{"id":868,"date":"2015-12-04T15:39:45","date_gmt":"2015-12-04T14:39:45","guid":{"rendered":"http:\/\/ruiz-martin.de\/?page_id=868"},"modified":"2015-12-04T15:44:45","modified_gmt":"2015-12-04T14:44:45","slug":"868-2","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/ruiz-martin.de\/?page_id=868","title":{"rendered":"02.12.15 Geb\u00e4ude \u00fcber Au\u00dfenwand heizen"},"content":{"rendered":"
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Bericht in der BINE vom 02.12.15<\/div>\n
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Geb\u00e4ude \u00fcber Au\u00dfenwand heizen<\/h1>\n<\/div>\n

Fl\u00e4chenheizungen erleichtern die Einbindung von erneuerbaren Energiequellen und reduzieren die Energiekosten. Da der nachtr\u00e4gliche Einbau einer Fu\u00dfbodenheizung sehr aufwendig ist, sind bei Bestandsgeb\u00e4uden thermisch aktivierte W\u00e4nde eine Option. Erstmals testen Wissenschaftler an der Universit\u00e4t des Saarlandes jetzt den Einsatz von sogenannten Kapillarrohrmatten in einer au\u00dfenliegenden Wandheizung.<\/p>\n<\/div>\n

Bislang kommen Kapillarrohrmatten vor allem in Geb\u00e4ude-Innenw\u00e4nden, Decken und Fu\u00dfbodenheizungen zum Einsatz. Neu ist ihr Einsatz in einer Au\u00dfenwand. Im Rahmen eines Forschungsprojektes an der Universit\u00e4t des Saarlandes werden die Matten auf eine 160 Quadratmeter gro\u00dfe Betonfassade aufgebracht. Nach der Installation verschwinden sie unter einer Schicht aus gut w\u00e4rmeleitendem Putz. Dies erm\u00f6glicht eine homogene Temperaturverteilung in der Wand und ist au\u00dferdem erforderlich, da abschlie\u00dfend eine W\u00e4rmed\u00e4mmung aufgetragen wird. Die Kapillarrohrmatten bestehen aus sechs Millimeter dicken R\u00f6hrchen. Diese enthalten ein Wasser-Glykol-Gemisch und m\u00fcnden in Vor- und R\u00fccklaufleitungen am Sockel der Fassade.<\/p>\n

Heizen mit niedrigen Vorlauftemperaturen<\/h3>\n

Die thermische Aktivierung der 34 Zentimeter dicken Betonwand erm\u00f6glicht niedrige Vorlauftemperaturen. Da die \u00dcbertragungsfl\u00e4che relativ gro\u00df ist, muss das W\u00e4rmetr\u00e4germedium nicht so stark erhitzt werden wie bei herk\u00f6mmlichen Heizsystemen. Zus\u00e4tzlich steht eine gro\u00dfe thermische Speichermasse zur Verf\u00fcgung. W\u00e4rmeerzeugung und -verbrauch k\u00f6nnen besser zeitlich entkoppelt werden. Dies erleichtert die Einbindung erneuerbarer Energien in das System.<\/p>\n

\u201eAufgrund der Lage der Fl\u00e4chenheizung zwischen bestehender Wand und neuer W\u00e4rmed\u00e4mmung k\u00f6nnen sehr niedrige Vorlauftemperaturen von kleiner als 20 bis 25 Grad Celsius nutzbar gemacht werden. Dies liegt daran, dass bereits Vorlauftemperaturen, die nur geringf\u00fcgig \u00fcber der Ruhetemperatur in der Heizebene liegen, eine \u00c4nderung des Heizw\u00e4rmestroms durch die Bestandswand bewirken. Als Ruhetemperatur bezeichnet man die Temperatur in der Heizebene im Ruhezustand, also wenn die Wand nicht thermisch aktiviert wird\u201c, erkl\u00e4rt Christoph Schmidt, Projektleiter vom Institut f\u00fcr ZukunftsEnergieSysteme (IZES). Bei einer Vorlauftemperatur gr\u00f6\u00dfer als die Raumtemperatur k\u00f6nnen die Transmissionsw\u00e4rmeverluste der belegten Wandfl\u00e4chen kompensiert werden und zus\u00e4tzlich wird dem Raum Heizw\u00e4rme zur Deckung der verbleibenden W\u00e4rmeverluste zugef\u00fchrt.<\/p>\n

