{"id":15572,"date":"2022-03-05T11:48:00","date_gmt":"2022-03-05T10:48:00","guid":{"rendered":"https:\/\/deinenergieportal.de\/?p=15572"},"modified":"2022-02-28T12:10:32","modified_gmt":"2022-02-28T11:10:32","slug":"die-betonkernaktivierung-als-innovative-loesung-fuer-heizen-und-kuehlen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/deinenergieportal.de\/?p=15572","title":{"rendered":"Die Betonkernaktivierung als innovative L\u00f6sung f\u00fcr Heizen und K\u00fchlen"},"content":{"rendered":"\n

Autorin\/Redakteur: Alexandra Bartsch, Bundesverband Fl\u00e4chenheizungen und Fl\u00e4chenk\u00fchlungen e. V.<\/a>\/gg<\/p>\n\n\n\n

Die wirtschaftlichen Vorteile der industriellen Vorfertigung bescheren der Betonkernaktivierung (BKA), ob im Betonkern oder oberfl\u00e4chennah, wachsende Marktanteile. Dieser Artikel zeigt anhand aktueller interessanter Projekte die Praxis und ihre L\u00f6sungen auf.<\/p>\n\n\n\n

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Aussenansicht der John-Cranko-Ballettschule (Bild: BVF)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n\n\n\n\n

Alle Projekte standen vor der Herausforderung mit zukunftsweisender Geb\u00e4udetechnik, ressourcensparendem Umgang mit Energietr\u00e4gern und geringem Montageaufwand eine kostensparende Raumtemperierung und behagliches Raumklima zu schaffen und gleichzeitig eine wirtschaftliche Betriebsweise zu erm\u00f6glichen. Warum die Betonkernaktivierung als Raumtemperierung in diesen F\u00e4llen die richtige L\u00f6sung war zeigen diese Beispiele.<\/p>\n\n\n\n

Die renommierte John-Cranko-Ballettschule in Stuttgart an der Werastra\u00dfe hat ein neues \u201eCross Over\u201c Geb\u00e4ude erhalten. Die drei wesentlichen Funktionsbereiche bestehend aus Wohnen (Internat und Akademie), Schule (Tanzausbildung, Unterrichtsr\u00e4ume und Verwaltung) und der Probeb\u00fchne, sowie den Nebenbereichen Hauswirtschaft, K\u00fcche und Speisesaal sind architektonisch zu einer Einheit geformt worden. Mit der Probeb\u00fchne am Urbansplatz beginnend steigt das Geb\u00e4ude dem Hang folgend zur Werastra\u00dfe auf und endet im 3+1 geschossigen Internat mit Empfang. Die Schule mit den vier gro\u00dfen und vier kleinen Balletts\u00e4len f\u00fchrt beide Bereiche zusammen. Die Nutzfl\u00e4che betr\u00e4gt etwa 5.350 Quadratmeter, die gesamte Fl\u00e4che inklusive Verkehrs- und Funktionsfl\u00e4chen zirka 8.700 Quadratmeter.<\/p>\n\n\n\n

Insbesondere die Vorgabe des Objektes zur Verwendung vieler Sichtbetonfl\u00e4chen f\u00fchrte zu einer komplexen Installation innerhalb der Decken f\u00fcr alle zu installierenden Medien. So mussten beispielsweise BKA, Regenwasser, Sprinkler und Elektroinstallationen Platz in den Gescho\u00dfdecken finden.<\/p>\n\n\n\n

