Gebäudeklimatisierung mittels PCM und
Kalt-Warm-Wasserzisternen

Ausgangssituation

  1. Weitgehende Einführung von Klimaanlagen im Fahrzeugbau → Wertewandel hinsichtlich der Ansprüche an Wohngebäuden
  2. BRD-Kühlflächen 1995: 70 Mio. m²
    2.1 BRD-Kühlflächen 2005: 230 Mio. m²
  3. Elektrische Kühlanlagen „Splitgeräte“ (Ø verkaufte Geräte p. a.)
    • Absatz in Europa 1990: 144.00 Stk.
    • Absatz in Europa 1996: 526.100 Stk.
  4. Prognose und Lösungen:
    • Exponentiell wachsender Kühlgeräte-Markt → Stromspitzen-Kollaps (s. Shanghai min. 28 °C)
    • Entwicklung natürlicher Wärmesenken (z. B. Regen- bzw. Grundwasser, Erdreich, Außenluft)
    • Planung großflächiger Temperaturübergabesysteme
    • Entwicklung geeigneter Regelstrategien für intermittierenden Pumpenbetrieb

Konzept

  1. Kältequelle: Ein Rohrwärmetauscher entzieht einer Regenwasserzisterne Kälte. Die Kälte wird somit zum Teil dem Regenwasser, zum Teil dem nachfließenden Frischwasser und zum Teil dem angrenzenden Erdreich entzogen
  2. Kälteverteilung: Die Kälteverteilung erfolgt über das Verteilnetz der Passivhaus-Restwärmedeckung – es sind lediglich Umschaltventile eingesetzt worden
  3. Nutzkälteübergabe an den Raum: Mittels thermoaktiven Bauteilsystemen (auf Wand- und Deckenflächen integrierte Rohrsysteme) wird die Kälte an den Raum übergeben
  4. Ziel: Entwicklung einer Komfort-Passivhausklimatisierung Geschoss- und Raumweise regelbar von 17-24 °C

Fazit PCM und Gebäudekühlung

  • Nicht nur bei lang anhaltenden Hitzeperioden (Sommer 2003) sondern bereits nach Tageszyklen mit 28-30 °C und Nachtemperaturen mit 15-18 °C wurde PCM im VIP-Forschungshaus unwirksam
  • Der Einfluss einer wirksamen Verschattung (beim VIP-Haus im SZR) ist von evidenter Bedeutung
  • Die Kombination von Restwärmedeckung und Kühlung über ein handelsübliches Baukastensystem mit autoadaptiver Steuerungstechnik beinhaltet verifizierte Lösungswege für einen nutzerfreundlichen Betrieb energieoptimierter Gebäude

Der Gesamtbericht als PDF (ca. 2,2 MB)