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- Die Leistung einer Flächenkühlung wird durch die Auslegungsgrenztemperatur zur Vermeidung einer Taupunktunterschreitung beschränkt.
- Bei konventionellen Flächenkühlsystemen darf die Auslegungsgrenztemperatur auf der Oberfläche der Kühlrohre nicht unterschritten werden, um eine Durchfeuchtung der Baukonstruktion auszuschließen.
- Das Behr-System verschiebt die Auslegungsgrenztemperatur durch eine Dampfsperre auf die Estrichoberfläche. Dadurch können deutlich höhere Kühlleistungen übertragen werden.
Ein neuartiger Fußbodenaufbau von Peter Behr Ingenieurberatung, Stuttgart, ermöglicht es, Büroräume über aktive Fußbodenflächen mit besonders hoher Leistung zu kühlen. Den praktischen Nachweis liefert ein Pilotprojekt im Rahmen eines Bauvorhabens in Stuttgart. Beim Bau des Bürokomplexes „Step 8.2“ kam das Behr-System zur Anwendung und hat sich in der ersten Betriebsphase im Sommer 2011 bewährt. Der direkte Vergleich zu einer konventionellen Deckenkühlung, die im gleichen Gebäude installiert wurde, ermöglicht eine benutzerorientierte Bewertung der außerordentlichen Leistungsfähigkeit.
Auslegungsgrenztemperatur verlagert
Die Konstruktion des TGA-Planers Dipl.-Ing. (FH) Peter Behr erhöht durch eine Dampfsperre den Diffusionswiderstand der gekühlten Schichten Abb. 1. Die Auslegungsgrenztemperatur verlagert sich damit an die Estrichoberfläche. Im Ergebnis können dadurch wesentlich niedrigere Kühlwassertemperaturen von minimal 12 °C erreicht werden (bei einer herkömmlichen Fußbodenkühlung sind es etwa 17 °C).
Wie konventionelle Fußbodenkühlungen bezieht auch das Behr-System die Deckenbereiche der Räume als Passivspeicher mit ein. In Verbindung mit einer darauf abgestimmten Regeltechnik lassen sich eine Verstetigung der Kühlleistung und die Minimierung der Spitzenleistung erreichen.
Bessere Performance
Nach dem beschriebenen Prinzip arbeitet das Behr-System energieeffizienter als ein konventionelles Deckenkühlsystem – nachgewiesen in einer Langzeitstudie am Beispiel des Bauvorhabens Step 8.2. In dem Bürokomplex wurde das Behr-System im obersten Geschoss installiert. Auf den anderen vier Ebenen verrichtet ein Deckenkühlsystem zuverlässig seinen Dienst.
Beim Behr-System lagen die in den heißen Sommerwochen 2011 durch Messung ermittelten maximalen Raumtemperaturen stets klar unter denen der Deckenkühlung. Zudem überschritt das Behr-System zu keinem Zeitpunkt die 26-°C-Grenze – und das bei Außentemperaturen von bis zu 34 °C (Temperaturverlaufs-Diagramm: Webcode 344473). Auch in Bezug auf die Leistungswerte zeigte das Behr-System einen zusätzlichen Vorteil: Es benötigte zum Erreichen der (niedrigeren) Raumtemperaturen eine ca. 15 % geringere maximale Kälteleistung.
Zum Heizen und Kühlen
Die thermisch aktive Fußbodenfläche kann zum Kühlen und zum Heizen verwendet werden. Für eine hohe Temperaturleitfähigkeit sorgen dabei die CTX-Kupferrohre von Wieland Abb. 2. Zudem müssen für diese Anwendung die eingesetzten Rohrleitungen nicht nur absolut sauerstoffdiffusionsdicht, sondern auch dauerhaft impermeabel gegenüber Wasserdampf sein. Auch aus diesem Grund fiel die Wahl auf ein nahtlos gezogenes Metallrohr. Mit dem alterungsbeständigen Werkstoff Kupfer und seiner unbegrenzten Zeitstandsfestigkeit wird eine unter praktischen Belangen unbegrenzte Lebensdauer des Temperierungssystems erzielt. DR
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