{"id":302382,"date":"2021-08-03T17:00:00","date_gmt":"2021-08-03T15:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=302382"},"modified":"2021-08-03T17:00:00","modified_gmt":"2021-08-03T15:00:00","slug":"raeume-mit-der-heizung-kuehlen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/raeume-mit-der-heizung-kuehlen\/","title":{"rendered":"R\u00e4ume mit der Heizung k\u00fchlen"},"content":{"rendered":"\n

Durch den Klimawandel nimmt die Zahl hei\u00dfer Sommertage stetig zu. B\u00fcros und Wohnungen heizen sich auf, die N\u00e4chte bringen kaum Abk\u00fchlung. Vor diesem Hintergrund ist mit einer deutlichen Zunahme an Neuinstallationen von Klimager\u00e4ten auszugehen. Damit einher geht ein erh\u00f6hter Energieverbrauch. Eine potenzielle kosteng\u00fcnstige Alternative stellt die Nutzung des bereits installierten Heizsystems dar. Die zugeh\u00f6rige W\u00e4rmepumpe l\u00e4sst sich im Umkehrbetrieb effektiv zum K\u00fchlen einsetzen, wie eine Analyse des Fraunhofer-Instituts<\/a> f\u00fcr Bauphysik IBP ergab.<\/p>\n\n\n\n

Der weltweite Energieverbrauch von Klimaanlagen steigt kontinuierlich. F\u00fcr die K\u00fchlung von Wohn- und Gesch\u00e4ftsgeb\u00e4uden wurden im Jahr 2016 rund 2000 Terrawattstunden verbraucht, so die Angaben der Internationalen Energie Agentur (IEA). Das sind gesch\u00e4tzt etwa zehn Prozent des gesamten Stromverbrauchs der Welt. <\/p>\n\n\n\n

Bis 2050 k\u00f6nnte sich diese Menge verdreifachen. Bis dahin w\u00fcrden in jeder Sekunde zehn Klimaanlagen verkauft. In Deutschland rechnen Experten in den n\u00e4chsten 20 Jahren mit einer Verdoppelung des K\u00fchlenergieverbrauchs im Wohngeb\u00e4udebereich. Bei Nichtwohngeb\u00e4uden ist laut Umweltbundesamt ein Anstieg von 25 Prozent zu erwarten. <\/p>\n\n\n\n

Doch wie l\u00e4sst sich die zu erwartende deutliche Zunahme an Neuinstallationen von K\u00fchlsystemen vermeiden? Dieser Problematik stellten sich Forschende am Fraunhofer IBP. “Wenn man in Bestandsgeb\u00e4uden eine vorhandene W\u00e4rmepumpe, also den W\u00e4rmeerzeuger, im reversiblen Betrieb zum K\u00fchlen einsetzen k\u00f6nnte, lie\u00dfe sich f\u00fcr die K\u00fchlung das gleiche System verwenden, das bereits zum Heizen installiert ist”, sagt Sabine Giglmeier, Wissenschaftlerin am Fraunhofer IBP. So k\u00f6nne man die Neuanschaffung von Klimager\u00e4ten umgehen und Energie einsparen.<\/p>\n\n\n\n

Potenzialanalyse<\/h3>\n\n\n\n

F\u00fcr eine Einsch\u00e4tzung, inwiefern sich mit dieser Technologie sommerliche \u00dcberhitzung vermeiden l\u00e4sst, haben die Ingenieurin und ihr Team eine Potenzialanalyse mit zwei Heizsystemen durchgef\u00fchrt: Untersucht wurde, ob Radiatoren und Fu\u00dfbodenheizungen, also die W\u00e4rmeverteiler, Klimager\u00e4te ersetzen k\u00f6nnen, die oftmals in Bestandsgeb\u00e4uden verwendet werden. Bei diesen Ger\u00e4ten wird die Abw\u00e4rme \u00fcber einen Schlauch durchs Fenster oder \u00fcber einen Durchbruch in der Wand abgef\u00fchrt. <\/p>\n\n\n\n

Erste Tests, ob sich W\u00e4rmepumpen in Kombination mit Radiatoren oder Fu\u00dfbodenheizungen als System zur K\u00fchlung eignen, f\u00fchrten die Forscherin und ihr Team zun\u00e4chst unter Laborbedingungen in der Klimakammer mit Radiatoren und Fu\u00dfbodenheizungen durch. Anschlie\u00dfend wurde mit digitalen Zwillingen der Heizsysteme mit der Geb\u00e4udesimulationssoftware WUFI\u00ae<\/sup> Plus gepr\u00fcft, ob die Labormessungen mit den Softwareberechnungen \u00fcbereinstimmen. <\/p>\n\n\n\n

“Mit den digitalen Zwillingen k\u00f6nnen wir die Realit\u00e4t valide abbilden und den Effekt des Gesamtsystems f\u00fcr unterschiedlichste Anwendungsszenarien berechnen. Auf diese Weise l\u00e4sst sich ermitteln, f\u00fcr welche konkreten Einsatzbereiche sich W\u00e4rmepumpe plus Radiator bzw. Fu\u00dfbodenheizung eignen.”<\/p>\n\n\n\n

