Kälte

Kälteerzeuger
 

Moderne Kühlung

Die durch Kältemaschinen erzeugte Kälte kann für technische Prozesszwecke und Klimatisierung verwendet werden. Ein Teil der Wärme wird oftmals dem Gebäude wieder zugeführt und mit der Heizungsanlage des Gebäudes gekoppelt. Damit wird zugleich wieder Energie eingespart.

Absorptionskälteanlagen

Diese bestehen aus zwei Komponenten, einem Lösungsmittel und dem Kältemittel (Wasser). Durch Vakuumbetrieb sind Verdampfungungstemperaturen des Wasser bis ca. 3°C erreichbar. In großtechnisch eingesetzten Ammonik-Absorptionskältemaschinen werden Verdampfungstemperaturen von -70°C erreicht.

Kompressionskälteanlagen

Diese sind mit einem Kompressor (Verdichter) und einem Drosselorgan (Expansionsventil) ausgerüstet. Zusätzlich sind zwei Wärmeübertrager notwendig, die in einem Kreislauf zwischen Kompressions- und Expansionselement geschaltet werden. Diese Technik ist weit verbreitet in Kühlschränken und Gefriertruhen.

Verdungstungskühlung

Durch Verdunsten von Wasser an der Luft entsteht ein Kühlpotential, das immer unterhalb der Umgebungstemperatur liegt. Die erreichbare Untertemperatur liegt in Deutschland bei gut 10°C. Dies ist in vielen Fällen zur Raumklimatisierung ausreichend.

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Bauteilaktivierung
 

Eine moderne Art der Gebäudekühlung

Die Bauteilaktivierung – auch Betonkernaktivierung genannt –

ist ein fortschrittliches und kostengünstiges Kühlsystem für Betondecken, das immer mehr an Bedeutung gewinnt. Das Verfahren wird bereits in zahlreichen Nutzgebäuden erfolgreich eingesetzt. Insbesondere Büro-, Verwaltungs-, Schulgebäude oder moderne Glasarchitektur mit Betondecken nutzen die Bauteilaktivierung zum Kühlen oder zum Kühlen und Wärmen des Gebäudes.

Wasserdurchflossene Rohre kühlen die Betondecke.

Das System nutzt die thermische Speicherkapazität der Betonkonstruktion. Da es mit Wassertemperaturen nahe der Raumtemperatur betrieben wird, können beispielsweise auch Wärmepumpen, Grundwasser-Wärmetauscher und andere alternative Energiequellen genutzt werden. Massive Bauteile wie Decken, Böden und Wände sind mit Wasser gefüllten Rohren ausgestattet und können je nach Bedarf geheizt oder gekühlt werden.

Damit ist die Möglichkeit geschaffen, mit einem vorwiegend im Grundlastbereich arbeitenden System im Sommer zu kühlen und im Winter zu heizen. Zwischen Betondecke und Raum kommt es damit zu einem natürlichen Temperaturaustausch, der von den Nutzern ganzjährig als deutlicher Komfort empfunden wird. Der normale Betrieb ist durch den nächtlichen Wärmeentzug aus dem Bauteil mittels Kaltwasser-Beaufschlagung des Rohrregisters und die anschließende Wärmeaufnahme aus dem Raum am Tage gekennzeichnet. Gerade bei großen Bauprojekten spielt die Anwendung der thermischen Bauteilaktivierung eine immer wichtigere Rolle.

Nachtluft oder Erdkollektor zum Kühlen

Die Kühlung des Wassers und der Betondecke kann kostengünstig über die kühle Nachtluft oder mittels Erdkühlung (z.B. über einen Erdkollektor) erfolgen. Auch die Nutzung von Grundwasser oder der Einsatz einer Kältemaschine ist möglich. Während der Nutzungszeit tagsüber wirkt die gekühlte Decke als Temperatursenker, zeitlich und örtlich auftretende Energieüberschüsse werden auf diese Weise gedämpft.

Eine Klimaanlage ist oft überflüssig

Die Kosten für die Montage und den laufenden Betrieb eines Bauteilaktivierungssystems mit PE-X Rohren sind wesentlich günstiger als die einer Klima- oder Lüftungsanlage. Durch den Einsatz von Bauteilaktivierung können eventuell zusätzlich erforderliche Kälteerzeuger kleiner dimensioniert werden, der Aufwand an Geräten ist kleiner und die Luft- und Staubbewegungen sind geringer. Das heißt, die Übernahme der Kühllast durch die Betonkernaktivierung verringert die Investitionskosten ebenso wie die laufenden Kosten einer Lüftungs- bzw. Klimaanlage oder lässt sie ganz entfallen.

Bei der Bauteilaktivierung gibt es in der Regel keine abgehängten Decken, die Betondecke stellt die Raumbegrenzung dar. Wird auf eine Lüftungs- oder Klimaanlage verzichtet, sind große Lüftungskanäle und kaschierende Deckenabhängungen ohnehin überflüssig. Ohne Deckenabhängungen haben Architekt und Raumnutzer automatisch mehr Freiraum bei der Raumgestaltung. Zudem können Raum- und Gebäudehöhe – also das Bauvolumen – deutlich verringert werden, was zu Kostenersparnis führt.

Eine Fußbodenheizung als Ergänzung

Übernimmt in der kalten Jahreszeit die Betonkernaktivierung die Heizgrundlast, kann eine zusätzlich erforderliche Heizung entweder über Radiatoren, über eine Lüftungsanlage oder – z.B. in den Randzonen des Gebäudes und der Räume – auch mittels einer Fußbodenheizung mit PE-X Rohren erfolgen. Während bei der Betonkernaktivierung die Kunststoffrohre im Beton der Decke liegen, werden die Rohre für die Fußbodenheizung im Estrich verlegt.

Klimaanlagen
 

Heiße Sommernächte richtig genießen

Moderne Klimaanlagen schlagen gleich mehrere Fliegen mit einer Klappe. Sie kühlen nicht nur die Räume auf die gewünschte Temperatur, sondern haben auch Mikrofilter, die die Luft von Schmutzpartikeln, Gerüchen und übermäßiger Feuchtigkeit befreien. Sie arbeiten dabei sehr leise und kosten wenig Energie. Möglich macht dies die Inverter-Technologie: Während sich konventionelle Klimaanlagen in einem bestimmten Rhythmus ein- und wieder ausschalten, arbeiten Inverter-Geräte kontinuierlich. Damit gewährleisten sie einerseits eine konstante Temperatur und andererseits den ruhigen und energiesparenden Betrieb.

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Kühldecken
 

Die Alternative zur Klimaanlage

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Kühldecken verdrängen immer mehr die gängige Klimaanlage. Vor allem in Büro- und Verwaltungsgebäuden, Kliniken oder Arztpraxen wird der geräuschlose Betrieb geschätzt. Die Vorteile einer staubfreien und hygiensichen Kühlung liegen klar auf der Hand. Im Gegensatz zur Bauteilaktivierung wird die Kühldecke als Abhangdecke unter die Betondecke montiert. Die Abwärme kann so schnell und gezielt abgeführt werden.