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Im Kern liegende Betonkernaktivierung zwischen oberer und unterer Bewehrung (Bild: BVF)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Der Neubau der John-Cranko-Schule st\u00fctzt sich auf eine zukunftsweisende Geb\u00e4udetechnik verbunden mit ressourcensparendem Umgang mit Energietr\u00e4gern. Der W\u00e4rmebedarf wird mit der Zielvorgabe EnEV 2009 \u2013 30 Prozent, gem\u00e4\u00df Vorgaben des Finanzministeriums, angestrebt. Dies wird durch die in weiten Bereichen vorgesehene Be- und Entl\u00fcftung mit hocheffizienter W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung, der Nutzung von Fernw\u00e4rme der EnBW als Hauptw\u00e4rmelieferant und regenerativer K\u00e4lteerzeugung \u00fcber eine saisonale K\u00e4ltespeicherung durch einen 1000 Kubikmeter gro\u00dfen Eisspeicher erzielt. Erg\u00e4nzend wird im Sommer der anteilige W\u00e4rmedarf aus der Trinkwassererw\u00e4rmung \u00fcber eine W\u00e4rmepumpe gedeckt und gleichzeitig K\u00e4lte f\u00fcr die entsprechenden Verbraucher bereitgestellt. Die Einhaltung der energetischen Standards st\u00fctzt sich ausschlie\u00dflich auf die Geb\u00e4udetechnik, da regenerative Ma\u00dfnahmen, wie Solarthermie oder Photovoltaik aufgrund st\u00e4dtebaulicher Vorgaben nicht umsetzbar sind.<\/p>\n\n\n\n

Als Grundlast f\u00fcr die Beheizung der Balletts\u00e4le wird eine Betonkernaktivierung mit einer wirksamen Gesamtfl\u00e4che von 4.200 Quadratmetern eingesetzt. Dabei werden die wasserf\u00fchrenden Rohre zwischen der oberen und unteren Bewehrung in der Decke eingebracht: also in den Kern der Betonschicht. Im Betrieb werden die Betonmassen \u00fcber diese Rohre mit W\u00e4rme beziehungsweise K\u00e4lte versorgt.<\/p>\n\n\n\n

Die Aktivierung der Geb\u00e4udemasse (im Wesentlichen in Geschossdecken) stellt eine Grundlastabdeckung zur Verf\u00fcgung. Um die Heiz- beziehungsweise K\u00fchlleistung nicht zu stark zu reduzieren, werden die Geschossdecken nicht mit einer geschlossenen Zwischendecke ausgestattet. Dieser Forderung ist in Abstimmung mit dem Architekten Rechnung getragen. Die akustisch wirksamen vertikalen Baffeln in den Balletts\u00e4len sind auf die Anforderungen der Betonkernaktivierung abgestimmt.<\/p>\n\n\n\n

Im Heizbetrieb wird Wasser mit einer Vorlauftemperatur bis zirka 35 Grad durch die in der Decke liegenden Rohrleitungen gef\u00fchrt. Bei der Beheizung spricht man von einer Temperierung des Geb\u00e4udes.<\/p>\n\n\n\n

Wie beim Heizbetrieb wird im K\u00fchlbetrieb Wasser durch die in der Decke liegenden Rohrleitungen gef\u00fchrt. Die Vorlauftemperatur betr\u00e4gt bei K\u00fchlung um die +18 Grad. Die Verteiler der Betonkernaktivierung werden in Hohlraumb\u00f6den angeordnet und versorgen die darunterliegenden Betonkernfelder. F\u00fcr die Betonkernfelder im Dachbereich werden die Verteiler unter der Decke in untergeordneten R\u00e4umen angeordnet. Die Regelung der Stellventile auf den Verteilern erfolgt durch die Geb\u00e4udeautomation.<\/p>\n\n\n\n

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Zus\u00e4tzliche Fu\u00dfbodenheizung f\u00fcr Sanit\u00e4r- und Umkleidebereiche (Bild: BVF)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Sanit\u00e4r- und Umkleidebereiche sowie die R\u00e4umlichkeiten an der S\u00fcdspange des Geb\u00e4udes werden \u00fcber 3.000 Quadratmeter Fu\u00dfbodenheizung beheizt, da eine Bauteilaktivierung aufgrund von (teilweise) abgeh\u00e4ngten Decken hier nicht wirksam w\u00fcrde. Die Fu\u00dfbodenheizung l\u00e4sst sich jedoch mit den gleichen Systemtemperaturen wie die Betonkernaktivierung betreiben.<\/p>\n\n\n\n

