Die größere Fußbodenheizung

  • Dieses Bild zeigt, wie das Rohrleitungssystem für die bauteilaktivierte Betondecke im Gemeindezentrum Rif verlegt wird.
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    foto: harald kuster

    Dieses Bild zeigt, wie das Rohrleitungssystem für die bauteilaktivierte Betondecke im Gemeindezentrum Rif verlegt wird.

  • Der Simulationsraum an der BAUAkademie Salzburg soll wissenschaftlich gesicherte Daten über die Effizienz der Bauteilaktivierung liefern.
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    foto: bauakademie salzburg

    Der Simulationsraum an der BAUAkademie Salzburg soll wissenschaftlich gesicherte Daten über die Effizienz der Bauteilaktivierung liefern.

Gebäude der Zukunft heizen und kühlen sich von selbst, indem sie ihre Bauteile einfach dazu "aktivieren". Beton fungiert dabei als Energiespeicher

Der Salzburger Energieberater Harald Kuster ist ein Visionär. "In einem neu gebauten Haus sollte nichts mehr verbrannt werden dürfen", erklärt er seinen Grundsatz. Sein dogmatisch anmutender Standpunkt lässt auch regelmäßig gewaltigen Gegenwind aufkommen, der in der harten Baubranche nicht selten rau ausfällt. Denn beim Heizen von Gebäuden und Wohnungen beschränkt sich die Mehrheit der angebotenen Energiekonzepte nach wie vor auf Erdgas, Fernwärme, Heizöl oder Holz. "Wir entwickeln im Gegensatz dazu Lösungen, die in den konventionellen Planungsköpfen noch nicht verankert sind", ist Kuster überzeugt. - So sieht er in der "Bauteil-" bzw. "Betonaktivierung" eine ökologisch nachhaltige  Alternative, die langfristig gesehen auch deutlich kostengünstiger als herkömmliche Energieformen zu sein scheint.

Einfaches System

Das Prinzip der Bauteilaktivierung ist grundsätzlich schon seit Jahrhunderten bekannt und mit der Funktionsweise eines Kachelofens vergleichbar, der nach und nach seine Wärme abgibt. "Im Gastgarten, der gepflastert, betoniert oder mit Steinen ausgelegt ist, haben wir eine ähnliche Situation", erklärt Peter Kreuzberger, Gruppensprecher der ARGE "Salzburger Netzwerk für nachhaltige BAUTEILAktivierung". "An einem Sommerabend kühlt die Fläche nur langsam ab, sodass wir auch nach Sonnenuntergang noch gemütlich dort verweilen können", ergänzt der Experte.

Der Effekt von Speichermassen ist also für jeden spür- und nachvollziehbar. Was allerdings deutlich weniger häufig geschieht, ist der gezielte, geplante sowie gesteuerte Einsatz von ohnehin bestehenden Ressourcen im Gewerbe-, Büro- und Wohnbereich.

Durch die Betontemperierung ist es möglich, kalte Luft zu erwärmen bzw. warme Luft zu kühlen. "Es funktioniert wie bei einer überdimensionalen Fußbodenheizung", meint Geschäftsbereichsleiter Norbert Schaumburger vom Salzburger Zementwerk Leube. Die Technik ist also nicht neu, sondern erst durch den Kostendruck beim Heizen und Kühlen von Gebäuden interessant geworden.

Ausgleich von Temperatur- und Energiespitzen

Durch die Aktivierung von Betonbauteilen wie Böden, Decken oder Wänden kann sowohl im Winter als auch im Sommer eine gleichmäßige Raumtemperatur von etwa 22 Grad Celsius geschaffen werden. Die große Fläche ermöglicht einen Systembetrieb mit relativ niedrigen Temperaturen, wofür sich besonders alternative Energiequellen wie vollsolare Anlagen oder Erdwärmekollektoren eignen. "Damit lassen sich sommerliche und winterliche Temperaturspitzen optimal glätten, was vor dem Hintergrund des permanent steigenden Energiebedarfs äußerst sinnvoll ist", so Kreuzberger. "Immerhin wächst der Energiebedarf jährlich um ein bis zwei Prozent, so dass es auch für die Energieversorger schwierig wird, diesen Mehrbedarf abzudecken", ergänzt Kuster.

Besonders der sommerlichen Überwärmung wurde bislang viel zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. "Laut OIB-Richtlinie muss der private Wohnbau so geplant sein, dass keine Kühlung notwendig ist. Die Verkaufszahlen von Geräten im Bereich der elektrischen Zusatzkühlung sprechen allerdings eine völlig andere Sprache", bringt es ARGE-Gruppensprecher Kreuzberger auf den Punkt. Jede Anstrengung im Bereich Dämmung und Energieeinsparung wird dadurch wieder zunichte gemacht, denn elektrische Kühlung um ein Grad minus benötigt viermal so viel Energie wie ein Grad Erwärmung. Das heißt, um an vier heißen Sommertagen zu kühlen könnte mit dem gleichen Aufwand an 16 Wintertagen geheizt werden. Durch die Nutzung der Speichermasse kommt es außerdem zu einer gleichmäßigen Temperaturschichtung im Raum - unangenehme Zuglufterscheinungen und Luftverwirbelungen entfallen.

