_Beton

Als thermische Bauteilaktivierung (BTA), Betonkerntemperierung (BKT) oder Betonkernaktivierung werden Heiz- oder Kühlsysteme bezeichnet, bei denen Wasser oder Luft führende Rohrleitungen durch Wände oder in Decken verlaufen und die Speichermassen dieser massiven Bauteile zur Temperaturregulierung nutzen. Sie sind mittlerweile fester Bestandteil eines wirtschaftlichen Gebäudekonzeptes.

Funktionsprinzip
Die Bauteilaktivierung macht sich die Eigenschaft des Betons zunutze, als Speichermasse zu wirken. Diese nimmt Wärme von einem Medium wie Luft oder Wasser auf, speichert sie und gibt sie zeitversetzt an die Umgebung weiter. Es kommt also zu einer Phasenverschiebung zwischen Energieerzeugung und -abgabe. Zur thermischen Aktivierung der Flächen werden Rohrsysteme in Decken, Böden oder Wänden verlegt, durch die Wasser oder Luft zirkuliert, die als Heiz- oder Kühlmedium wirken. Da die Übertragungsfläche die Wärme bzw. Kälte speichert, können die Temperaturen, die ins System geführt werden müssen, relativ niedrig sein. Im Gegensatz dazu muss das Wasser einer Zentralheizung mit hohen Temperaturen eingespeist werden, damit die vergleichsweise kleinen Heizkörper genügend Wärme abgeben. Bei flächigen Systemen verringern sich die Vor- und Rücklauftemperaturen entsprechend. Die Einspeisung kann über Fernwärme, Erdwärme oder durch Wärmepumpen erfolgen. Zum Kühlen eignen sich Grundwasser, die Nachtluft oder eine Sohlplattenkühlung. Energieaufwendiger ist die Versorgung mit Kompressionskältemaschinen, da diese hohe Stromkosten erzeugen.

Bauliche Umsetzung
Während der Bauzeit werden in die Ortbetondecken vorgefertigte Rohrregister in gleichmäßigem Abstand an die bauseitige obere Bewehrung gehängt und fest positioniert. Hochdruckvernetzte Polyethylenrohre  (PE-Xa-Rohre) eignen sich aufgrund ihrer Robustheit und Formbeständigkeit besonders, da Spannungsrisse oder unachtsame Beschädigung durch den Baustellenbetrieb auf jeden Fall vermieden werden müssen. Anschließend werden die Rohrleitungen in die Betondecke eingegossen.

Neben der Verlegung in Ortbetondecken lassen sich die Rohrregister auch in Spannbeton-Fertigdecken integrieren. Im Fertigteilwerk werden sie im unteren Plattenspiegel der Decke angeordnet. Nach Einbau der Fertigdecken werden die Anschlussleitungen von Fachfirmen montiert. Diese Konstruktion hat den Vorteil, dass die Lasten stark reduziert werden können und damit eine wirtschaftliche Bauweise möglich ist. Als nachteilig kann sich der Einbau an der Schnittstelle verschiedener Gewerke erweisen.

Die Rohrleitungen einiger Systeme lassen sich besonders oberflächennah einbauen. Nur einige Zentimeter unter dem Deckenabschluss werden sie unter der Bewehrung befestigt. Das erhöht die Kühl- und Heizleistung auf der Rauminnenseite, kann jedoch zu Einschränkungen beim Innenausbau führen. Denn die Befestigung von Systemwänden, Leuchten etc. ist nur dort möglich, wo keine Rohre liegen.

Bauteilintegrierte Akustiklösungen
Bauteilaktivierte Betondecken sollten nach Möglichkeit nicht abgehängt werden, da ihre Effizienz deutlich verringert würde. Herkömmliche Akustikdecken sind deshalb nicht geeignet. Es gibt jedoch Ansätze, die Anforderungen der Raumakustik mit der Bauteilaktivierung zu kombinieren. So hat das Fraunhofer Institut in Zusammenarbeit mit der Firma Max Frank Absorberstreifen entwickelt, die bereits vor dem Betoniervorgang in die Decke eingelegt werden können. Das Schallabsorbermaterial besteht aus Blähglasgranulat. Bei einer Deckenbelegung von 20% soll es den Schall um bis zu 70% absorbieren.

Thermische Steckdosen
Einige Hersteller (Uponor, Zent-Frenger) bieten als Zusatzmodul ihrer Rohrsysteme die sogenannte Thermische Steckdose an. Sie ist für Räume mit erhöhten Wärmelasten, z.B. Serverräume oder verglaste Eckräume, konzipiert, die mit einem zusätzlichen Temperiersystem ausgestattet sind, etwa einem Deckensegel. Die thermische Steckdose verbindet das Deckensegel mit dem Hauptleitungssystem über einen Adapter. Im Bedarfsfall kann dieses Spitzenlastenelement zum Heizen oder Kühlen hinzugefügt werden. Die „Steckdose“ wird in die Deckenfläche eingearbeitet oder im Halbfertigteil vormontiert und zusammen mit den Rohrsystemen einbetoniert.

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