Stille Kühlung
Die „Stille Kühlung“ über Raumflächen wird als besonders angenehm empfunden, punktet mit einer hohen Energieeffizienz und sorgt für einen optimalen Komfort für die Bewohner.
Aber was ist die ‚Stille Kühlung‘ eigentlich?
Der Einbau in der Decke bietet vor allem für die Stille Kühlung über das großflächige und homogene Bauteil systemische Vorteile: Warme Raumluft steigt stets nach oben. An der kühleren Decke wird sie abgekühlt und „fällt“ zurück nach unten, wo sie allmählich erneut im Raum erwärmt wird. Diese Bewegung und der damit verbundene Wärmeentzug aus der Raumluft vollzieht sich rein physikalisch und langsam, aber dennoch stetig. Hinzu kommt, dass anders als herkömmliche Klimaanlagen, die die Wärme konvektiv mit Hilfe des Luftaustauschs aus dem Raum entziehen, Kühldecken die Kühllast mittels Strahlung aus dem Raum abführen. Zuglufterscheinungen sind durch diesen Prozess ausgeschlossen und die gefühlte Behaglichkeit im Raum nimmt zu. Probleme wie eine zu trockene Raumluft sind systembedingt durch die Erwärmung oder Abkühlung der Raumflächen – statt der Raumluft, ausgeschlossen.
Was sind aktive und passive Kühlung?
Verwandschaft mit der Flächenheizung
Das Funktionsprinzip einer Kühldecke ähnelt dem einer Fußbodenheizung. Sie besteht ebenfalls aus einem Rohrsystem, das jedoch in oder unter der Rohdecke verlegt wird. Je nach Ausführung werden die wasserführenden Rohre an der Oberfläche mit einem vollflächigen Deckenputz versehen, der die Wärme – bzw. bei einer Kühldecke die Kälte – im Raum verteilt.
Ein weiteres Prinzip ist die Verlegung im Trockenbau. Verbaut werden hier meist fertig konfektionierte Deckenelemente aus faserverstärktem und kernimprägniertem Gipskarton, in die bereits die Kühlrohre eingelegt sind. Darüber hinaus kommen vor allem in Bürobauten Produkte zum Einsatz, bei denen die Kühlrohre auf Metallbleche appliziert sind und die in ein vorgegebenes Deckenraster eingebaut sind.
Grundsätzlich unterscheiden sich die genannten Konstruktionen kaum in ihrem Funktionsprinzip. Allen gemein ist, dass die Rohre von Wasser mit einer Temperatur von ca. 16 °C durchflossen werden. Die Oberflächentemperatur der Decke liegt damit stets wenige Grade unter der Raumlufttemperatur. Alle wärmeren Flächen wie Wände, Fenster, wärmeabstrahlende Elektrogeräte aber auch Personen im Raum geben Wärme an die Raumluft ab. Allein ein im Raum ruhig sitzender Mensch gibt je nach Konstitution und Körpergewicht zwischen 60 und 100 W Wärmeenergie pro Stunde ab. Der Wärmeanfall wird über die Decke vom Wasser, das durch das Rohrsystem fließt, aufgenommen und abgeleitet. Anders als beim Heizen, wo dem Raum stets Wärme zugeführt wird, wird sie ihm beim Kühlen jedoch entzogen.
Effektivität in der Wärmeableitung
Die wesentlichen Unterschiede der Systeme im Trockenbau, als Nass-System im Deckenputz oder als Metallkühldecke liegen vor allem in der Effektivität bei der Wärmeableitung. So führen Metallkühldecken mehr Wärme ab als ein System im Trockenbau: Die metallische Oberfläche ermöglicht höhere Kühlleistungen als eine Gipsfaser- oder Putzoberfläche, denn die Leitfähigkeit von Metall ist höher als die von Gips oder Kalkzementputz an der Decke. Dies kann z.B. bei öffentlichen Gebäuden oder Bürogebäuden mit erhöhter Kühllast hilfreich sein.
Die Raumdecke für die Kühlung zu nutzen, entbindet aber nicht von den Regeln und Vorgaben der DIN. Für den Einbau der Systeme gelten ähnliche Bedingungen wie bei einer Fußbodentemperierung. Die DIN EN 1264 regelt dabei sowohl die Nass- als auch die Trockenbausysteme für Decke und Wand. Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e. V. BVF stellt in seinen Informationsschriften zur Installation von Flächenheizungen und Flächenkühlungen in Bestandsgebäuden und Neubauten sowie in den Broschüren zu Schnittstellenkoordination alle Anforderungen heraus und gibt zahlreiche wertvolle Hinweise zur korrekten Planung und Ausführung. Hersteller und System lassen sich unabhängig vom vorhandenen oder gewünschten Deckenaufbau wählen.
