TGA-Newsletter: 01-2012 | 12.01.2012 (2.KW)

ANLAGENTECHNIK

Flächenkühlung: Taupunkt verschoben

Das Bauvorhaben Step 8.2 in Stuttgart-Vaihingen. (Quelle: Wieland)
Das Bauvorhaben Step 8.2 in Stuttgart-Vaihingen.
Beim Neubau von Bürogebäuden gehören die Bauteilaktivierung und die Flächenkühlung zu den favorisierten Systemen. Eine der neuesten Entwicklungen ist die patentierte Flächentemperierung von Peter Behr Ingenieurberatung, Stuttgart. Durch einen neuartigen Fußbodenaufbau mit Dampfsperre sowie dafür besonders geeigneten Kupferrohren von Wieland ist eine hocheffiziente Kühlung von Büroräumen über aktive Fußbodenflächen in bisher nicht gekanntem Ausmaß möglich.

Den praktischen Nachweis liefert ein Pilotprojekt im Rahmen eines Bauvorhabens in Stuttgart, dem Bau des Bürokomplexes „Step 8.2“. Hier kam das Behr-System zur Anwendung und hat sich bereits in der ersten Betriebsphase im Sommer 2011 bewährt. Der direkte Vergleich zu einer konventionellen Deckenkühlung, die im gleichen Gebäude installiert wurde, ermöglicht eine benutzerorientierte Bewertung der außerordentlichen Leistungsfähigkeit des innovativen Behr-Systems.

Auslegungsgrenztemperatur verlagert


Konventionelle Flächenkühlung (links) und Behr-System mit Dampfsperre. (Quelle: Peter Behr Ingenieurberatung)
Konventionelle Flächenkühlung (links) und Behr-System mit Dampfsperre.
Die Konstruktion des TGA-Planers Dipl.-Ing. (FH) Peter Behr erhöht den Diffusionswiderstand der gekühlten Schichten. Die Auslegungsgrenztemperatur verlagert sich damit an die Estrichoberfläche. Im Ergebnis können dadurch wesentlich niedrigere Kühlwassertemperaturen von minimal 12 °C erreicht werden (bei einer herkömmlichen Fußbodenkühlung sind es etwa 17 °C).

Wie konventionelle Fußbodenkühlungen bezieht auch das Behr-System die Deckenbereiche der Räume als Passivspeicher mit ein, wodurch die Gebäudephysik optimal ausgenutzt wird. Diese Speicherfähigkeit in Verbindung mit dem innovativen Fußbodenaufbau und der Regeltechnik ermöglicht die Verstetigung der Kühlleistung und die Minimierung der Spitzenleistung.

Bessere Performance mit weniger Kälteleistung


Temperaturauszug der heißesten Augusttage im Sommer 2011. (Quelle: Wieland)
Temperaturauszug der heißesten Augusttage im Sommer 2011: Die blaue Linie gibt den Verlauf der Raumtemperatur im 5. OG West-/Südwestseite an (Behr-System), die braune Linie zeigt den Temperaturverlauf im 4. OG West-/Südwestseite (Deckenkühlung). Die gestrichelte Linie markiert die Außentemperatur.
Nach dem beschriebenen Prinzip arbeitet das Behr-System effektiver als ein konventionelles Deckenkühlsystem – nachgewiesen in einer Langzeitstudie am Beispiel des Bauvorhabens „Step 8.2“. In dem Bürokomplex wurde das Behr-System im obersten Geschoss installiert. In den anderen vier Geschossen verrichtet ein Deckenkühlsystem zuverlässig seinen Dienst.

Beim Behr-System lagen die in den heißen Sommerwochen 2011 durch Messung ermittelten maximalen Raumtemperaturen stets klar unter denen der Deckenkühlung. Zudem überschritt das Behr-System zu keinem Zeitpunkt die 26-°C-Grenze – und das bei Außentemperaturen von bis zu 34 °C. Auch in Bezug auf die Leistungswerte zeigte das Behr-System einen zusätzlichen Vorteil: Es benötigte zum Erreichen der (niedrigeren) Raumtemperaturen eine circa 15 % geringere maximale Kälteleistung.

Vollwertige Doppelfunktion: Heizen und Kühlen


Anschluss an die Hauptleitung und Verlegung der Rohre. (Quelle: Wieland)
Anschluss an die Hauptleitung und Verlegung der Rohre.
Die thermisch aktive Fußbodenfläche ermöglicht neben der Kühlung im Sommer auch ein angenehmes Beheizen der Räume in der Heizperiode. Für eine optimale Temperaturleitfähigkeit sorgen dabei die CTX-Kupferrohre von Wieland. Zudem müssen für diese Anwendung die eingesetzten Rohrleitungen nicht nur absolut sauerstoffdiffusionsdicht, sondern auch dauerhaft impermeabel gegenüber Wasserdampf sein. Auch aus diesem Grund fiel die Wahl auf ein nahtlos gezogenes Metallrohr. Mit dem alterungsbeständigen Werkstoff Kupfer und seiner unbegrenzten Zeitstandsfestigkeit wird eine unter praktischen Belangen unbegrenzte Lebensdauer des Temperierungssystems erzielt. ■
Jochen Vorländer

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