Oberfl\u00e4chennahe Bauteilaktivierung bei Kugler Feinkost in Parsdorf<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Vor den Toren von M\u00fcnchen in Parsdorf entstand der Neubau einer Produktionsst\u00e4tte f\u00fcr hochwertige Feinkostprodukte der Firma Kugler. Die Planer standen hier vor der Herausforderung K\u00fchlen und Heizen in einem System und mit schneller Reaktionsf\u00e4higkeit bei gleichzeitigem Wunsch nach Sichtbetondecken zu realisieren.<\/p>\n\n\n\n

Oberfl\u00e4chennahe Systeme, auch als thermisch aktive Bauteilsysteme (TABS) bezeichnet, bieten gegen\u00fcber einer konventionellen Betonkernaktivierung im herk\u00f6mmlichen Sinne einige bemerkenswerte Vorteile. An erster Stelle sind hier die hohen erzielbaren Heiz- und K\u00fchlleistungen anzuf\u00fchren. Diese sind m\u00f6glich, da das System direkt auf die Deckenschalung aufgebracht wird. Der Abstand der wasserf\u00fchrenden Systemrohre von der Deckenoberfl\u00e4che betr\u00e4gt hier lediglich sechs Millimeter. Aufgrund dieser Systemmerkmale ben\u00f6tigt das Geb\u00e4ude keine zus\u00e4tzlichen Heiz- und K\u00fchlsysteme. Weiter ist die gute Regelbarkeit anzuf\u00fchren. Durch die N\u00e4he des Systems zu Deckenoberfl\u00e4che sind kurze Reaktionszeiten vorhanden. Dieser Argumentation folgend erfolgt die Beheizung sowie die K\u00fchlung des Geb\u00e4udes durch die Ortbetondecke \u00fcber eine oberfl\u00e4chennahe Bauteilaktivierung aus dem Hause Wavin, mit der Bezeichnung CW-90.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Das in Parsdorf verbaute System besteht aus vorgefertigten Modulen mit einer Wabengitterstruktur und integrierten diffusionsdichten Kunststoffrohren mit einem Durchmesser von lediglich zw\u00f6lf Millimetern. Durch die Form beziehungsweise das Profil der Module ist der gew\u00fcnschte geringe Abstand zur Deckenoberfl\u00e4che sichergestellt. Die geplante Betonoberfl\u00e4chenqualit\u00e4t, in Abh\u00e4ngigkeit von der Deckenschalung, bleibt hiervon unber\u00fchrt. Die erforderlichen Module wurden werkseitig nach den Vorgaben der Werk- und Montageplanung des TGA-Planers\/der Installationsfirma, etagenweise gefertigt. Das Auflegen der Module auf die bauseitig fertiggestellte Deckenschalung erfolgte auf der Baustelle exakt nach der Montageplanung durch die beauftragte Installationsfirma.<\/p>\n\n\n\n

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Vorgefertigte Module CW- 90 der Firma Wavin aus einer Wabengitterstruktur (Bild: BVF)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die hydraulische Anbindung der Module erfolgte bei diesem Bauvorhaben in direkter Anschlussweise. Das hei\u00dft der Vor- und R\u00fccklauf eines jeden Registers mit einem Durchmesser von zw\u00f6lf Millimetern, wurde direkt durch die Decke in das darunter liegende Geschoss gef\u00fchrt. Zur Sicherstellung des Mindestabstands der Anschlussleitungen von der Deckenschalung, wurden alle l\u00e4ngeren Anschlussleitungen durch Stangenleerrohr gef\u00fchrt und entsprechenden Montageprofilen befestigt.<\/p>\n\n\n\n

Die F\u00fchrung der Anschlussverrohrung durch die Decke in das darunter liegende Geschoss erfolgte mit Hilfe sogenannter Schalungsk\u00e4sten. Der Vorteil bei der Verwendung der Schalungsk\u00e4sten des Herstellers besteht darin, die bauseitige Deckenschalung an den Durchbruchspunkten nicht unterbrechen zu m\u00fcssen.<\/p>\n\n\n\n

