Luftbasierte Betonkernaktivierung mit Lüftung
Kühlung und Lüftung in einem
Vor dem Hintergrund steigender Anforderungen an die Energieeffizienz von Neubauten gewinnen ressourcenschonende Heiz- und Kühltechniken sowie erneuerbare Energien zunehmend an Bedeutung. Einen wichtigen Beitrag dabei liefert die thermische Bauteilaktivierung, bei der die Gebäudemasse selbst zur Temperierung der Räume genutzt wird. Bauteile aus Beton sind dafür besonders geeignet, da dieser Wärme gut speichert und gleichzeitig gut leiten kann. Die im Beton eingespeicherte Energie wird zeitverzögert und zu einem energetisch sinnvollen Zeitpunkt an die Räume abgeführt. Mit einer Bauteilaktivierung können Gebäude so auf effiziente Art gekühlt und beheizt werden. Im luftbasierten System Concretcool von Kiefer Klimatechnik wird die Luft für die Bauteilaktivierung zusätzlich zur Frischluftversorgung genutzt, womit eine energiesparende und nachhaltige Low-Tech-Lösung geschaffen wurde.
Gallerie
Mit dem System Concretcool von Kiefer Klimatechnik zur luftbasierten Bauteilaktivierung und Lüftung sind glatte Deckenansichten möglich - die Luftauslässe werden flächenbündig in die Betondecken integriert.
Bild: Kiefer Klimatechnik, Stuttgart
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Die Kühlrohre werden in der statisch neutralen Zone der Betondecke zwischen oberer und unterer Bewehrung positioniert. Befestigt werden sie mit Kabelbindern an der unteren Bewehrung, wodurch sie beim Vergießen der Betondecke nicht aufschwimmen.
Bild: Kiefer Klimatechnik, Stuttgart
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Nachhaltige Bauteilaktivierung mit Außenluft
Meist werden für die Aktivierung Schläuche im Bauteil verlegt, in
denen Wasser als Energieträgermedium zirkuliert. Bei Conretcool
dient hingegen Außenluft als Energieträger, die gleichzeitig als
Zuluft
für die Lüftungsanlage
verwendet wird. Der Hersteller nennt diese Verwendung der Außenluft
ohne weiteren Energieaufwand zur Kühlung des Gebäudes „Free
Cooling“. Die jährliche Durchschnittstemperatur der Außenluft in
Deutschland beträgt je nach Region zwischen acht und elf Grad
Celsius – genügend, um das System an rund siebzig Prozent des
Jahres zur direkten Kühlung von Betondecken zu nutzen. Besonders
bei modernen Gebäuden, die oft so gut gedämmt sind, dass interne
Wärmequellen mehr Energie abgeben, als durch die Gebäudehülle
verloren geht und die deshalb eine ganzjährige Kühlung benötigen,
kann eine solche Bauteilaktivierung sinnvoll sein.
Selbstregulierungseffekt mit einfacher Regelung
Während die kalte Zuluft die Kühlrohre in der Betondecke
durchströmt, entzieht sie dieser die Wärme und erwärmt sich selbst
dabei auf rund 21 Grad Celsius. Diese erwärmte Zuluft wird den
Räumen zugeführt und deckt dort den hygienischen Frischluftbedarf.
Für eine gute Energieübertragung sorgen wärmeleitende
Aluminiumrohre, deren innere Oberfläche durch Rippen nahezu
vervierfacht ist, wodurch ein Wärmeübertragungsgrad von neunzig
Prozent erreicht wird. Aufgrund der großen Speicherkapazität der
Betondecken erfolgt dieser Prozess selbstregulierend und fast
schwankungsfrei. Dieser Effekt wird unterstützt durch eine
Low-Tech-Lösung mit einem einfachen Regulierungskonzept, bei dem
die im Bauteil eingespeicherte Energiemenge in einem
24-Stunden-Zyklus kontrolliert und bei Bedarf abgeführt wird. Wenn
am Abend nach Ende der Nutzungszeit also die im Tagesverlauf
eingespeicherte Energie noch nicht komplett abgeführt wurde, wird
die Anlage in den Morgenstunden vor Betriebsbeginn wieder
angeschaltet und so die Restwärme aus der Decke abgeführt. Dies
sichert die Nutzung des energetisch günstigsten Temperaturniveaus
der Außenluft in den kühlen Morgenstunden.
Reduzierte Gestaltung der Lüftungslösung
Als Lüftungssystem
stellt Concretcool die hygienisch erforderliche Mindestluftmenge
bereit, ausgehend vom Mindestaußenluftstrom nach DIN EN 16798:
Energetische Bewertung von Gebäuden - Lüftung von Gebäuden - Teil
3: Lüftung von Nichtwohngebäuden - Leistungsanforderungen an
Lüftungs- und Klimaanlagen und Raumkühlsysteme. Besonders
praktisch ist diese Art der mechanischen Lüftung bei
Innenstadtlagen mit hoher Emissionsbelastung. Die flächenbündig in
die Betondecken integrierten Luftauslässe und die glatten
Deckenansichten mit minimierter, möglichst unsichtbarer Technik
lassen dabei alle Freiheit in der Gestaltung. Auch die Statik wird
nicht beeinträchtigt, denn die Kühlrohre werden in der statisch
neutralen Zone der Betondecke zwischen oberer und unterer Bewehrung
positioniert. Befestigt sind die Kühlrohre, die auf
Aluminiumstützen aufliegen, mit Kabelbindern an der unteren
Bewehrung, wodurch sie beim Vergießen der Betondecke nicht
aufschwimmen. Aufgrund der Integration in die Betondecke, setzt das
System allerdings unbedingt ein integrales Verfahren schon in
frühen Planungsphasen voraus.
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