Energiebedarf<\/h3>\n\n\n\n

Mit der Simulationssoftware lassen sich W\u00e4rme und Feuchte (hygrisch) gekoppelt berechnen. Eine Skalierung auf beliebige Geb\u00e4udetypen ist m\u00f6glich, dabei werden unterschiedlichste Parameter wie Raum- und Fenstergr\u00f6\u00dfe, Gr\u00f6\u00dfe der Heizk\u00f6rper, Au\u00dfentemperatur, Bauweise und Anzahl der Fenster ber\u00fccksichtigt. Die Forschenden k\u00f6nnen weitere Parameter untersuchen wie etwa den Energiebedarf oder Komfort. Dies erlaubt eine umfassende Bewertung von Heiz- und K\u00fchlsystemen.”<\/p>\n\n\n\n

Das Ergebnis der Untersuchungen: Sowohl Radiatoren als auch Fu\u00dfbodenheizungen haben das Potenzial, in B\u00fcror\u00e4umen mit einer Standardgr\u00f6\u00dfe von 16 qm2<\/sup>, Fenstergr\u00f6\u00dfen bis zu drei qm2<\/sup>und zwei Mitarbeitenden, die Raumlufttemperatur im Sommer signi\ufb01kant zu reduzieren und einen angenehmen K\u00fchleffekt zu erzeugen, ohne dass dabei unerw\u00fcnschtes Tauwasser an kalten Oberfl\u00e4chen entsteht. Notwendig ist die Steuerung der Vorlauftemperatur des Systems entsprechend dem Taupunkt der Raumluft, um Bausch\u00e4den durch Tauwasserausfall zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n

“Die Taupunkttemperatur ist ein kritisches Ma\u00df, das wir bei unseren Berechnungen beachten m\u00fcssen. Denn Feuchtigkeit schl\u00e4gt sich an der Oberfl\u00e4che nieder, wenn die Oberfl\u00e4che k\u00e4lter ist als die Taupunkttemperatur der Luft. Wichtig ist es daher, taupunktgef\u00fchrt zu k\u00fchlen. Sprich, wenn die Taupunkttemperatur bei 13 Grad Celsius liegt, leiten wir kein Wasser durch die Heizung, das k\u00e4lter ist, da das Wasser aus der Luft am Heizk\u00f6rper und an den Zuleitungen kondensiert und sich Feuchte bilden kann.”<\/p>\n\n\n\n

\u00dcbertemperaturgradstunden<\/h3>\n\n\n\n

Ein weiteres wichtiges Kriterium f\u00fcr die Berechnungen sind die \u00dcbertemperaturgradstunden. Dieses Ma\u00df gibt die Anzahl der Stunden und Kelvin \u00fcber der Grenztemperatur des Raumes, die bei 26 Grad Celsius liegt, im Jahr an. In Wohngeb\u00e4uden sind maximal 1200 \u00dcbertemperaturgradstunden, in B\u00fcros nur 500 im Jahr zul\u00e4ssig. Die Berechnungen der Forscherinnen und Forscher ergaben eine Reduktion der \u00dcbertemperaturgradstunden um \u00fcber 40 Prozent bei einer Radiatorgr\u00f6\u00dfe von 70 Zentimeter mal ein Meter. Bei doppelt so gro\u00dfen Radiatoren l\u00e4sst sich eine Reduktion von 65 Prozent erzielen im Vergleich zu einem ungek\u00fchlten Raum.<\/p>\n\n\n\n

“Alles in allem konnten wir nachweisen, dass die \u00fcber Radiatoren abgegebene K\u00fchlleistung bei einem moderaten Fensterfl\u00e4chenanteil ausreichend ist. Bei hohem Fensterfl\u00e4chenanteil hingegen ist eine gr\u00f6\u00dfere K\u00fchlfl\u00e4che n\u00f6tig, um komfortable Raumklimabedingungen einzuhalten. Diese Fl\u00e4che kann \u00fcber Fu\u00dfbodenheizungen bereitgestellt werden, die nochmal deutlich h\u00f6here K\u00fchleffekte erzielen, wie unsere Tests ergaben\u00ab, res\u00fcmiert Giglmeier. W\u00e4rmepumpen mit K\u00fchlfunktion k\u00f6nnten in Bestandsgeb\u00e4uden eine Alternative zu teuren Klimager\u00e4ten sein.”<\/p>\n\n\n\n

Noch zu pr\u00fcfen ist nun, inwieweit das Gesamtsystem die Behaglichkeit des Nutzers beeinflusst, etwa durch zu kalte Fu\u00dfb\u00f6den, oder ob sich Temperaturwechsel auf Fu\u00dfbodenbel\u00e4ge und andere Materialien im Raum auswirken. <\/p>\n\n\n\n

Die Potenzialanalyse der IBP-Forschenden wurde vom Fraunhofer-Leistungszentrum Mass Personalization gef\u00f6rdert.<\/p>\n\n\n\n

Auch interessant: Software Hotmaps Toolbox unterst\u00fctzt Ausstieg aus fossiler Energie<\/a><\/strong><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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