Beton als Energiespeicher

Ausgangssituation

An den Neubau der Lotzer-Realschule waren hohe klimatechnische Anforderungen gestellt. Die Stadt Memmingen wollte beim Schulneubau den entsprechend der EnEV zulässigen Heizwärmebedarf deutlich unterschreiten. Zusätzlich wünschte sich der Bauherr die Verwendung alternativer Energien. Das Ingenieurbüro Güttinger aus Kempten erarbeitete daraufhin ein ambitioniertes Energiekonzept, das dem Anforderungsniveau eines KfW-55-Hauses entspricht. Nach Fertigstellung des Gebäudes liegt der Gesamtprimärenergiebedarf bei nur 54 % des maximal zulässigen Wertes. Einen entscheidenden Anteil daran hat die Luft- und Klimatechnik. 

Umsetzung

Erzielt wurde dieser Wert vor allem durch eine innovative Lüftungsanlage mit Bauteilaktivierung (BTA) von Kiefer Klimatechnik. Die BTA funktioniert ähnlich wie eine Kühldecke mit einem sehr großen Energiespeichervolumen. Statt mit Wasser wird mit reiner Außenluft gearbeitet, die an bis zu 6000 Stunden pro Jahr bereits mit Temperaturen unter 12 °C kühl und kostenlos zur Verfügung steht. 

Dabei wird die Zuluft nicht direkt in den Raum geführt, sondern durchströmt zuerst die in der Decke einbetonierten Kühlrohre. Die innen berippten Rohre aus wärmeleitendem Aluminium verfügen über eine Wärmeübertragungsfläche von ca. 1 m² je Längenmeter. Die kalte Zuluft entzieht dem Beton die Wärmeenergie, erwärmt sich auf annähernd Deckentemperatur und kühlt gleichzeitig das Deckenelement. 

Dadurch ist es möglich, gespeicherte Wärme zu einem späteren, energetisch sinnvolleren Zeitpunkt abzuführen, z. B. nachts oder in den frühen Morgenstunden. Dabei arbeitet die Bauteilaktivierung relativ träge. Eine schnelle Änderung der Mediumtemperatur bewirkt also nur eine langsame Veränderung der Oberflächentemperatur der Decke. Trotzdem bewirkt ein Anstieg der Raumlast und damit der Raumtemperatur ohne Verzögerung eine Leistungsabgabe der Decke und somit eine sofortige Reaktion ohne großen Regelungsaufwand.

Über Kiefer Deckendralldurchlässe GLS 230 erfolgt eine Frischluftzufuhr für ein behagliches Raumklima. Das System erreicht selbstregulierend ohne zusätzliche Energie eine Austrittstemperatur von ca. 21 °C. Durch CONCRETCOOL wird der Wärmerückgewinn der RLT-Anlage auf über 95 % gesteigert. Zusammen mit dem Potential der freien Kühlung führt dies zu unerreicht günstigen Betriebskosten.

Projektbeschreibung: www.kieferklima.de