Bauteilaktivierung – intelligentes Heizen, Kühlen und Speichern
Die thermische Bauteilaktivierung ist eine einfache Methode für behagliches Heizen und Kühlen. Sie kann Wärme oder Kälte speichern und ist deshalb auch optimal für den Einsatz von erneuerbarer Energie geeignet. Bauteilaktivierung ist zu Recht eine „Heizung der Zukunft“!
Anforderungen an zukünftige Wärmesysteme
Die wichtigste Aufgabe bei der Planung eines Heizsystems ist eine hohe Behaglichkeit der Wohnräume zu jeder Jahreszeit. Dazu zählt eine ausreichende Beheizung im Winter, was durch die gute Dämmung von Neubauten relativ einfach ist. Das Augenmerk richtet sich immer mehr auf die Kühlung unserer Wohnräume im Sommer, bedingt durch die zunehmende Erderhitzung. Klimaanlagen, die in letzter Zeit häufig eingebaut werden, brauchen viel Energie und sind als zusätzliche Haustechnik teuer.
Ein weiterer Schwerpunkt betrifft die Speicherung von Wärme, die durch den geplanten Umstieg auf erneuerbare Energie notwendig wird. Eine moderne Heizung soll sich nur dann einschalten, wenn z.B. günstiger Windstrom oder kostenlose Sonnenenergie vorhanden ist. Die restliche Zeit sollten die Wohnräume aus einem Wärmespeicher versorgt werden.
Die thermische Bauteilaktivierung vereint all diese Anforderungen: Sie bietet ein behagliches Raumklima für die BewohnerInnen, kann sehr effizient mit erneuerbarer Energie arbeiten und ist dennoch einfach und kostengünstig zu realisieren.
Wie funktioniert die thermische Bauteilaktivierung?
Die Besonderheit der thermischen Bauteilaktivierung (TBA) besteht darin, dass die Heizregister im Zuge der Errichtung des Gebäudes in Bauteile einbetoniert werden. Häufig werden dafür betonierte Geschoßdecken verwendet, die somit zu einer Flächenheizung werden. Die gute Wärmeleitfähigkeit von Beton erwärmt die gesamte Decke gleichmäßig und rasch.
Das Aufheizen der massiven Geschoßdecke und die sehr gute Wärmespeicherfähigkeit von Beton bewirken, dass die thermische Bauteilaktivierung als Wärmespeicher fungiert. Die Geschoßdecke kann viel Wärme aufnehmen und zeitverzögert wieder abgeben. Bei einem Pilotprojekt hielt die gespeicherte Wärme ein Passivhaus im November 4 Tage warm, ohne nachheizen zu müssen. In diesem Zeitraum sank die Raumtemperatur nur von 23 °C auf 21 °C.
Die Bauteilaktivierung hat den großen Vorteil, dass der Wärmespeicher genau dann aufgeheizt werden kann, wenn die günstigsten Wärme- oder Stromtarife angeboten werden. Auch Solarwärme von sonnigen Tagen kann gespeichert und später genutzt werden.
Auch sommerliche Kühlung ist mit thermischer Bauteilaktivierung (TBA) möglich. Das Heizregister wird dann mit kühlem Wasser durchflutet, das die Wärme der Wohnräume über die Geschoßdecke abführt. Gekühlt wird das Wasser meist über ein Rohrsystem, das im Erdreich verlegt ist. Oder die Kühlung erfolgt mit einer Wärmepumpe, die damit gleich das Warmwasser für den Haushalt erwärmt.
Bauteilaktivierung im Neubau
Beim Neubau kann die thermische Bauteilaktivierung (TBA) sehr einfach während der Rohbauphase in Decken oder Wänden umgesetzt werden. Bei guter Planung ist der Einbau von Heiz- bzw. Kühlregistern in die Decke rasch, unkompliziert und damit kostengünstig möglich. Die Rohrleitungen werden vor dem Betonieren der Geschoßdecken verlegt.
Für die Planung einer TBA als alleiniges Heizungssystem ist eine Bauweise als Passivhaus-Standard Voraussetzung. Die Heizlast wird dann nach dem Passivhaus Projektierungspaket (PHPP) oder einem dynamischen Gebäudesimulationsprogramm bestimmt und mit der Baubehörde abgestimmt.
Routinierte Firmen vergleichen den Montageaufwand einer TBA mit jenem einer Fußbodenheizung. Ein planerischer Mehraufwand ist beim Rohbau nötig, weil die Installation der Heizungsrohre bereits in dieser Phase erfolgt.
Bauteilaktivierung in der Sanierung
Auch in der Gebäudesanierung gibt es Möglichkeiten eine TBA einzusetzen. Am Markt werden zum Beispiel Kapillarrohrmatten angeboten, die an der Decke, an der Wand oder im Fußboden montiert werden können. Ebenso sind überputzbare Heizregister für Wand und Decke verfügbar. Beim Trockenbau werden häufig Gipsbauplatten mit fertig installierten Heizungsrohren eingesetzt.
Wie beim Neubau ist auch bei der Sanierung eine Dämmung auf Niedrigenergie-Standard notwendig, um die TBA optimal nutzen zu können.
Bei der Planung ist eine Berechnung der notwendigen Flächen und Speichermassen wichtig, um die Sanierung auf eine optimale Wirkung der TBA auszulegen.
Vorteile und Herausforderungen
Vorteile:
- Hohe Behaglichkeit in den Räumen.
- Geringere Luftumwälzung, dadurch weniger Staubbelastung.
- Geringere Vorlauftemperaturen verringern die Heizungsverluste.
- Geringere Vorlauftemperaturen machen den effizienten Einsatz von Solarsystemen, Brennwertgeräten und Wärmepumpen möglich.
- Niedrigere Raumlufttemperaturen sind besser für die Atmung und unsere Gesundheit.
- Strahlungswärme empfinden Menschen als angenehm.
- Auch Kühlung im Sommer möglich.
- Höhere Flexibilität bei der Einrichtung des Raumes da keine störenden Heizkörper oder Wandheizungen.
- Zukünftig attraktive Tarifmodelle bei Wärme und Strom aufgrund der Flexibilität bei Heiz- und Kühlzeiten durch Speicherung absehbar.
- Einfache Temperaturregelung bei der TBA durch Selbstregeleffekt.
Herausforderungen:
- Höhere Sorgfalt bei der Montage von Einrichtungsgegenständen an Decken oder Wänden mit TBA notwendig (Gefahr von „Anbohren der Rohrleitung“).
- Bei privaten Bauvorhaben wahrscheinlich höhere Planungskosten.
- TBA ist ein träges Heiz- bzw. Kühlsystem und kann stark schwankende Wärme- oder Kälteeinträge nicht schnell ausgleichen. Auch gewünschte Änderungen der Raumtemperaturen brauchen eine gewisse Umsetzungszeit.