Die Betonkernaktivierung oder auch Betonkerntemperierung gewinnt als Methode zum Kühlen und Erwärmen von Gebäuden aus drei Gründen immer mehr an Bedeutung.
Bilder: BVF eV Erstens kann man mit einem System Heizen und Kühlen. Zweitens kann man die massiven Bauteile des Gebäudes, wie etwa Betondecken und -wände, als thermischen Speicher für die ganzjährige Gebäudetemperierung im Heiz- und Kühlfall nutzen. Und die wirtschaftlichen Vorteile der industriellen Vorfertigung der Betonkernaktivierung (BKA), ob im Betonkern oder oberflächennah, tragen zum kostensparenden und nachhaltigen Bauen bei. Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie Kühlen und Heizen mit Deckensystemen: Thermische Bauteilaktivierung ein herstellerneutrales und technologieübergreifendes Basiswerk heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte. Doch für welche Bauten eignet sich diese Form und welche Aspekte müssen beachtet werden? Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlung e.V. nimmt hierzu aktuell Stellung.
Bereits seit einigen Jahren haben die BVF-Deckenrichtlinien den Status einer allgemein anerkannten Regel der Technik. Nun hat der BVF speziell für die Thermische Bauteilaktivierung über die Decke ein weiteres umfassendes Dokument erstellt, da das Thema Speicherung von Wärme und Kälte immer wichtiger wird.
Welche Arten der Betonkernaktivierung gibt es?
In der Anwendung gibt es zwei Arten von thermischer Bauteilaktivierung. Die zwischen den Bewehrungsbereichen liegende Betonkernaktivierung und die oberflächennahe Bauteilaktivierung, welche auf der Deckenschalung oder innerhalb des Betonfertigelementes aufgebracht wird. Die Betonkernaktivierung nutzt die massiven Bauteile des Gebäudes, wie etwa Betondecken und -wände, als thermischen Speicher für die ganzjährige Gebäudetemperierung im Heiz- und Kühlfall. Diese Art der thermischen Bauteilaktivierung kann daher optimal zur Abdeckung einer Grundlast genutzt werden.
Die oberflächennahen Systeme, auch als thermisch aktive Bauteilsysteme (TABS) bezeichnet, bieten gegenüber einer Betonkernaktivierung einige Vorteile. An erster Stelle sind hier die hohen erzielbaren Heiz- und Kühlleistungen anzuführen. Diese sind möglich, da das System direkt auf die Deckenschalung aufgebracht wird. Aufgrund dieser Systemmerkmale benötigt das Gebäude keine zusätzlichen Heiz- und Kühlsysteme.
Beide Verlegvarianten zeichnen sich aus durch niedrige Systemtemperaturen im Heizfall sowie relativ hohe Kühlwassertemperaturen im Sommerbetrieb und sorgen bei Einbindung regenerativer Energieerzeuger für die Steigerung des Wirkungsgrades.
Typische Einsatzbereiche sind öffentliche Gebäude wie Museen oder Schulen, Krankenhäuser und Pflegeheime, Büro- und Verwaltungsgebäude sowie Wohngebäude im Geschosswohnungsbau.
Eine vorausschauende Regelung nutzt die Vorteile
Das massive Bauteil nimmt die Wärme vom Medium Wasser oder vom Raum auf, speichert sie und gibt sie an den Raum oder das Medium weiter. Diese Zeitversetzung ist abhängig von der Anordnung des thermischen Layers an der Oberfläche oder in der Mittellage des Betons. Bei der Betonmittellage kann diese Phasenverschiebung zwischen Energieerzeugung und -abgabe effizient genutzt werden. Die täglichen Lastspitzen werden „geglättet“, d. h. sie werden abgesenkt und teilweise zu Zeiten verschoben, in denen keine Raumnutzung vorliegt. Im Sommer kann die Nachtabkühlung zur Kühlung des Mediums und zur Entnahme von Wärmeenergie aus dem Bauteil genutzt werden. Tagsüber werden die Räume dann durch Wärmeabfluss in die kalten Wände gekühlt. Eine vorausschauende und steuerbare Regelung ist hier folgerichtig. Üblich sind Thermostate und Sonden, die eine automatische Steuerung vornehmen.
TABS bieten gegenüber einer Betonkernaktivierung einige Vorteile. An erster Stelle sind hier die hohen erzielbaren Heiz- und Kühlleistungen anzuführen. Weiter ist die gute Regelbarkeit anzuführen. Durch die Nähe des Systems zu Deckenoberfläche sind kurze Reaktionszeiten vorhanden.
Fazit:
Die thermische Bauteilaktivierung ist eine bewährte Technik und eröffnet mit der industriellen Vorfertigung neue Potentiale für einfaches, schnelles und preiswerteres Bauen. Bei fachgerechter Planung und Ausführung stellen die Betonkernaktivierung und die TABS eine umweltschonende und wirtschaftlich interessante Möglichkeit dar, ein Gebäude mit angenehmem Raumklima zu errichten mit gleichzeitiger Möglichkeit der Speicherung. Eine behagliche, energieeffiziente und kostengünstige Betriebsweise ist auf diese Weise gewährleistet.