Vorreiter Salzburg

Vor allem im Bundesland Salzburg wurde die Betonkernaktivierung schon bei mehreren Bauvorhaben umgesetzt. Dazu zählen beispielsweise der neue Unipark Nonntal, der Salzburger Bahnhof, das Gemeindezentrum Rif oder die Tischlereiwerkstätte in Bruck.

Aber auch im privaten Wohnbau steigt langsam das Interesse an dieser Form des Heizens und Kühlens. So hat sich Matthias Kainhofer, von Beruf Schichtmeister im Leubewerk, beim Bau seines Bungalows für die Bauteilaktivierung entschieden. Bereits im Sommer 2011 konnte er sich von der Richtigkeit seiner Wahl überzeugen, denn "die erste Kaltwetterphase Ende Juli bis Mitte August mit im Schnitt zwischen 9 bis 11 Grad Celsius haben wir ohne klassische Heizung in wohliger Wärme genossen", freut er sich.

Für den Privatbereich sei dieses System auch deshalb interessant, da die Kosten für die Umsetzung nur geringfügig höher als etwa beim Einbau einer Fußbodenheizung sind. "Das simple System stellt aber nicht nur für den Neubau eine leistbare Lösung dar, sondern kann auch bei Sanierungen relativ einfach implementiert werden", meint Kreuzberger.

Simulationsraum soll Daten liefern

Die Vorbehalte gegenüber dieser unkonventionellen Form des "Energiespeichers" rühren wohl daher, dass bislang noch keine wissenschaftlich abgesicherten Daten existieren. Aus diesem Grund wurde vor wenigen Tagen an der Bauakademie Salzburg der erste Simulationsraum für Bauteilaktivierung in Betrieb genommen.

Dabei handelt es sich um einen Betonkubus mit zwei Fenstern und einer Tür, der über eine Wärmedämmung nach dem neuesten Stand der Technik verfügt. Sämtliche raumbildenden Flächen bestehen aus Beton: Boden, Decke sowie Wände sind bauteilaktiviert, wobei jede einzelne Fläche individuell gesteuert werden kann, um unterschiedliche Varianten und Extremsituationen zu simulieren - wie z.B. das Heizen mit dem Fußboden und Kühlen mit der Decke.

150 Temperaturfühler zeichnen die Daten rund um die Uhr auf. Gemessen werden Luft- und Oberflächentemperaturen, Luftfeuchte, der notwendige Heiz- und Kühlbedarf sowie die zeitlichen Abläufe der Temperaturveränderungen. Die wissenschaftliche Begleitung der zwei Jahre dauernden Forschungen übernimmt dabei die Technische Universität Wien. Zu einem späteren Zeitpunkt sind außerdem noch zwei weitere Simulationsräume geplant, in denen die Kombination von Ziegel- und Betonbauweise mit und ohne Dämmung geprüft werden soll.

Der Traum vom energieautarken Gebäude

Harald Kuster geht bei seinen Energielösungen noch einen Schritt weiter. Sein Ziel sind energieautarke Gebäude, die sogar mehr Energie erzeugen als sie selbst benötigen. Ein probates Mittel sieht er in der Kombination von Solarkollektoren mit einer Photovoltaikanlage, die neben dem gewöhnlichen Strombedarf auch den Betrieb der Umwälzpumpe abdeckt. "Für mich macht es keinen Sinn, Gas mehrere tausend Kilometer durch Leitungen zu transportieren und dabei jede Menge Energieverluste in Kauf zu nehmen. Das halte ich für sehr kurzsichtig." Allerdings ortet er noch jede Menge Vorbehalte wenn es darum geht, alleine auf die Kraft der Sonnen zu vertrauen. "Es gibt in unseren Breitengraden noch zahlreiche Menschen, für die eine vollsolare Beheizung nicht in Frage kommt, weil dieser Ansatz noch zu unbekannt ist und deshalb Angst macht", so der Energieexperte. Seine eigenen Messungen hätten gezeigt, dass die Speichermasse eine gleichbleibende Raumtemperatur bis zu vier Wochen gewährleistet, auch ohne ausgeprägte Sonnentage. (Günther Brandstetter, derStandard.at, 29.3.2012)

Wissen: Funktionsweise der Bauteilaktivierung

Über ein Rohrleitungssystem im Bauteil (Boden, Decke, Wand) wird - ähnlich wie bei einer Fußbodenheizung - warmes oder kaltes Wasser/Sole eingespeist und so die jeweilige Temperatur von der Speichermasse aufgenommen. Die Erwärmung und Kühlung des Wassers bzw. der Sole erfolgt mit Solarenergie oder Erdwärme. Damit kann in bauteilaktivierten Gebäuden gänzlich auf eine konventionelle Beheizung/Kühlung verzichtet werden.

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