Wärmespeicher
Beton ist aufgrund seiner hohen Materialdichte ein hervorragender Energiespeicher.
Wärmespeicher
Beton ist aufgrund seiner hohen Materialdichte ein hervorragender Energiespeicher.
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Beton als Wärmespeicher

Was speichert Wärme am besten?

Menschen, die sich entschließen, ein Haus zu bauen, möchten ihre Lebenssituation verbessern, sich wohler fühlen. Und das hat ganz entscheidend auch mit dem Raumklima zu tun. Also dem Teil vom Wohlfühlen, den wir auch stark mit Gesundheit in Verbindung bringen – so gedämmt, dass es im Winter nicht zu kalt wird, bei optimaler Luftfeuchtigkeit im Raum. Angenehm und gesund, nah an der Natur und trotzdem zuhause.

Und das alles unter Berücksichtigung modernster Baumöglichkeiten macht Beton mit seiner Wärmespeicherkapazität möglich.

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Smarte Wärmespeicherung richtig einsetzen

Bauwerke sollen Menschen gegen alle Einwirkungen von außen schützen. Hierzu zählen auch natürliche Kräfte aus den klimatischen Gegebenheiten. Um diesen Einwirkungen widerstehen zu können, benötigen Bauwerke und Bauteile entsprechende bauphysikalische Eigenschaften, zu denen auch ein ausreichender Wärmeschutz zählt.

Beton ist aufgrund seiner hohen Materialdichte ein hervorragender Energiespeicher. Thermisch aktivierte Bauteile nützen diese Eigenschaft, um Energie zu speichern und in Form von Wärme oder Kälte wieder abzugeben. Zur thermischen Aktivierung der Gebäude sind wasserführende Rohrsysteme in Betondecken oder -wänden integriert. Diese können je nach Jahreszeit als Heiz- oder Kühlelemente zur Regulierung der Innenraumtemperatur genutzt werden. Dabei handelt es sich um die Bauteilaktivierung, auf die im Weiteren noch genauer eingegangen wird.

Jedoch allein einen Baustoff wie Beton zu verwenden, der mit günstigen bauphysikalischen Kennwerten punktet, stellt noch nicht sicher, dass sich das aus diesem Baustoff hergestellte Gebäude auch bauphysikalisch bewährt. Erst die baustoffgerechte Konstruktion sowohl des einzelnen Bauteils als auch der Verbindung aller Bauteile untereinander führt zu ausreichenden physikalischen Rahmenbedingungen.

Mit Beton lassen sich diese bauphysikalischen Anforderungen sicher erfüllen.

Saisonale Wärmespeicher

Winterlicher Wärmeschutz reduziert den Wärmeverlust in einem Gebäude, ermöglicht den Bewohnern von Gebäuden eine hygienisch einwandfreie Lebensweise und stellt einen dauerhaften Schutz der Baukonstruktionen gegen klimabedingte Feuchteeinwirkungen sicher. Voraussetzung ist, dass die Räume entsprechend ihrer Nutzung ausreichend beheizt und belüftet werden.

Kann Beton Wärme speichern?

Der massive Baustoff Beton nimmt in den kalten Monaten die Heizungswärme von den Wänden auf und gibt sie nicht nach draußen ab. Wenn gegen Abend die Heizungen für die Nachtruhe heruntergedreht werden, kühlen Schlaf- und Wohnzimmer dennoch nicht komplett aus, da die gespeicherte Wärme wieder zurück in die Räume gelangt.

Maßgeblich für die Innenraumtemperatur eines Hauses ist die Oberflächentemperatur der Gebäudewände, denn diese Fläche soll sich im Winter nicht zu schnell abkühlen. Im Winter nehmen die Wände die Wärme der geheizten Raumluft auf und geben sie nachts – wenn die Heizung abgesenkt wird – wieder an den Raum ab. So werden Kosten für Energie gespart.