Fazit
Noch finden häufig konventionelle Kühlsysteme, (RLT Anlagen) auf der Basis von Konvektion und Wärmeentzug durch den Luftaustausch Anwendung im Wohn- und Gewerbebereich. Doch ist die Kühlung über die Decke, vor allem im Bestand und bei der ergänzenden Kühlung in warmen Sommermonaten, eine echte Alternative zu den hygienisch bedenklichen und wartungsintensiven Klimaanlagen.
Die spürbare Verbesserung des Wohlbefindens und die nachgewiesene Unterstützung der geistigen Leistungsfähigkeit sowie das Fehlen unangenehmer Zugluft Dank der Kältestrahlung sprechen für ein Kühldeckensystem. Eine Berechnung bei der Sanierung und Neuauslegung der Heizanlage lohnt also für jeden Eigentümer und Betreiber, der den Wohnkomfort seiner Immobilie nachhaltig verbessern und den Wert steigern möchte.
Stille Kühlung kompakt
- wartungsfrei
- Kombination mit arbeitsstättenkonformer Beleuchtung, Akustik und Heizung möglich
- eine Installation für 4 Raumklimalösungen
- niedrige Luftgeschwindigkeiten (< 0,12 m/s ) auch bei hoher Leistung, also zu kein Zug, kein Geräusch und keine Konvektion von unerwünschten Luftpartikeln
- Kombination und Ergänzung der bestehenden Heizung möglich
- Attraktive Förderkonditionen von 20- 50 % (BAFA)
- projektspezifisch ist der Einbau und Nachrüstung auch im laufenden Geschäftsbetrieb möglich
- Kombination mit natürlicher Lüftung oder Fensterlüftung ist bei taupunktunabhängiger Ausführung möglich
- Raumtemperaturabsenkung kann etwas langsamer als bei der Klimaanlage sein
- sehr hohe Kühlleistung bei Verwendung taupunktunabhängiger Kühlsegel möglich
- keine Luftentfeuchtung, diese kann optional eingebunden werden
Weil sie sich vergleichsweise einfach und kostengünstig installieren lassen, eignen sich Kühl-/Heizdecken zur Modernisierung. Welche Schritte bei der Planung und Auslegung eines Kühl- und Heizdeckensystems beachtet werden müssen beachtet ein Fachartikel im Gebäude Energieberater 06/2023 und online
Mit Heiz- und Kühldeckensystemen lassen sich aufgrund ihrer großen verbauten Fläche Raumtemperaturen ausgezeichnet steuern. Energetisch immer besser werdende Gebäud und deren verbundene Dichtheit macht es notwendig, dass die Belüftung von Aufenthaltsbereichen kontrolliert ausgeführt wird. Architektonisch lassen sich
Lüftungsbauteile in abgehängte Heiz- / Kühldeckensysteme sehr angepasst bis hin zu unsichtbar optimal integrieren.
Kühldecken in Kombination mit Lüftungsanlagen haben die Aufgabe, den Zustand der Raumluft hinsichtlich Feuchte, Bewegung und Sauberkeit innerhalb bestimmter Grenzen zu halten. Mit Kühldecken in Kombination mit mechanischer Lüftung lassen sich nebenher hohe spezifische Raumkühllasten unter Einhaltung der thermischen Behaglichkeit abführen.
Diese Richtlinie zeigt auf, wie Heiz-/Kühldecken in Verbindung mit Lüftung funktionieren und sich gemeinsam als ein System kombinieren und darstellen lassen. Eine abgestimmte Kombination dieser zwei Systeme bedeutet für den Investor, den Nutzer und auch den Baustellenablauf einen Mehrwert.
Für die Abrechnung von Kühl- und Heizdeckensystemen werden die bestehenden ATV DIN Normen 18340, 18350 und 18380 herangezogen. Mit dieser Richtlinie haben wir einen praxisorientierten Leitfaden für die Abrechnung auf Basis dieser Normen erarbeitet. Damit wollen wir allen Planern, Verarbeitern und der Industrie eine Arbeitshilfe an die Hand geben.
