücksichtigung aller Verluste bis zur Energiequelle.
Bei einem Konzept wie BOB ist der Nutzenergiebedarf bereits drastisch reduziert, da die unterschiedlichen Aspekte, die u.a. oben aufgezählt sind, in ein ausbalanciertes funktionierendes System gebracht worden sind. Wie überzeugend die umweltfreundliche Geothermie in der Kombination mit einer ausgeklügelten Bauphysik wirken kann, ist an den geringen Werten für End- und Primärenergie im folgenden Diagramm zu sehen:
Während bei das Klima belastenden Bürogebäuden je 1.000 m² Fläche über 12.000 kg CO2 pro Jahr in die Atmosphäre abgegeben werden, spart man bei einem Bürogebäude nach dem BOB-System 97,2 % CO2 ein. Bei den Energiekosten ist es noch drastischer. Bei schlechten Bürogebäuden kostet die Kühlung den Mieter 5.300 € pro Jahr und bei BOB ist der Balken kaum erkennbar, so gering sind die Kühlkosten. Daher können Sie bei BOB mit einer kleinen Photovoltaikanlage die Kühlung sogar mit 0 kg CO2 erzeugen lassen, ohne einen Kostennachteil zu haben.
Egal wie wir nun zum uns bedrohenden Klimawandel stehen: Es ist sicherlich keine Alternative, Bürogebäude nicht zu kühlen. Die Gesundheit von Büronutzern sollte uns ein hohes Gut sein und die höhere Wirtschaftlichkeit, die Sie mit "gekühlten" Mitarbeitenden in Ihrem Unternehmen erzielen, spricht für sich.
MIt der Geothermie und der ausbalancierten Bauphysik haben wir uns bei BOB bewusst für ein System entschieden, das den oben beschriebenen Teufelskreis bei der Wirkung auf den Klimawandel durchbricht. Auch ein künftiger Hitzerekord bringt BOB so nicht ins Schwitzen.
