Sanfte Kühlung von Räumen

Startpunkt: Flächenheizung

Die Nutzung von Boden, Wand oder Decke zur Wärme- oder Kälteabgabe in Räumen bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Bei der gewissenhaften Wahl des richtigen Systems profitiert der Nutzer von einer Vielzahl an Vorzügen der Flächenheizung. Dazu zählen vor allem

komfortable und angenehme Strahlungswärme

hohe thermische Behaglichkeit

sparsame und umweltfreundliche Betriebsweise dank niedriger Systemtemperaturen

Energieeinsparpotenzial von bis zu 12 % gegenüber Heizkörpern

ideale Kombinierbarkeit mit Wärmepumpe und Solarthermie

Langlebigkeit des Systems

hygienische und allergikerfreundliche Raumluft aufgrund fehlender Staubaufwirbelung

innenarchitektonische Gestaltungsfreiheit durch das Wegfallen unschöner Heizkörpernischen

Wertsteigerung der Immobilie

stille Kühlung der Räume im Sommer als Zusatznutzen

Insbesondere der letzte Punkt wird gerade im Ein- und Zweifamilienhausbereich immer häufiger von den Bewohnern gewünscht. Deshalb ist es wichtig, verschiedene Systeme der Flächenheizung und deren Vorteile zu kennen. Denn nur das baukörperintegrierte System der Flächenheizung macht eine stille Kühlung und damit einen erheblichen Komfortgewinn möglich. Insbesondere, wenn zur Beheizung Erdwärme genutzt wird, lässt sich die stille Kühlung mit geringem Mehraufwand realisieren.

Systemvarianten

Die Nutzung des Fußbodens ist die am häufigsten verwendete Lösung. Drei Systeme stehen dabei zur Wahl:

1.) klassische Nasssysteme nach DIN EN 1264 als Rohrsysteme auf Dämmplatte im Nass­estrich (NB1) oder Rohrsysteme in Dämmplatte mit Nassestrich (NB2)

2.) Trockenbausysteme als Rohrsysteme in Dämmplatte mit Trockenestrich (TB1) – meist verbunden mit Wärmeleitblechen –, Rohrsysteme in Trockenausbauplatte (TB2) – mit oder ohne zusätzlicher Dämmschicht – sowie Rohrsysteme auf Dämmplatte in Gussasphaltestrich (TB3) – meist unter Verwendung von Kupferrohren

3.) spezielle Verbundkonstruktionen aus Rohrsystemen auf Altuntergrund in Ausgleichsmasse (NB3)

Darüber hinaus kann auch auf die Wände oder die Raumdecke zurückgegriffen werden. Hier steht ein Nasssystem – das Rohrsystem im Wandputz (NW1) bzw. im Deckenputz (ND1) – zur Verfügung. Außerdem gibt es Trockenbausysteme: zum einen Rohrsysteme in Trockenausbauplatte (TW2 bzw. TD1) und für die Wandflächenheizung die Rohrsysteme in Unterkonstruktion mit Ausbauplatte (TW1).

Eignung zur Kühlung

Grundsätzlich können sowohl Boden, Wand als auch Decke für die Kühlung von Räumen genutzt werden. Zu bedenken ist jedoch, dass der Wärmeübergangskoeffizient und die Kühlleistung sehr unterschiedlich ausfallen. So eignet sich die Decke am besten für eine raumflächenintegrierte Kühlung, dann folgen Wand und Boden. Die Werte in der Tabelle können bei der Nutzung der entsprechenden Flächen erreicht werden.

Großen Einfluss auf die Leistungsabgabe – sowohl für den Kühl- als auch für den Heizbetrieb – haben die Boden- bzw. Wandbeläge. Verfügen sie, wie zum Beispiel Teppichboden, nur über eine schlechte Wärmeleitfähigkeit, ist die Heizmitteltemperatur entsprechend zu erhöhen bzw. die Kühlwassertemperatur abzusenken, was jedoch nur begrenzt möglich ist. Deshalb sollten bei der Planung von Objekten von Vornherein Boden- bzw. Wandbeläge mit einem niedrigen Wärmedurchlasswiderstand berücksichtigt werden.

Wichtig ist darüber hinaus zu wissen, dass die Raumlufttemperatur bei der Kühlung über die Umschließungsflächen nicht so weit reduziert werden kann wie bei einer konventionellen, luftgeführten Kühlung bzw. Klimatisierung. Die Berechnung des Flächenheizungs- bzw. ‑kühlungssystems erfolgt nach DIN EN 1264.

