Energie/Grundtemperierung

Energetische Anforderungen, Materialien und Materialkombinationen

Für die Entwicklung von modularen Instandsetzungsverfahren unter Einbeziehung der Außenhülle des Gebäudes als thermisch aktivierte Fläche werden im Rahmen des Forschungsprojekts »EffTecSo-modIn« verschiedene numerische Simulationen durchgeführt. In diesem Zuge werden Materialien und Materialkombinationen für die thermische Bauteilaktivierung sowie die energetischen Anforderungen untersucht. Die Untersuchungen beinhalteten zudem auch eine Überprüfung der Heizlastabdeckung.

Bei der thermischen Bauteilaktivierung wird die Masse eines Gebäudes zur Temperaturregulierung mit genutzt. Mehrheitlich wird das Verfahren zur Beheizung oder Kühlung eingesetzt. Wird die thermische Bauteilaktivierung zur Beheizung genutzt, wird durch in die Bauteile eingebrachte Heizungsrohre die Wärme direkt an das Bauteil abgegeben. Abb. 1 zeigt den Grundriss einer Referenzwohnung in München, in deren Wohnzimmer die Außenwandaktivierung untersucht und realisiert wurde.

Durch die in den Bauteilen angebrachten Heizungsrohre wird das Heizungswasser geführt und somit die Wärme direkt an das Bauteil abgegeben. Dadurch sind die Außenwände temperiert und dem Raum wird durch die Wände Wärme zugeführt. Damit der Wärmestrom in die Richtung des Raums und nicht nach außen fließen kann, ist die Verwendung eines Dämmstoffs hinter den Heizungsrohren an der Außenwand notwendig. Die Hohlräume müssen mit einem Füllmaterial wieder überdeckt werden. Abb. 2 zeigt den Wandausschnitt einer thermisch aktivierten Außenwand.

Materialien für die thermische Aktivierung

Durch die Verwendung von materialspezifisch und energetisch passenden Materialien kann die Leistung der Temperierung, die Behaglichkeit im Raum sowie die gesamte Energieeffizienz des Gebäudes erhöht werden. Generell haben Metalle im Vergleich zu Kunststoffen eine höhere Wärmeleitfähigkeit. Vor diesem Hintergrund würden sich Metallrohre per se zunächst besser als Temperierungsleitungen eignen.

Die Metallrohre sind jedoch aufgrund ihrer Kristallstruktur nicht elastisch und müssen daher beim Einbau in der Wand mit zahlreichen Verbindungsstücken versehen werden. Diese können mit der Zeit zu Undichtigkeiten führen. Der Einbauaufwand bei Metallrohren ist durch das Biegen und den Einbau von Verbindungsstücken zudem sehr aufwendig. Auch hinsichtlich der Kosten unterscheiden sich die Materialien. Kupfer ist i.d.R. deutlich teurer als Kunststoff1.

Bei Kunststoffen sind PE-Xa-Rohre am besten für Außenwandtemperierungen geeignet. Dank seiner guten thermischen und physikalischen Eigenschaften sowie der unkomplizierten Verlegung der Rohre eignet sich das PE-Xa-Rohr optimal für diesen Verwendungszweck. Außerdem sind die PE-Xa-Rohre unter dem Aspekt der Ökobilanz für thermisch aktive Bauteile sehr gut geeignet (EIP99 < 0,13).

Den ganzen Beitrag können Sie in der Juli-Ausgabe der Bauen+ lesen
Informationen zur Einzelheft- und Abo-Bestellung

PDF-Datei des Beitrags kostenlos herunterladen

Weiterer Artikel der Autorin in der Bauen+

• Biek, Katja: Grundtemperierung eines Altbaus (Bauen+ 4/2021)