Bauzentrum_2022_05

BAUZENTRUM E-BAU 5 | 2022 8 Beton Betonkerntemperierung CONCRETCOOL Bereits vor 20 Jahren hat die Firma Kiefer Klimatechnik die Betonkerntemperierung CONCRET- COOL entwickelt – seitdem hat sich das BTA-Lüftungssystem vielfach in der Praxis bewährt. Seine Besonderheit ist, dass Außenluft – und nicht wie üblicherweise Wasser – als Wärmeträger- medium dient und ohne weiteren Energieaufwand zur direkten Kühlung der Betondecken genutzt wird. Ebenso deckt diese Außenluft den hygienischen Frischluftbedarf im Gebäudeinneren. Damit bietet CONCRETCOOL eine einmalige Doppelfunktion in der technischen Gebäudeausrüstung. Eins ist sicher: Mit steigendenAnforderungen an die Energieeffizienz von Neubauten gewinnen ressourcenschonende Heiz- und Kühltechniken sowie erneuerbare Energien zunehmend an Be- deutung. Die thermische Bauteilaktivierung bie- tet die Möglichkeit, die Gebäudemasse als Ener- giespeicher zu nutzen. Generell unterscheidet man dabei zwischen luft- und wasserbasierten Systemen, wobei CONCRETCOOL ausschließ- lich mit Luft arbeitet. In beiden Fällen werden in Wänden, Decken oder Fußböden Rohrsyste- me verlegt, durch die Luft oder Wasser strömt, die dem Bauteil Energie entziehen. Der Baustoff Beton eignet sich hierfür besonders gut, da er Wärme einerseits gut speichern und anderseits gut leiten kann. Die im Bauteil eingespeicherte Energie wird aufgrund der Trägheit der Masse zeitverzögert zu einem energetisch sinnvolleren Zeitpunkt aus den Räumen abgeführt. Mit ei- ner Bauteilaktivierung können Gebäude also auf eine besonders ressourcenschonende Art ge- kühlt werden. Mit der Betonkerntemperierung CONCRET- COOL hat Kiefer eine Variante auf den Markt gebracht, bei der Zuluft als Energieträger dient, die aus hygienischen Gründen sowieso benötigt wird. Dies bringt zwei wesentliche Vorteile mit sich: Energieeinsparung und Frischluft durch Freie Kühlung (Free Cooling) Erster entscheidender Vorteil von Zuluft als Energieträger ist, dass sich die Außenluft ohne weiteren Energieaufwand zur Kühlung des Gebäudes verwenden lässt. Denn die jährliche Durchschnittstemperatur der Außenluft liegt in Deutschland je nach Region zwischen 8 - 11 °C, ein Wert der ausreichend ist, freie Kühlung (Free Cooling) an rund 70 Prozent des Jahres zur direkten Kühlung von Betondecken zu nutzen. Diese Kühlleistung gewinnt vor allem vor dem Hintergrund an Bedeutung, dass moderne Bü- rogebäude praktisch ganzjährig gekühlt werden müssen. Gültige Vorschriften wie EnEV und DIN 4108-7 können nur mit hohen Dämm- werten und dichten Gebäudehüllen eingehalten werden. Wärmeverluste sind selbst im tiefsten Winter vernachlässigbar, da interne Wärmequel- len wie Personen, Beleuchtung, etc. mehr Ener- gie abgeben als durch die Gebäudehülle verloren geht. Als zweiter, wichtiger Grund spricht für CON- CRETCOOL, dass die Technik nicht nur Gebäu- de durch Bauteilaktivierung temperiert, sondern gleichzeitig ein Lüftungssystem ist, dass die hy- gienisch erforderliche Mindestluftmenge bereit- stellt. Der Mindestaußenluftstrom ist nach DIN EN 16798 definiert und setzt sich zusammen aus einem Volumenstrom je Person und einem Vo- lumenstrom je Quadratmeter Fläche, der die Schadstoffarmut des Gebäudes berücksichtigt. Entsprechend „dem vorausgesagten Prozentsatz Unzufriedener“ definiert die Norm vier Katego- rien (I bis IV). Die Verwendung der besten Kategorie I ermög- licht einerseits eine hohe Luftqualität und da- mit verbunden eine hohe Nutzerakzeptanz und stellt andererseits eine ausreichende Luftmenge für das „Entladen“ der in der Betondecke einge- speicherten Wärmeenergie sicher. Obwohl die stationäre Kühlleistung von CONCRETCOOL üblicherweise nur im Bereich von 15-25 W/m² liegt, können damit instationär aufgrund des Speichervermögens der Decke, zeitlich begrenzt, durchaus die heute üblichen Kühllasten von 30- 70 W/m² abgeführt werden. Die Funktionsweise von CONCRETCOOL – eine Art modernes Hypokaustum Die Funktionsweise des Lüftungssystems CON- CRETCOOL ähnelt einem Hypokaustum, einer Warmluftheizung der alten Römer. Dabei wer- denmassive Bauteile wieWände, Fußböden oder Sitzbänke mit warmer Luft durchströmt. Wäh- rend jedoch in der Antike außerhalb des Hauses liegende Brennöfen als Energiequelle dienten, wird bei CONCRETCOOL das Kühlpotential der Außenluft verwendet, wodurch bis zu 50 % des Energiebedarfs im Vergleich zu herkömm- lichen Systemen mit Wasser als Energieträger eingespart werden können. Dies funktioniert wie folgt: Liegt die Temperatur der Zuluft zwischen 10  In die Betondecken werden rasterbezogen Kühlrohre aus wärmeleitendem Aluminium eingegossen Fotos: Kiefer Klimatechnik