Dabei gehen wir auf die einzelnen Normen ein und arbeiten heraus, welche Punkte für Kühl- und Heizdeckensysteme bedeutsam und wichtig sind. Ausführlich gehen wir auch auf die „Neben- und besonderen Leistungen“ ein, da diese in Bezug auf die Abrechnung sehr wichtig sind.
Beispielhaft gehen wir dann auf die Abrechnung eines konkreten Beispiels ein, um die Überführung in die Praxis aufzuzeigen.
Als konkrete Arbeitshilfe haben wir zudem einen „Musterausschreibungstext nach BVF Richtlinie 15.13“ erarbeitet und beigefügt, der für die regelgerechte Abrechnung von Kühl- und Heizdeckenprojekten genutzt werden kann.
Fachartikel zu den vielfältigen Einsatzgebieten von Kühl- und Heizdeckensystemen im Sonderheft Heizungsjournal installationstechnik 2022, hier in der Online-Ausgabe
Hochleistungs-Kühl- und Heizdecken ermöglichen eine Raumkühlung durch Strahlungsaustausch und Konvektion ohne Einsatz von Ventilatoren oder Raumklimageräten. Die erwärmte Raumluft steigt natürlich nach oben und wird über die Kühlelemente (Wärmeübertrager) abgekühlt und sinkt dann langsam wieder nach unten. Anders als bei RLT-Anlagen handelt es sich um laminare Luftgeschwindigkeiten, die für ein behagliches Raumklima sorgen. Die Richtlinie 15.5 Konvektive Hochleistungsdecken aus der Richtlinienreihe Kühlen und Heizen mit Deckensystemen fasst anschaulich alles Wissens- und Beachtenswerte zusammen.
Eingeputzte Kühl – und Heizdeckensysteme zeichnen sich vor allem durch ihre geringe Aufbauhöhe aus und lassen sich dadurch absolut unsichtbar in die Innenarchitektur von Gebäuden integrieren und eignen sich insbesondere für den Altbau. Sie lassen sich außerdem an nahezu alle Gegebenheiten der Gebäude anpassen und erlauben so ein Höchstmaß an architektonischem Gestaltungsspielraum aufgrund der Vielfalt von verschiedenen Putzarten am Markt.
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie 15.6 Kühlen und Heizen mit Deckensystemen: Eingeputzte Deckensysteme ein herstellerneutrales und technologieübergreifendes Basiswerk heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte.
Metallkühl- und -heizdecken zeichnen sich vor allem durch ihre homogene und geschlossene Untersicht aus und lassen sich durch einen vielfältigen Gestaltungsspielraum an die Innenarchitektur von Gebäuden anpassen.
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie 15.3 Kühlen und Heizen mit Deckensystemen: Metalldeckensysteme ein herstellerneutrales und technologieübergreifendes Basiswerk heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte.
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie Kühlen und Heizen mit Deckensystemen: Lehmdeckensysteme ein herstellerneutrales und technologieübergreifendes Basiswerk heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte.
Der Lehmbau in Deutschland bietet auf Grund umfangreich bestehender Normen und Lehmbauregeln des Dachverbands Lehm e.V. baurechtliche Sicherheit in der Planung und Ausführung, was in diesem Umfang weltweit einzigartig ist. Die Verwendung von Lehmbaustoffen ist ein nachhaltiges Motiv für den Schutz der Umwelt auf Grund ihrer Wiederverwendbarkeit, ihrer flächendeckenden Verfügbarkeit und ihrer nahezu emissionsfreien Fertigung. Zudem wird das Raumklima entscheidend verbessert, da Lehmbaustoffe einen positiven Einfluss auf die Raumluftfeuchte haben, Schadstoffe und Gerüche aus der Luft binden und antiallergisch und antistatisch sind.
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie Kühlen und Heizen mit Deckensystemen: Montage | Inbetriebnahme | Abnahme | Betrieb ein Basiswerk heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte. Es dient dazu Ihnen alle wichtigen Schritte von der Montage bis zum laufenden Betrieb aufzuzeigen, um eine langlebige, energiesparende und wartungsfreie Kühl- und Heizdecke zu sichern. (Ausgabe Februar 2021 mit Protokollen)
Sie sind Besitzer eines bestehenden Gebäudes mit einem Wärmeverteilsystems wie z.B. Heizkörper und möchten prüfen, ob Sie auf ein Niedertemperatur-Wärmeverteilsystem wie z.B. ein Kühl- und Heizdeckensystem umrüsten können?
