Kühl- und Heizdeckensysteme

fachgerecht auslegen, installieren und betreiben

Der Faktor „Behaglichkeit“ ist ein starkes Argument für den Einsatz einer Kühl- und Heizdecke, denn die Systeme schaffen für den Menschen ein angenehm temperiertes, zugfreies und hygienisches Umfeld. Gerade zur Modernisierung des Gebäudebestandes eignet sich die Raumumschließungsfläche „Decke“ besonders gut, da eine Installation hier vergleichsweise schnell erfolgen kann. Mithilfe komprimierter Abläufe und der gewerkeübergreifenden Abstimmung der notwendigen Arbeitsschritte erhält man ein einwandfreies und nahezu wartungsfreies Flächenkühl- und -heizsystem. Der Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF) möchte mit diesem Fachbeitrag den sach- und fachgerechten Projektablauf von der Planung bis zur Inbetriebnahme eines Deckenkühl- und -heizsystems aufzeigen.

Foto: Sinnvolle Regelzonen und eine möglichst flexible Aufteilung der Kühl- und Heizkreise von Deckensystemen bieten Handlungsspielräume.
Quelle: BVF
Sinnvolle Regelzonen und eine möglichst flexible Aufteilung der Kühl- und Heizkreise von Kühl- und Heizdeckensystemen bieten Handlungsspielräume, falls sich die Nutzung eines Raumes bzw. Gebäudes einmal ändern sollte.

Für die Umsetzung von Kühl- und Heizdeckensystemen bedarf es eines perfekten Zusammenspiels aller beteiligten Gewerke: Bereits bei der Planung gilt es nach dem Prinzip „Integrale Planung und Ausführung“, alle Anforderungen an die Konstruktion zu bündeln. Die Grundlage dafür sollte rechtzeitig unter Einbezug aller Gewerke (sprich: Bauherr, Architekt, TGA-Planer, Heizungsbauer, Trockenbauer) abgestimmt werden. Unter Berücksichtigung der bauphysikalischen Vorgaben wird im ersten Schritt eine Heiz- und Kühllastberechnung erstellt. Das Ergebnis ist die Basis für die Wahl des Kühl- und Heizdeckensystems, welche in breiter Angebotspalette am Markt zur Verfügung stehen. Ob nun Metall-Rasterdecken, mineralische Deckensysteme (Gipskarton, Lehm) oder Sonderbauformen gewählt werden, hängt im Wesentlichen von den Leistungskennwerten der jeweiligen Systeme ab. Selbstverständlich spielen hier auch die architektonischen Vorgaben, wie unter anderem Gestaltung, Akustik und Beleuchtung, eine bedeutende Rolle.

Ein wichtiger Hinweis gilt dem Prozedere der Ausschreibung – alle Anforderungen und technischen Vorgaben sollten dort detailliert, wie hier aufgeführt, behandelt werden:

▪ Raumgeometrie/-höhe,

▪ verfügbare bzw. erforderliche Abhanghöhe,

▪ gewünschte Deckenoberfläche (Material, Farbe, Optik),

▪ Anforderungen an die Schallabsorption,

▪ Beleuchtungs- und Elektroplanung,

▪ Sprinklerplanung,

▪ Lüftungsplanung und Lüftungskonzept,

▪ Anforderungen an die Taupunktvermeidung,

▪ Anforderungen von/an die Regelungstechnik,

▪ abgehängte Objekte/weitere Einbauten,

▪ thermische Verluste (zum Folgegeschoss/durch Abluft),

▪ Brandschutzanforderungen,

▪ vorhandener bzw. geplanter Deckenaufbau (Statik, zulässige Gewichte, Befestigungsmöglichkeiten),

▪ Anforderungen vom/an den Wärmeerzeuger,

▪ Anforderungen vom/an den Kälteerzeuger,

▪ Anforderungen der/an die hydraulische Anlage,

▪ Möglichkeiten der Einbindung von Wärmepumpen, Solarthermie, Geothermie, freie Rückkühlung, Prozesswärme und Abwärme prüfen,

▪ innere Wärmelasten, Nutzungsintervalle und Anforderungen an die Reaktionszeit/Speicherfähigkeit.

Die Heiz- und Kühllastberechnung berücksichtigt die bauphysikalischen Vorgaben. In Kombination mit der Gebäudehülle wird schon im Vorfeld auch die Anlagentechnik erfasst und energetisch bewertet. Niedrige Systemtemperaturen im Heizfall und hohe Systemtemperaturen im Kühlfall sind dabei aus energetischen und ökologischen Gründen anzustreben.

Der Leistungsermittlung von Kühl- und Heizdeckensystemen ist besondere Beachtung zu schenken. Dabei sollten nur normgerechte Leistungswerte für die Auslegung verwendet werden. Die Heizlastberechnung ist dabei nach DIN EN 12831-1, die Kühllastberechnung nach VDI 2078 durchzuführen.

Aus Basis der vorliegenden Heiz- und Kühllastberechnung sowie der Leistungskennwerte der in Frage kommenden Systeme kann dann die Systemauswahl erfolgen. Geprüfte und entsprechend zertifizierte Lösungen sind dabei ein wesentlicher Bestandteil für eine zuverlässig und wirtschaftlich funktionierende Anlagentechnik im Gebäude.

Foto: Bei einem Dachgeschossausbau in Leipzig kamen Kapillarrohrmatten an der Decke als Heiz- und Kühlsystem zum Einsatz.
Quelle: GeoClimaDesign
Bei einem Dachgeschossausbau in Leipzig, realisiert durch die GeoClimaDesign AG, kamen Kapillarrohrmatten an der Decke als Heiz- und Kühlsystem zum Einsatz.

Systemauswahl

Vorrangig werden bei der Auswahl eines Kühl- und Heizdeckensystems die gewünschte Deckenoberfläche (Material, Farbe, Optik) sowie die geforderten Kühl- und Heizleistungen betrachtet.

Die aktive Fläche der Kühl- und Heizdecke ergibt sich nach DIN EN 14240 („Lüftung von Gebäuden – Kühldecken“) aus dem Deckenspiegel unter Berücksichtigung der Deckenkonstruktion und vorgesehener Deckeneinbauten. Es ist zu beachten, dass die aktivierbare Fläche praktisch immer kleiner als die Grundfläche ist. Daher sind nach DIN EN 14240 angegebene Leistungswerte entsprechend des aktiven Flächenverhältnisses zu reduzieren. Da bei der Systemauswahl in der Regel noch keine Deckenspiegel zur Bestimmung des aktiven Flächenverhältnisses vorliegen, wird häufig im ersten Schritt eine Abschätzung auf Basis von Erfahrungswerten der Systemhersteller durchgeführt. Je nach System werden hierbei maximal aktive Flächenverhältnisse zwischen 60 und 95 Prozent erreicht.

Weiterführende Informationen: https://www.flaechenheizung.de/

Dienstag, 10.08.2021

Von Alexandra Borke
Referentin Technik, Bundesverband Flächenheizungen und Flächenkühlungen e.V. (BVF)
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