Untersuchung geeigneter Regelungsstrategien für thermisch aktive Decken in Bürogebäuden mit Hilfe der Computersimulation und dem Ziel der Nutzung von Umweltenergie (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Thermisch aktive Decken können als Sonderfall der bekannten Flächenheiz- und -kühlsysteme wie Fussbodenheizung und Kühldecke verstanden werden. Hauptkomponente sind wie dort in Decken, Böden oder Wänden eingebaute, wasserführende Rohrregister. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass die Rohre nicht dicht unter der Oberfläche verlegt werden, sondern zwischen oberer und unterer Bewehrung in der Betonschicht. Dadurch wird die speichernde Masse des Gebäudes relativ gleichmässig temperiert. Durch diese Speicherwirkung ist es möglich, tages- und jahreszeitlich auftretende Lastspitzen sowohl im Kühl- als auch zunehmend im Heizbetrieb zu dämpfen und einen Teil der anfallenden Lasten in der Gebäudemasse zu speichern. Die Einsatzmöglichkeit für den Heizbetrieb hängt aufgrund der niedrigen möglichen Wärmeabgabe der Bauteile eng mit der Wärmedämmung des Gebäudes zusammen, hier sind jedoch in Zukunft weitere Verbesserungen zu erwarten.
Die zwischengespeicherte Energie kann in Zeiten ausserhalb der Betriebszeit unter Ausnutzung der energetisch günstigen Nachttemperaturen abgeführt werden.
Durch diese Dämpfung und Vergleichmässigung der Lasten können gebäudetechnische Anlagen kleiner und energetisch günstiger ausgelegt werden.
Die Thermisch aktive Decke ist ein System zur Temperierung von Gebäuden mit relativ niedrigen Heiz- und Kühllasten und relativ konstanten inneren Lasten. Plötzliche Schwankungen von inneren und äusseren Klimaeinflüssen können nur sehr langsam ausgeglichen werden.
Das Problem der schwankenden äusserlichen Einflüsse lässt sich durch bauliche Massnahmen weitgehend beheben. Hierzu zählen insbesondere ein guter Wärmeschutz sowie ein flexibler und schneller aussenliegender Sonnenschutz.
Ob sich ein Gebäude für den Einsatz eines thermisch aktiven Bauteilsystems eignet, ist bereits im Vorfeld der Planung mit allen Beteiligten zu klären.
Es ist mit thermisch aktiven Bauteilen nicht möglich, einen definierten Raumzustand exakt einzuhalten, wohl jedoch eine gewisse Bandbreite, die im Normalfall den Anforderungen der meisten Benutzer über einen weiten Zeitraum des Jahres genügt. Auch bei höheren Anforderungen muss nicht auf den Einsatz der Bauteile verzichtet werden, da sich dann eine Grundlast durch das Bauteilsystem und die Spitzenlast durch ein zusätzliches, schnelles System abdek-ken lässt.
Durch die niedrigen Heiz- bzw. hohen Kühlmedientemperaturen eignen sich thermisch aktive Bauteilsysteme besonders für den Einsatz von [...]