Bauteilaktivierung mit Beton

Die Betonkernaktivierung wird als innovative und kostengünstige Methode zum Erwärmen von Gebäuden immer interessanter. Dabei wird die Fähigkeit von Decken und Wänden genutzt, thermische Energie zu speichern. Räume können so beheizt werden. Dabei nehmen sie sowohl technisch als auch optisch sehr raffiniert auf das Raumklima Einfluss. 

Wärmespeicher Wasser

Bei der Betonkernaktivierung werden in Betonbauteile, wie Bodenplatten und Wände, vorgefertigte Rohrsysteme eingebaut. In diesen Systemen zirkuliert Wasser, das Wärme an das Betonteil abgibt – so wird geheizt. Für die Temperierung des Wassers im Kreislauf lässt sich geothermische Energie nutzen. So können beispielsweise Energiepfähle oder Energiesonden ins Erdreich eingesetzt werden.

Bestens geeignet für die Zukunft

Das System der Betonkernaktivierung eignet sich optimal für den Einsatz erneuerbarer Energien. Einerseits aufgrund der relativ niedrigen Temperaturen, die für das Heizen benötigt werden, andererseits aufgrund der Wärmespeicherfähigkeit, mit der Zeiten ohne Wind und Sonne überbrückt werden können. So trägt Beton zum Gelingen der Energiewende bei und spart zudem Energiekosten im Winter.

Wärmespeicherkapazität von Beton

Sein großes thermisches Speichervermögen macht Beton zu einem idealen Baustoff. 

Die deutschen Haushalte sind nach Zahlen des Umweltbundesamts zu gut 25 % am Endenergieverbrauch in Deutschland beteiligt. Außerdem werden in einem Durchschnittshaushalt 68 % der benötigten Energie für die Raumheizung, und 16 % für die Warmwasserbereitung eingesetzt.

Daher ist der Verbrauch an Heizenergie ist ein effektiver Ansatz, die Energieeffizienz von Bauwerken zu optimieren. Beton verfügt über eine sehr hohe Wärmespeicherkapazität und bietet somit beste Voraussetzungen für energieeffizientes Bauen: aufgrund seiner hohen Wärmekapazität reagiert der Baustoff träge auf Wärmeenergiezufuhr bzw. Wärmeentzug.

Der aktuelle Planungsleitfaden zur Thermischen Bauteilaktivierung

Mit dem Planungsleitfaden wird die Thermische Bauteilaktivierung auf einfache und verständliche Weise einem breiten Kreis von Interessenten zugänglich gemacht.

Der Inhalt des Planungsleitfadens ist für die Bedürfnisse von Planern, Bauausführenden und für die Wissensvermittlung zur Aus- und Weiterbildung konzipiert.

Gesetzliche Grundlage

Als gesetzliche Grundlage dient das Gebäudeenergiegesetz (GEG), das seit 1. November 2020 in Kraft ist und die bisher geltenden Regelwerke Energieeinsparungsgesetz (EnEG), Energieeinsparverordnung (EvEV) und Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWärmeG) in einem Gesetz zusammenführt. Die Regeln werden nicht weiter verschärft, zusätzlich wird aber eine Definition für Niedrigstenergiegebäude vorgenommen. Der Einsatz erneuerbarer Energien bei der Wärmeerzeugung ist für Neubauten verpflichtend, der Einbau von Ölheizungen sollen ab 2026 verboten sein. Die Bemessungsgrundlagen zum baulichen Mindestwärmeschutz sind nach wie vor in der DIN 4108 Wärmeschutz und Energie-Einsparung in Gebäuden geregelt, die noch bis Ende 2023 genutzt werden kann; danach ist die DIN V 18599 verbindlich.

Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert die Thermische Bauteilaktivierung?

Die Bauteilaktivierung nutzt die enorme Speicherfähigkeit von Beton – und somit Gebäudemassen zur Temperaturregulierung. Schon durch seine Beschaffenheit wirkt Beton thermisch ausgleichend und federt auch ohne Bauteilaktivierung die üblichen Temperaturschwankungen stark ab. Bei der Bauteilaktivierung werden Wände, Decken mit einem Rohrsystem versehen. Tragende Teile, die statisch notwendig sind, werden so genutzt: Darin zirkuliert nämlich in aller Regel ganz einfach Wasser.