Wie bei jedem Heizsystem, gibt es auch bei der Wandheizung W\u00e4rmeverluste: \u201eBei den bisher durch Simulationen untersuchten Geb\u00e4uden lag der \u201aWirkungsgrad\u2018 der Wandheizung immer im Bereich zwischen 80 und 90 Prozent. Das hei\u00dft 10 bis 20 Prozent der in der Heizebene eingebrachten Energie gehen \u00fcber die W\u00e4rmed\u00e4mmung nach au\u00dfen verloren\u201c, so Schmidt. Der Wirkungsgrad der au\u00dfenliegenden Wandheizung kann als Verh\u00e4ltnis von W\u00e4rmedurchgangswiderstand der gesamten Wand-Konstruktion zum W\u00e4rmedurchgangskoeffizient der neu aufgebrachten W\u00e4rmed\u00e4mmung ausgedr\u00fcckt werden.<\/p>\n

Mit m\u00f6glichst wenig Strom W\u00e4rmebedarf decken<\/h3>\n

F\u00fcr die erforderliche Energie sorgen unter anderem 12 PVT-Kollektoren mit einer Gesamt-Bruttofl\u00e4che von etwa 20 Quadratmetern. Sie liefern sowohl solare W\u00e4rme als auch solaren Strom. Dazu sind sie an eine Sole-\/Wasser-W\u00e4rmepumpe gekoppelt, die zum Teil von der PV-Anlage elektrisch angetrieben wird, der Reststrombedarf wird aus dem Netz gedeckt. Die W\u00e4rmepumpe erzeugt je nach Bedarf W\u00e4rme oder K\u00e4lte. Energie entnimmt sie aus einem sogenannten Eisspeicher, der im Boden neben dem Geb\u00e4ude versenkt ist. Der Speicher regeneriert sich teilweise aus dem Erdreich, haupts\u00e4chlich aber \u00fcber die Solaranlage. Schmidt: \u201eDas energetische Ziel dieser Kombination liegt letztendlich darin, m\u00f6glichst hohe Systemjahresarbeitszahlen zu erreichen. Diese bilden das Verh\u00e4ltnis von Nutzenergie zur Geb\u00e4udebeheizung zum Strombedarf des Systems ab. So erhalten wir genaue Erkenntnisse \u00fcber die direkte thermische Nutzung der Solarenergie und die Effizienz der W\u00e4rmebereitstellung des W\u00e4rmepumpensystems.\u201c<\/p>\n

Eine Technikzentrale steuert und \u00fcberwacht das System messtechnisch. Hier laufen permanent die Daten aller wichtigen Parameter ein. Dazu geh\u00f6ren neben den Werten von den Temperatursensoren in der Au\u00dfenwand auch solche zu Raumtemperatur, -feuchte und Raumbelegung. Da alle R\u00e4ume einen eigenen Heizkreis der au\u00dfenliegenden Wandheizung besitzen, k\u00f6nnen sie individuell angesteuert und geregelt werden. Zudem werden das gesamte hydraulische System und die elektrischen Komponenten messtechnisch erfasst.<\/p>\n

\u201eDas System bietet eine Vielzahl an Betriebsarten und Optimierungsm\u00f6glichkeiten\u201c, sagt Danny Jonas. Er ist Doktorand am Lehrstuhl f\u00fcr Automatisierungs- und Energiesysteme von Professor Georg Frey und untersucht die verschiedenen Betriebsstrategien der Anlage. \u201eWir k\u00f6nnen sowohl eine m\u00f6glichst kosteng\u00fcnstige Betriebsweise als auch eine m\u00f6glichst effiziente oder autarke Betriebsstrategie w\u00e4hlen\u201c, erl\u00e4utert er.<\/p>\n

Die Bauarbeiten an dem Geb\u00e4ude sollen bis Ende dieses Jahres abgeschlossen sein. Anschlie\u00dfend beginnt die Testphase mit Messungen. Im Rahmen des Projektes erfassen und bewerten die Wissenschaftler zwei Heiz- und K\u00fchlperioden. Das Projekt endet Mitte 2017.<\/p>\n

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