Die thermische Bauteilaktivierung, bei der massive Bauteile zur Beheizung und zur Kühlung von Gebäuden eingesetzt werden, beginnt sich am Markt zu etablieren. Diese Art der Raumkonditionierung ist besonders komfortabel, da große Flächen aktiviert werden und damit die Temperaturdifferenzen im Raum äußerst gering sind und der Strahlungsanteil besonders hoch ist.
Die Technologie kann zudem die Energiewende unterstützen. Sie ermöglicht es zum Beispiel, dass Wärmepumpenstrom zur Aufwärmung der Speichermassen vor allem dann bezogen wird, wenn Windstrom günstig verfügbar ist.
17&4 hat Seminare zur Bauteilaktivierung vorbereitet, die nun an Bauakademien und WIFIs angeboten werden. Mit unterstützendem e-learning Angebot auf der von 17&4 betreuten klimaaktiv Lernplattform.
Für alle zugänglich ist dieser Online Kurs Thermische Bauteilaktivierung.
Im FFG-Programm Forschungskompetenzen für die Wirtschaft, Qualifizierungsseminare:
Anwendungen und Grenzen der THErmischen BAuteilaktivierung im großVOLumigen Geschoßbau
FH Technikum Wien
17&4 Organsationsberatung GmbH
Kontakt:
Ronald Setznagel, Johannes Fechner
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Thermische Bauteilaktivierung – Steckbrief
Warum Thermische Bauteilaktivierung zunehmend relevant wird:
- Neubauten haben den Niedrigstenergie-Standard zu erreichen und sind weitgehend mit erneuerbaren Energien zu betreiben.
- Wärme wird vermehrt durch strombetriebene Wärmepumpen, aber auch solarthermische Anlagen bereitgestellt.
- Die Windkraft spielt für die Stromerzeugung vor allem im Winter bereits jetzt eine tragende Rolle, ein weiterer Ausbau ist zu erwarten. Da Wind bekanntlich nicht gleichmäßig weht, steigt damit auch der Bedarf an Energiespeichern.
Es macht einen Unterschied, zu welchem Zeitpunkt Strom für Wärme/Kälte bezogen wird. Gebäude, die Strom dann beziehen können, wenn die Produktion hoch und der Preis niedrig ist werden von günstigeren Tarifen profitieren. Dazu braucht es Energiespeicher.
Vorhandene Speichermassen thermisch zu aktivieren ist eine besonders wirtschaftliche Maßnahme:
- Der Neubau floriert in Österreich, etwa 50.000 Wohnungen in neuen Wohngebäuden werden derzeit pro Jahr baubewilligt. Damit gewinnen die mit den Neubauten hergestellten Speichermassen eine zusätzliche Bedeutung.
- Beim derzeitigen Neubauvolumen werden pro Jahr etwa 4 Millionen Quadratmeter Betondecken hergestellt. Würden in den nächsten 10 Jahren 10 Mio m² Betondecken thermisch aktiviert, so könnte damit eine Speicherkapazität genutzt werden, womit die Schwankungen der Stromerzeugung fast zur Gänze ausgeglichen werden könnten.
Die thermische Bauteilaktivierung ist im Grunde eine einfache Technologie:
- Rohrleitungen werden in massiven Bauteilen verlegt, durch die Wasser als Heiz- bzw. Kühlmedium fließt. Die aktivierten Bauteile nehmen über ihre gesamte Fläche Wärme auf oder geben sie wieder ab – je nach Heiz- oder Kühlfall.
- Durch die großen Übertragungsflächen können die Systemtemperaturen sehr niedrig gefahren werden (Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Raumluft 4 °C). Mit so geringen Vorlauftemperaturen arbeiten Wärmepumpen besonders effizient.
- Ein praktischer Selbstregelungseffekt stellt sich bei niedrigen Vorlauftemperaturen ein. Sobald die Raumtemperatur die Temperatur des aktivierten Bauteils erreicht kann dieser gar keine Wärme mehr abgeben.
- Die Stärken üblicher Betondecken reichen für eine thermische Aktivierung aus, es wird kein zusätzlicher Beton benötigt.
- Zum Kühlen eignen sich die freie Rückkühlung über Erdwärmetauscher, Grundwasserkühlung oder Kaltwassersätze.
- Kombinationen mit Erdsonden und Erdspeichern, mit thermischen Solaranlagen und Fernwärme sind möglich.
Die thermische Bauteilaktivierung aus Sicht der Nutzer:
In Gebäuden mit geringen Heizlasten (maximal 25 Watt/m²) ist eine aktivierte Decke ein komfortables Heizsystem.
- Der Strahlungsanteil ist besonders hoch und die Strahlung erwärmt den Fußboden. Die Deckenflächen stehen praktisch immer ausreichen zur Verfügung, bei den geringen Temperaturdifferenzen zwischen Oberfläche und Raumluft von maximal 4 K ist es gar nicht mehr möglich, die Strahlung zu orten.
- Es sind grundsätzlich keine Heizkörper erforderlich, da das System träge ist können aber kleine Heizkörper z.B. im Bad über den Warmwasserkreislauf gespeist, vorgesehen werden.
- Im Sommer kann über die großen Flächen mit Wassertemperaturen um 20 °C sehr wirtschaftlich gekühlt werden.
- Das Anbohren der Rohrregister muss verhindert werden (gilt auch für E-Leitungen etc.), die Lebensdauer ist ausreichend (u.a. auf Grund der geringen Temperaturbelastung, hochwertige Rohrmaterialien, keine Kupplungen in betonierten Bauteilen)
- Die Wirtschaftlichkeit kann im Neubau dem Vergleich mit einer Fußbodenheizung standhalten.
Die thermische Bauteilaktivierung aus Sicht der Bauträger:
Erfahrungen gibt es seit vielen Jahren, die Bauteilaktivierung ist im Gewerbebau seit langem Standard. Jetzt erwarten Fachleute, dass sich die Bauteilaktivierung auch im Wohnbau durchsetzen wird, da der schrittweise eingeführte Niedrigstenergiestandard dafür sorgt, dass die thermische Qualität der Gebäude so gut sein muss, dass diese Technologie sehr gut eingesetzt werden kann.
- Die komfortable Kühlfunktion kann praktisch ohne Zusatzaufwand besonders kostengünstig angeboten werden
- Der Entfall von Heizkörpern verbessert die Nutz- und Möblierbarkeit. Um jederzeit und rasch besonderen Wärmebedürfnisse zu entsprechen können dennoch (sehr kleine) Heizkörper vorgesehen werden.
- Die Energie- und Betriebskosten sind üblicherweise vergleichsweise günstig, das Risiko für hohe Energiekosten in der Zukunft ist gering (Überraschungen sind schwer absehbar, siehe Entscheidung zu Dieselfahrverboten in Deutschland).