Wirtschaftliche Investition und sparsamer Betrieb
Heizung und Kühlung in einem System
Gutes Raumklima muss nicht teuer sein. Im Gegenteil: Durch die kombinierte Heiz- und Kühlfunktion einer Klimadecke reduzieren Sie den Umfang der Anlagentechnik im Vergleich zu zwei separaten Systemen.
Das macht Klimadecken oft schon bei der Investition zur günstigsten Wahl für eine Vollklimatisierung. Vom sparsamen Betrieb noch ganz zu schweigen.
Geringerer Heizwärmebedarf
Klimadecken sind die einzigen Übergabesysteme, die mit nahezu 100 % Wärmestrahlung arbeiten:
Sie vermeiden Konvektion und temperieren die Oberflächen. Darum muss bei einer Klimadecke auch der Heizwärmebedarf anders berechnet werden.
Gemäß der DIN verringert sich der Heizwärmebedarf beim Einsatz von vollflächigen Klimadecken pauschal um 15 %. Dieser Wert ist noch sehr vorsichtig gewählt, denn Berechnungen nach anerkannter Regel der Technik ergeben oft einen bis zu 30 % verringerten Heizwärmebedarf, der sich auch in der Praxis bestätigt.
Wenn die Oberflächen warm sind, ist ein Raum schon bei kühlerer Luft behaglich.
Diese Tatsache nutzt die Klimadecke für einen besonders sparsamen Heizbetrieb: Denn während konvektive Heizsysteme viel Energie aufwenden, um das gesamte Luftvolumen durchzuheizen, temperieren Klimadecken in erster Linie die Oberflächen. Das ist effizienter und verschwendet weniger Energie beim Luftwechsel. Schließlich ist die Wärme in den Hüllflächen gespeichert und entweicht nicht mit der Luft.
Das gleiche Prinzip steigert auch die Effizienz des Kühlbetriebs: Die gekühlten Oberflächen erlauben wärmere Luft – bei gleicher thermischer Behaglichkeit. Die Luft muss also weniger gekühlt werden und der Energiebedarf sinkt.
Quelle: Prof. Fanger, Dänemark
➀
Bei Hüllflächen-Temperaturen von rund 22 °C erzielt man das ideale Raumklima
bereits mit einer Lufttemperatur von knapp 18 °C.
➁
Bei Hüllflächen-Temperaturen von 18 °C benötigt man für die gleiche
thermische Behaglichkeit eine Lufttemperatur von ca. 21 °C.
Noch mehr Umweltenergie durch Wärmepumpen
Das Prinzip einer Wärmepumpe ist äußerst clever: Die Pumpe nutzt elektrischen Strom nicht direkt zum Heizen und Kühlen, sondern um zusätzliche Energie aus der Erde, dem Grundwasser oder der Luft nutzbar zu machen.
Sie multipliziert also quasi die eingesetzte Energie. Dabei erzielt sie den höchsten Wirkungsgrad, wenn sie den Wasservorlauf nur geringfügig heizen oder kühlen muss. Im Heizbetrieb steigert eine niedrige Vorlauftemperatur also die Energieeffizienz.
Eine Wärmepumpe arbeitet effizienter bei geringen Temperaturdifferenzen
Soll sie das zirkulierende Wasser nicht um 20 Kelvin, sondern nur um 10 Kelvin erwärmen, benötigt das nicht etwa die halbe Energie, sondern noch erheblich weniger. Das größte Einsparpotenzial im Heizbetrieb ergibt sich also bei möglichst niedriger Vorlauftemperatur, weil die Wärmepumpe dadurch einen höheren Wirkungsgrad erreicht.
Um trotz der niedrigen Vorlauftemperatur eine hohe Leistung zu erzielen, muss nur die aktive Heizfläche entsprechend groß sein. Und die größte aktivierbare Fläche bietet die Decke.
„Moment! Hat die Decke in der Regel nicht die gleiche Fläche wie der Fußboden?“
Richtig, aber der Fußboden ist zu einem großen Teil mit Möbeln verstellt. Diese Bereiche tragen weniger oder gar nicht mehr zur Wärmeübertragung bei. Auch der Fußbodenaufbau und Teppichböden wirken wärmedämmend und können die Leistung zusätzlich einschränken.
Dagegen bleibt die Decke in der Regel vollkommen frei: Bei gleicher Heiz-Kühlleistung steigert sie den Wirkungsgrad der Wärmepumpe und lässt Ihnen dabei alle Freiheiten bei der Fußboden- und Raumgestaltung.
Die Grafiken vergleichen den energetischen Aufwand einer Wärmepumpe, um mit einer Klimadecke oder einer Fußbodenheizung eine operative Raumtemperatur von 20 °C zu halten. Links in einem gut gedämmten Neubau in Oberried und rechts in einem sanierten Rostocker Altbau ohne WDVS.
- Die Klimadecke benötigt deutlich geringere Vorlauftemperaturen als eine
Fußbodenheizung, um die gleiche operative Raumtemperatur zu erzielen - Je geringer die Vorlauftemperatur, desto weniger Antriebsstrom benötigt die
Wärmepumpe und desto mehr Energie gewinnt sie aus der Umwelt - Deckenspeicher können die Effizienz der Klimadecke zusätzlich steigern
Die Heizlast wurde gemäß der DIN EN 12831 berechnet, also ohne Berücksichtigung der internen und solaren Gewinne.
Daher sind alle Werte höher als sie nach anerkannter Regel der Technik sein müssten.
Die Norm-Außentemperaturen für Rostock (2 °C) und Oberried (1 °C) sind dem Anhang dieser Norm entnommen und entsprechen dem tiefsten Zweitagesmittel der Lufttemperatur, das in den Orten 10 Mal innerhalb von 20 Jahren gemessen wurde.
Wärmestrahlung verbessert die Dämmwirkung
Was bringt mehr, ein neues Heizsystem oder bessere Dämmung?
Fragen wie diese stellen sich mitunter bei der Sanierung. Dabei lässt sich das sehr elegant verbinden: Denn Klimadecken temperieren den Raum nicht nur effizienter, sondern erwärmen im Heizbetrieb auch die Hüllflächen stärker als andere Systeme. Das trocknet die Wände und verbessert dadurch ihre Dämmeigenschaften.
Dämmen liegt in unserer Natur. Die meiste Zeit des Tages dämmen wir uns selbst – nicht allein aus Scham, sondern weil die Körperwärme langsamer entweicht, wenn wir uns einen Pullover überstreifen. Doch jeder Pullover-Träger, der schon einmal von einem Regenschauer überrascht wurde, weiß, dass ein feuchter Dämmstoff seine Wirkung einbüßt. Und nicht nur einbüßt: In einen nassen Stoff gehüllt friert man am Ende sogar mehr als ohne Dämmung. Unseren Gebäuden geht es ganz genauso.
Es gilt also nicht nur, eine möglichst dicke Dämmschicht aufzutragen, sondern sie auch möglichst trocken zu halten.
Will man die Dämmwirkung verbessern, kann man demnach auch die Wand trocknen und genau das tut eine Klimadecke im Heizbetrieb. Verringert sich der Feuchtegehalt der Wand um nur 4 %, verdoppelt sich bereits die Dämmwirkung.
Quelle: J.S. Cammerer (FIW-München)