Warum spart die Thermische Bauteilaktivierung Heizkosten?

Beton nimmt – auch im ganz normalen Haus – Raumenergie auf und gibt sie über seine gesamte Fläche als Wärme an den Raum ab. Bei der Bauteilaktivierung benötigt das zirkulierende Wasser selbst an strengen Wintertagen keine wirklich hohe Temperatur: Schon bei üblichen Badetemperaturen heizt das Wasser die Betonflächen so auf, dass die Raumtemperatur angenehm wird. Der Energieeinsatz beträgt also nur einen Bruchteil herkömmlicher Heizmethoden.

Was unterscheidet die Bauteilaktivierung von der klassischen Heizung?

Das große Plus bei der innovativen Methode: Im Gegensatz zu üblichen Heizkörpern, die an einer Stelle des Raumes vor sich hin glühen, sind die tragenden Teile durchgängig warm. Es entstehen also keine Luftwirbel und keine Kälteinseln im Haus. Dazu kommt, dass man praktisch gar nicht regulieren muss, denn das System reagiert „intelligent“ auf den Beton.

 

Sobald Wände, Decken oder Fußboden ausreichend warm sind, nimmt das zirkulierende Wasser die Wärme wieder auf. Sind die Betonflächen wieder etwas abgekühlt, reagiert das System und gibt seine Wärme an den Beton ab. Die Folge ist, dass die Raumtemperatur so konstant bleibt, wie es frühere Generationen nie kannten.

Ersetzt die Bauteilaktivierung die klassische Heizung?

In den meisten Neubauten, in denen die Technik von Anfang an eingeplant ist, braucht es überhaupt keine Heizkörper mehr. Manchmal wird das System auch zur Ergänzung bestehender Heizsysteme genutzt, um diese effizienter zu gestalten und die Raumatmosphäre nachhaltig zu verbessern. Dann dient die Thermische Bauteilaktivierung „einfach nur“ dem Energiesparen und der Verbesserung der Lebensqualität im Haus.

Welche Heizmethoden sind mit der Thermischen Bauteilaktivierung möglich?

Da gibt es keinerlei Einschränkungen. Alle Heizmethoden werden unterstützt, auch klassische Öl- oder Gasheizungen. Die Palette innovativer Heizmethoden reicht von Solarenergie über Erdwärme bis zu konventionellen Heizmethoden.

 

Aber gerade bei Neubauten bietet es sich an, moderne Methoden des Heizens zu wählen. Die Vorteile sind immer enorm: Wer mit fossilen Energieträgern heizt, benötigt mit dieser energieeffizienten Methode nur einen Bruchteil der herkömmlichen Menge.

 

Und wer auf alternative Energie setzt, verbessert seine eigene Ökobilanz auf ganz besondere Weise. In jedem Fall aber gilt: Die Thermische Bauteilaktivierung ist die Heizmethode für den Energiewandel!

Wie wird das Rohrsystem in die Betonteile integriert?

Zumeist wird das wasserführende Rohrsystem in Betonfertigteile installiert.

 

Die professionelle Vorfertigung im Betonwerk ist die günstigste Methode, da dort das Know-how Zeit und Geld spart und zudem durch die Verlegung vorgefertigter Rohrmodule der Bauablauf praktisch überhaupt nicht verzögert wird. Etwas anders sieht es bei der manuellen Verlegung der Rohre auf eine Trägermatte aus.

 

Aber auch hier gilt: Die Bauprofis in Österreich sind inzwischen mit den Systemen der Thermischen Bauteilaktivierung bestens vertraut und haben effiziente Verfahrensweisen entwickelt. Welche Methode auch zum Einsatz kommt, die Kosten für die Thermische Bauteilaktivierung sind schon in den letzten Jahren gesunken – und amortisieren sich durch die eingesparte Energie überraschend schnell.

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