Thermische Bauteilaktivierung – ein Steckbrief

Vier Gründe, warum die Thermische Bauteilaktivierung (TBA) zunehmend relevant wird

  • Der gute thermische Standard von Neubauten ermöglicht Heizsysteme mit sehr geringer Leistung. Das macht auch die bisher verpönte Beheizung von der Decke komfortabel.
  • Mit einer thermischen Bauteilaktivierung kann auch die Sommertauglichkeit des Gebäudes deutlich verbessert werden. Dabei ist die Aktivierung der Decke besonders günstig.
  • Die Konditionierung der Räume über große Flächen mit geringen Temperaturdifferenzen zur Raumluft ist die beste Voraussetzung zum effizienten Einsatz von Wärmepumpen und Solarwärme.
  • Ohnehin vorhandene Bauteile für die Speicherung von Wärme nutzbar zu machen hilft, die – für erneuerbare Energien typische – ungleiche Verteilung von Energieerzeugung und -verbrauch auszugleichen. Dabei bietet die Decke in der Regel ein deutlich größeres Speicherpotential als z.B. der Estrich einer Fußbodenheizung. Es macht zunehmend einen Unterschied, zu welchem Zeitpunkt Strom für Wärme/Kälte bezogen wird. Gebäude, die Strom dann beziehen können, wenn die Produktion hoch und der Preis niedrig ist, werden von günstigeren Tarifen profitieren. Wer selbst eine PV- oder solarthermische Anlage hat, kann den Eigenverbrauchsanteil mit TBA erhöhen.
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Vorhandene Speichermassen thermisch zu aktivieren ist eine besonders wirtschaftliche Maßnahme

Der Neubau floriert in Österreich, etwa 50.000 Wohnungen in neuen Wohngebäuden werden derzeit pro Jahr baubewilligt. Die mit den Neubauten hergestellten Speichermassen gewinnen damit an Bedeutung.
Beim derzeitigen Neubauvolumen werden pro Jahr etwa 4 Millionen Quadratmeter  Betondecken hergestellt. Würden in den nächsten 10 Jahren 10 Mio m² Betondecken thermisch aktiviert, so könnte damit eine Speicherkapazität genutzt werden, mit welcher die Schwankungen der Stromerzeugung fast zur Gänze ausgeglichen werden könnten.

Die thermische Bauteilaktivierung ist im Grunde eine einfache Technologie

  • Rohrleitungen werden in massiven Bauteilen verlegt, durch die Wasser als Heiz- bzw. Kühlmedium fließt. Die aktivierten Bauteile nehmen über ihre gesamte Fläche Wärme auf oder geben sie wieder ab – je nach Heiz- oder Kühlsituation.
  • Durch die großen Übertragungsflächen können die Systemtemperaturen sehr niedrig gefahren werden (Temperaturdifferenz zwischen Oberfläche und Raumluft etwa 4 bis 6 °C). Mit so geringen Vorlauftemperaturen arbeiten Wärmepumpen besonders effizient.
  • Ein praktischer Selbstregelungseffekt stellt sich bei niedrigen Vorlauftemperaturen ein: Sobald die Raumtemperatur die Temperatur des aktivierten Bauteils erreicht, kann dieser keine Wärme mehr abgeben.
  • Die Stärken üblicher Betondecken reichen für eine thermische Aktivierung aus, es wird kein zusätzlicher Beton benötigt.
  • Zum Kühlen eignen sich die freie Rückkühlung über Erdwärmetauscher, Grundwasserkühlung oder Kaltwassersätze.
  • Kombinationen mit Erdsonden und Erdspeichern, mit thermischen Solaranlagen und Fernwärme sind möglich.

Die thermische Bauteilaktivierung aus Sicht der Nutzer

In Gebäuden mit geringen Heizlasten ist eine aktivierte Decke ein komfortables Heiz- und Kühlsystem.

  • Deckenflächen stehen praktisch immer ausreichend zur Verfügung. Da der Infrarotanteil der Strahlung besonders hoch ist, werden Seitenwände und Fußböden auch erwärmt. Bei den geringen Temperaturdifferenzen zwischen Oberfläche und Raumluft von maximal 4 – 6 °C ist eine Ortung der Strahlung nicht möglich, was wiederum wichtig für den Komfort ist.
  • Es sind grundsätzlich keine Heizkörper erforderlich, da das System aber träge ist, können kleine Heizkörper, z.B. im Bad über den Warmwasserkreislauf gespeist, vorgesehen werden.
  • Im Sommer kann über die großen Flächen mit Wassertemperaturen um 20 °C sehr wirtschaftlich gekühlt werden.
  • Das Anbohren der Rohrregister muss, wie auch bei Stromleitungen, verhindert werden. Die geringen Temperaturbelastungen und hochwertige Rohrmaterialien ohne Kupplungen in betonierten Bauteilen ermöglichen ein wartungsfreies und langlebiges Wärmeabgabesystem.
  • Die Wirtschaftlichkeit kann im Neubau dem Vergleich mit einer Fußbodenheizung standhalten.

Die thermische Bauteilaktivierung aus Sicht der Bauträger

Erfahrungen gibt es seit vielen Jahren, da die Bauteilaktivierung im Gewerbebau seit langem Standard ist. Jetzt erwarten Fachleute, dass sich die Bauteilaktivierung auch im Wohnbau durchsetzen wird, da der schrittweise eingeführte Niedrigstenergiestandard dafür sorgt, dass die thermische Qualität der Gebäude so gut sein wird, dass diese Technologie sehr gut eingesetzt werden kann.

  • Die komfortable Kühlfunktion kann praktisch ohne Zusatzaufwand besonders kostengünstig angeboten werden
  • Der Entfall von Heizkörpern verbessert die Nutz- und Möblierbarkeit. Um jederzeit und rasch besonderen Wärmebedürfnisse zu entsprechen, können dennoch (sehr kleine) Heizkörper vorgesehen werden.
  • Die Energie- und Betriebskosten sind üblicherweise vergleichsweise günstig, das Risiko für hohe Energiekosten in der Zukunft ist gering (politische Überraschungen sind hier schwer absehbar, siehe Entscheidung zu Dieselfahrverboten in Deutschland).

Der Planungsleitfaden Thermische Bauteilaktivierung (pdf, 14 MB) zeigt die Voraussetzungen für TBA und Varianten der Energiesysteme. Die Planungsgrundlagen werden mit einem Berechnungsbeispiel verständlich. Die Grundsätze sind weitgehend auch für größere Gebäude anwendbar.