Regelung der Flächenkühlung

Entscheidend für den sicheren Betrieb einer Flächenkühlung ist die Einhaltung bestimmter regelungstechnischer Aspekte. Hierzu zählt im Wesentlichen die Vermeidung der Unterschreitung der Wasserdampftaupunkttemperatur auf der kühlenden Raumfläche. Deshalb darf die Kühlwassertemperatur nicht beliebig tief abgesenkt werden, um eine höhere Kühlleistung zu erzielen.

Richtige Konsequenz:  Das Kühlwasser im System darf eine bestimmte Mindesttemperatur nicht unterschreiten. Dies lässt sich bei den heute üblichen Systemen auf unterschiedliche Weise realisieren: Entweder wird die Vorlauftemperatur oberhalb des errechneten Taupunktes der Bauteilfläche gehalten oder der Kühlwasserzufluss wird bei Erreichen des Taupunktes an der Bauteilfläche zwischenzeitlich unterbrochen.

Kühlquellen

Meist wird die Kühlung der Wohnräume mittels Wärmepumpe als sogenannte passive Kühlung realisiert, wobei sich vor allem das Erdreich oder das Grundwasser als Kühlquelle eignen. Dabei eignen sich tief eingebrachte Erdsonden von Sole/Wasser-Wärmepumpen besser zur Kühlung als oberflächennahe Erdkollektoren. In jedem Fall wird der Temperaturunterschied zwischen dem zu kühlenden Raum und der natürlichen Kühlquelle zum Beispiel durch einen Wärmetauscher genutzt. Lediglich die Umwälzpumpen und das Flächenkühlsystem an sich sind dabei in Betrieb.

Bei der sogenannten aktiven Kühlung wird eine umschaltbare Wärmepumpe oder eine Kältemaschine betrieben. Diese Art der Kühlung kommt vor allem dann zum Einsatz, wenn eine gleichmäßige Temperierung der Räume gesichert sein soll und die passive Kühlung nicht mehr ausreicht.

Schnittstellenkoordination

Um eine effiziente und als angenehm empfundene Flächenkühlung zu realisieren, stehen zahlreiche Möglichkeiten zur Verfügung – nicht nur, was die Art des Systems, sondern auch was den Einsatz der Kühlquelle anbelangt. Umso wichtiger ist es, die Planung und Installation sorgfältig durchzuführen. Alle Beteiligten – vom Architekten über Fachplaner, Anlagenbauer und Estrichleger bis zum Bodenleger – müssen hierfür entsprechend zusammenarbeiten.

Genau dazu bietet der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e. V. (BVF) mit seinen Broschüren zur „Schnittstellenkoordination bei Flächenheizungs- und Flächenkühlungssystemen“ Unterstützung an. Durch Schnittstellenprotokolle werden die auszuführenden Arbeitsschritte detailliert und eindeutig festgehalten. Die praxisbezogenen Anleitungen zur Planung, Ausführung und Bauüberwachung von unterschiedlichen Systemen gibt es für Neubau und Bestand. Die Unterlagen können auf www.flaechenheizung.de unter Fachinformationen / Dokumente-Download heruntergeladen werden.

BVF-Siegel

Zusätzliche Sicherheit erlangen Planer, Fachhandwerker und Bauherren, wenn sie auf hohe Qualität und Sicherheit, aus einer Hand stammende Produkte, DIN-Prüfungen und das BVF-Siegel achten. Dieses Gütesiegel zeigt den hohen Standard einer Flächenheizung bzw. Flächenkühlung auf den ersten Blick und erleichtert damit die Wahl des richtigen Produkts. Es garantiert die Systemqualität und schafft Sicherheit und Vertrauen bei allen Beteiligten. Von Bedeutung ist außerdem, dass sämtliche Komponenten des Systems optimal aufeinander abgestimmt sind. So müssen Systemanbieter, deren Produkte das Gütesiegel tragen, zukünftig alle Bestandteile von Herstellern beziehen, die den Kriterien des BVF gerecht werden.

Fazit

Die Flächenheizung auch zur Kühlung von Räumen im Sommer einzusetzen, ist mit wenigen Maßnahmen möglich. Werden dabei einige regelungstechnische Aspekte berücksichtigt, gewinnt der Nutzer mehr Komfort. Damit die Kühlung über Boden, Wand oder Decke dauerhaft sicher funktioniert, können die Beteiligten zum Beispiel auf Hilfsmittel von Verbänden wie dem BVF zurückgreifen.