Wärme und Kälte aus der Decke
Mit einer Betonkernaktivierung lässt sich ein Raum im Winter erwärmen und im Sommer kühlen
Einlegen der „Contec“-Module (Uponor) in das Beton fertigteil beim Hersteller. (Uponor)
Rehau bietet für die Betonkerntemperierung komplette Systemlösungen für alle Verlegevarianten. (Rehau)
Anlagenkonzept mit Betonkernaktivierung und vertikalen Deckenelementen zur Schallabsorption. (Kjeldsberg Eiendom/Uponor)
Flächenheizung von Kermi: das „x-net C17“-Klettpanel mit werkzeugfreier Rohrfixierung. (Kermi)
Der Anschluss für die Vorlauf- oder Rücklaufleitung ist mit einem re“ Druckwächter zur kontinuierlichen Dichtheitskontrolle ausgestattet. (aquatherm)
Aufbau der Baukörpertemperierung „Isoco von Roth Werke. (Roth Werke)
Diesen Eindruck haben viele Menschen: Beton wird eher als kalt empfunden. Doch dem ist nicht so, wenn in ihm bereits während der Bauphase Rohrschlangen eingegossen werden, durch die im späteren Heizbetrieb warmes Heizungswasser strömt – als eine Art Fußboden- oder Deckenheizung. Man nennt dies Betonkernaktivierung. Sie kommt vor allem bei Büro- und Verwaltungsgebäuden zum Einsatz.
Die Betonkernaktivierung nutzt die massiven Bauteile des Gebäudes, wie etwa Betondecken und -wände, als thermischen Speicher für die ganzjährige Gebäudetemperierung (Heizen und Kühlen). Ein wasserführendes Rohrsystem wird dazu direkt in diese Betonbauteile integriert. Diese sogenannte thermische Bauteilaktivierung deckt einen Teil des gesamten Wärme- oder Kältebedarfs ab.
Wegen der großen Systemträgheit – ähnlich wie bei einer „normalen“ Fußbodenheizung – ist eine schnelle Temperaturregelung nicht möglich. Weil das so ist, braucht die Betonkernaktivierung ein weiteres System, mit dem die Raumtemperatur geregelt werden kann. Das kann eine „richtige“ Fußbodenheizung oder ein Kühl- und Heizdeckensystem sein. Der Vorteil: Beide Systeme (Betonkernaktivierung und Fußbodenheizung) benötigen niedrige Systemtemperaturen und lassen sich mit regenerativen Energie erzeugern wie Solar- und Wärmepumpensysteme betreiben.
Doch Achtung: Die Heiz- und Kühlleistung ist bei der Betonkernaktivierung aufgrund der geringen Temperaturdifferenz zwischen dem Heiz- oder Kühlmedium und der Raumtemperatur begrenzt – trotz der großen wärmeübertragenden Flächen.
Bürogebäude: Bedarf an Kühlung wächst
Kommen wir zu konkreten Anwendungen. Beim Uponor-System „Contec“ werden vom Hersteller im Werk Rohrregister vorgefertigt. Auf der Baustelle werden sie zusammen mit der Stahlbewehrung in die Decke gelegt und mit Beton umgossen. Bei Rohrregistern sind ein gleichmäßiger Verlegeabstand der Rohre untereinander sowie ein zügiger Baufortschritt gegeben. Zum Einsatz kommt das Polyethylenrohr „Comfort Pipe Plus“. Es ist robust und empfiehlt sich für den Einsatz im rauen Baustellenbetrieb.
Die Roth Werke setzen bei dem System „Isocore“ auf die Systemrohre „Duopex S5“ (ebenfalls aus Polyethylen). Die Rohre sind aufgrund ihrer mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften robust und tragen damit den rauen Baustellenanforderungen bei Großprojekten Rechnung. Damit kein Sauerstoff durch das Rohr ins Wasser gelangt, hat es eine Sperrschicht. „Isocore“ kann in Zwischengeschossdecken und Zwischenwänden eingebaut werden. Das Standard system „Basic“ von Roth verwendet das Systemrohr mit 20 mm Durchmesser und wird mit einem Abstand von 15 cm verlegt. Die Verlegehöhe der Rohre liegt je nach Deckenstärke zwischen 5 und 15 cm. Objektspezifisch können der Verlegeabstand und die Rohrdimension angepasst werden.
Gut kombiniert: Betonkern aktivierung & Flächentemperierung
Für Räume mit besonders hoher Wärmeentwicklung, z.B. bei verglasten Eckräumen, bietet Uponor neben der Betonkernaktivierung als weiteres Systemmodul die sogenannte „Thermische Steckdose“ an. Sie dient dabei als Anschluss von Elementen, die zusätzlich Wärme aus dem Raum aufnehmen. Das können z. B. Deckensegel sein. Auf diese Weise kann im Kühlfall die Raumwärme abgeführt werden. Die frei von der Decke hängenden Segel können quer zur Fassadenfront gehängt werden und ermöglichen den Nutzern ein individuelles Regeln der Raumtemperatur.
Ein weiteres Beispiel für eine kombinierbare Flächentemperierung: Die Kermi-Flächenheizungen rund um das System „x-net C16“ baut der Hersteller mit dem „x-net C17“-Klettpanel-System weiter aus: Die Vorteile einer leichten, dünnen und stabilen Hohlkammerplatte werden mit der werkzeugfreien Rohrfixierung des „x-net C17“-Klettsystems kombiniert. Das Trägersystem nimmt absolut kein Wasser auf und trägt so zur schnellen Estrichtrocknung bei.
Eine interessante Variante von Rehau: Die oberflächennahe Verlegung vereint die Vorteile einer Betonkerntemperierung mit einem reaktionsschnellen System zur Raumtemperierung. Nahe der Deckenunterseite werden die von Rehau vorgefertigten Module mit „Rautherm S“-Rohren der Dimension 14 x 1,5 mm installiert. Integrierte Abstandshalter sichern die genaue Position der Rohre.
Aquatherm bietet Heiz-/Kühlregister der Linie „black system“ an. Die aus Polypropylen gefertigten Register zeichnen sich u.a. durch ihre Korrosionsbeständigkeit und ihre Resistenz gegenüber Chemikalien aus. Sie sind vielseitig für die Raumklimatisierung einsetzbar und kommen verlege- und anschlussfertig zur Baustelle.
Fazit
Die Betonkernaktivierung wird als innovative Methode zum Kühlen und Erwärmen von Gebäuden immer interessanter. Sie ist mittlerweile häufiger Bestandteil der modernen Architektur vor allem bei Büro- und Verwaltungsgebäuden, Schulen, Krankenhäusern, Pflegeheimen oder Museen.