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Etagenweise Fertigstellung mit den vorgefertigten CW-90 Modulen (Bild: BVF)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Schalungsk\u00e4sten aus Kunststoff wurden im Rahmen der Montagearbeiten an den festgelegten Punkten auf der Deckenschalung befestigt. Die Anschlussverrohrungen wurden zwecks Druckprobe durch die Schalungsk\u00e4sten hindurchgef\u00fchrt und wieder nach oben aus der Deckenebene herausgef\u00fchrt. F\u00fcr die Druckprobe wurden jeweils mehrere Elemente miteinander verbunden. Diese Vorgehensweise verminderte den zeitlichen Aufwand f\u00fcr die notwendigen Druckproben deutlich.<\/p>\n\n\n\n

Zuber Beton GmbH setzt auf thermisch aktive Deckenplatten mit aquatherm black system<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Zuber Beton GmbH aus Crailsheim ist Teil der Zuber Holding GmbH, zu der auch zwei Planungsb\u00fcros und ein Logistikunternehmen geh\u00f6ren. Der Spezialist f\u00fcr Architekturbeton, Betonfassaden, Sichtbeton und Sichtbetontreppen hat am Unternehmensstandort in Crailsheim ein B\u00fcrogeb\u00e4ude mit rund 1500 Quadratmetern Brutto-Fl\u00e4che gebaut, das ebenfalls R\u00e4umlichkeiten f\u00fcr Planer-\/Architektentreffen und Ausstellungen enth\u00e4lt. F\u00fcr ihr neues B\u00fcrogeb\u00e4ude suchte die Zuber Beton GmbH ein zuverl\u00e4ssiges Heiz- und K\u00fchlsystem, das einfach und schnell in thermisch aktive Deckenplatten eingesetzt werden kann und energiesparend arbeitet. Als innovationsgetriebenes Unternehmen wollte die Zuber Beton GmbH auch im eigenen Bauvorhaben auf innovative Systeme setzen.<\/p>\n\n\n\n

Das black system von aquatherm \u00fcberzeugte aufgrund des sehr geringen Montageaufwands im Betonwerk und sehr guter Heiz-\/K\u00fchlleistungen. Thermisch aktive Deckenplatten haben vielf\u00e4ltige Vorteile, die von einer kostensparenden und angenehmen Raumtemperierung \u00fcber universelle Einsatzm\u00f6glichkeiten bis hin zu kurzen Verlegezeiten reichen. Bei dem Neubau handelt es sich um ein KfW-Effizienzhaus 55 mit einem Jahresprim\u00e4renergiebedarf von 33 kWh\/m\u00b2a und einem Jahresheizw\u00e4rmebedarf von 34,63 kWh\/m\u00b2a. Die Energiebedarfsrechnung war Grundlage f\u00fcr die technische Auslegung, die im Hause aquatherm erarbeitet wurde. Auf Basis der Grundriss- und Filigrandeckenpl\u00e4ne wurden die Register detailliert je Filigrandeckenelement eingeplant. Dabei wurden einzelne Zonen f\u00fcr die Einzelraumregelung entsprechend der Energieeinsparverordnung ber\u00fccksichtigt. Im Anschluss erfolgte die passgenaue Fertigung der Register direkt im Werk.<\/p>\n\n\n\n

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Nachdem im Werk der Zuber Beton GmbH die Vorbereitung f\u00fcr die Schalung der Fertigteildecke erfolgte, wurde aquatherm black system mit vorbereiteten Abg\u00e4ngen eingelegt (Bild: BVF)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die aus dem korrosionsresistenten Kunststoff Polypropylen gefertigten Register wurden auf rund 930 Quadratmetern Deckenfl\u00e4che mit einem Abstand von um die 1,5 Zentimeter \u00fcber der Betonunterkante eingebracht. Die Elemente wurden direkt in die Schalung f\u00fcr die einzelnen Fertigteilelemente eingelegt, miteinander verbunden und vor dem Einlassen des Betons mit Luft zur Dichtheitspr\u00fcfung abgedr\u00fcckt. Sp\u00e4ter auf der Baustelle m\u00fcssen die einzelnen Fertigteildeckenelemente nur noch miteinander verbunden werden.<\/p>\n\n\n\n