Diese Frage stellen Bauherren immer wieder an den BVF und seine Mitglieder. Der BVF möchte Ihnen daher mit diesem Leitfaden die wichtigsten Informationen für die Bewertung der Situation in ihrer Immobilie und die Vorteile eines Kühl- und Heizdeckensystems an die Hand geben.
In den vergangenen Jahren haben die Heizlasten von Gebäuden abgenommen, gleichzeitig sind die Kühllasten gestiegen und damit auch die Anforderungen an die TGA. Hydraulische Heiz- und Kühlsysteme können zu jeder Jahreszeit für Behaglichkeit sorgen. Dazu stehen verschiedene Technologien zur Verfügung. Je nach Anforderung und Randbedingungen kann ausschließlich geheizt oder ausschließlich gekühlt werden. Eine zentrale Umschaltung ermöglicht den Heiz- oder Kühlbetrieb mit demselben System (Zweileitersystem). Aber auch das zeitgleiche individuelle Heizen- und Kühlen einzelner Räume ist denkbar (Vierleitersystem).
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie eine Zusammenfassung über Hydraulik und Regelung von Kühl- und Heizdeckensystemen heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte, die sich mit der Frage des Einbaus eines geeigneten Heiz-/Kühlsystems in Wohn- u. Nichtwohnbauten beschäftigen.
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie Kühlen und Heizen mit Deckensystemen: Gipskarton und weitere geschlossene Deckensysteme ein herstellerneutrales und technologieübergreifendes Basiswerk heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte.
Teil 2: Behaglichkeit im Fokus
Fachartikelreihe in der IKZ
Das Raumklima beeinflusst das Wohlbefinden, die Leistungsfähigkeit und auch die Gesundheit von Personen stark. Daher sollte es Ziel der Raumtemperierung sein, ein möglichst behagliches und gesundes Raumklima zu schaffen. Die Einflüsse, welche zu einem behaglichen Raumklima beitragen, sind vielseitig. Wir zeigen sie in diesem Teil der Artikelserie auf.
Teil 1: Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz
Fachartikelreihe in der IKZ
Flächenheizung und -kühlung erfreuen sich großer Beliebtheit. Neben den Systemen für Fußboden und Wand werden zunehmend Decken als Kühl- und Heizsysteme aktiviert. Die wesentlichen Gründe dafür: Wirtschaftlichkeit, Energieeffizienz und Behaglichkeit. Im ersten Teil dieses dreiteiligen Beitrags werden die Aspekte Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz beleuchtet.
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie zur fachgerechten Planung und Auslegung ein herstellerneutrales und technologieübergreifendes Basiswerk heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte, die sich mit der Frage der Planung und Auslegung einer Kühl- und Heizdecke in Wohn- u. Nichtwohnbauten beschäftigen. Stand Februar 2021, Ergänzung des Kapitels 12 Abrechnung von Kühl- und Heizdeckensystemen.
In diesem Sonderheft stellen Mitgliedsbetriebe des BVF e.V. anhand von Referenzprojekten die Bandbreite der Flächenheiz- und -kühlsysteme dar.
Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) gibt mit dieser Richtlinie eine Zusammenfassung über Grundlagen und Möglichkeiten zum Kühlen und Heizen mit Deckensystemen heraus und richtet sich an Fachkundige und Interessierte, die sich mit der Frage des Einbaus eines geeigneten Heiz-/Kühlsystems in Wohn- u. Nichtwohnbauten beschäftigen.
Schon früh im Planungsprozess eines Neubaus oder einer umfassenden Modernisierung eines Objekts müssen sich Planer und Bauherren Gedanken über die geeignete Wärme-/Kälteerzeugung sowie die passenden Wärme-/Kälteverteilsysteme machen. Neben der fachgerechten Planung der Technik spielt auch der Aspekt der Behaglichkeit eine wesentliche Rolle im Entscheidungsprozess.
Die Behaglichkeit ist ein starkes Argument für den Einsatz einer Kühl- und Heizdecke, denn sie schafft für den Menschen ein angenehm temperiertes, zugfreies und hygienisches Umfeld. In wissenschaftlichen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit sehr stark von der Raumtemperatur abhängt. Kühldeckensysteme können also ein Raumklima schaffen, welches subjektiv das Wohlbefinden steigert und objektiv die Leistungsfähigkeit unterstützt.