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Vor dem Betonieren wurde aquatherm black system mit Luft zur Dichtheitspr\u00fcfung gepr\u00fcft<\/em> (Bild: BVF)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Energieversorgung des Systems erfolgt \u00fcber eine Luft\/Wasser-W\u00e4rmepumpe mit geringen Vorlauftemperaturen – bestm\u00f6gliche Voraussetzungen f\u00fcr das Heiz-\/K\u00fchlsystem. Die Rohdecke wird als Sichtbeton-Decke ausgef\u00fchrt. Durch den modularen Aufbau konnten die Register an der unteren Bewehrung befestigt werden, sodass an der Sicht-Unterseite der Fertigteildecke keine sichtbaren Kontaktstellen durch Abstandshalter entstehen. Dementsprechend ist keine weitere Bearbeitung der Decke nach Montage auf der Baustelle n\u00f6tig.<\/p>\n\n\n\n

Fazit<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ob oberfl\u00e4chennahe oder im Kern liegende Betonkernaktivierung, beide erm\u00f6glichen ein energiesparendes und gleichzeitig behagliches Raumklima. Der Einbau in der Decke bietet vor allem f\u00fcr die passive K\u00fchlung systemische Vorteile: Anders als bei herk\u00f6mmlichen Klimaanlagen, die die W\u00e4rme mit Hilfe des Luftaustausches aus dem Raum entziehen, f\u00fchren K\u00fchldecken die K\u00fchllast \u00fcberwiegend mittels Strahlung aus dem Raum ab. Zudem erfolgt die K\u00fchlung anders als bei einer Klimaanlage vollkommen ger\u00e4uschlos. Zugluft ist durch diesen Prozess ebenfalls ausgeschlossen. W\u00e4hrend des Heizens erfolgt die W\u00e4rme\u00fcbertragung fast ausschlie\u00dflich durch W\u00e4rmestrahlung \u2013 der Effekt ist eine hohe Behaglichkeit f\u00fcr den Nutzer und eine gleichm\u00e4\u00dfige W\u00e4rmeverteilung im ganzen Raum. Hinzu kommt die M\u00f6glichkeit, diese Technik mit verschiedenen Fl\u00e4chenheizungssystemen und W\u00e4rmeerzeugern wie W\u00e4rmepumpe oder Solarthermie zu verbinden. Im Ergebnis erh\u00e4lt man ein wirtschaftliches und umweltfreundliches Heizsystem, welches zukunftsweisend und architektonisch richtungweisend ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Die wirtschaftlichen Vorteile der industriellen Vorfertigung bescheren der Betonkernaktivierung (BKA), ob im Betonkern oder oberfl\u00e4chennah, wachsende Marktanteile. Dieser Artikel zeigt anhand aktueller interessanter Projekte die Praxis und ihre L\u00f6sungen auf.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":15573,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"colormag_page_container_layout":"default_layout","colormag_page_sidebar_layout":"default_layout","_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":""},"categories":[699,7325],"tags":[13655,7242,11113,8061,2125,1124,5145],"class_list":["post-15572","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-artikel","category-heizung","tag-aquatherm","tag-bau","tag-betonkernaktivierung","tag-bvf","tag-kuehlen","tag-speicher","tag-warmepumpe"],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/deinenergieportal.de\/wp-content\/uploads\/2022\/02\/1.-Foto-scaled.jpg","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15572","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=15572"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15572\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":15580,"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/15572\/revisions\/15580"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/15573"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=15572"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=15572"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/deinenergieportal.de\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=15572"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}