Behagliches Raumklima mit unerschöpflicher Alternativenergie

22.12.2016

Dass die Gründe für den Klimawandel größtenteils durch menschliches Handeln verursacht werden, ist mittlerweile wissenschaftlich bewiesen und seine Auswirkungen sind vielerorts bereits eindeutig wahrnehmbar. Gleichzeitig lässt die weltweite Energieverknappung die Preise deutlich ansteigen.

Um der Klimaentwicklung entgegenzuwirken und den Betrieb von Gebäuden effizienter und kostengünstiger zu gestalten, sind Maßnahmen und Konzepte gefragt. Alternative Energiequellen müssen besser genutzt und gleichzeitig der Energieverbrauch gesenkt werden. Und hier kann der Baustoff Beton einen ganz hervorragenden Beitrag leisten. Aufgrund seiner wärmespeichernden Eigenschaften ist er in der Lage den Energieverbrauch innerhalb von Räumen zu senken und sinnvoller zu nutzen. Gleichzeitig ermöglicht er ein ganzjährig angenehmes Raumklima.

„Das in Wohn- und Arbeitsräumen erforderliche Raumklima wird im Wesentlichen von Parametern wie Luftqualität, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, Raumtemperatur, Temperatur der Außenwände, Wärmestrahlung und Licht bestimmt. Bleiben diese Werte in bekannten Schranken einigermaßen konstant, empfinden wir das Raumklima als behaglich,“ erklärt Frank Huber, Geschäftsführer der Zement + Beton Handels und WerbegesmbH.

Entscheidend ist, dass durch möglichst gleichmäßige Raumtemperaturen und verhältnismäßig geringe Temperaturunterschiede zwischen Raumluft und den Wand- beziehungsweise Boden- und Deckenflächen im Raum gleichmäßige Bedingungen für den menschlichen Körper hergestellt werden. Allein durch Wärmedämmung kann dieses Ziel nicht erreicht werden. Zusätzlich bedarf es intelligent eingesetzter Baustoffe, die zu einer Temperaturregelung beitragen können.

Beton als idealer Wärmespeicher

Beton bietet aufgrund seiner hohen Materialdichte ideale Voraussetzungen zur Speicherung von Energie. Steigt die Lufttemperatur in Räumen zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung, so nimmt er diese Wärmeenergie auf und gibt sie bei sinkender Lufttemperatur wieder entsprechend ab. Diese exzellente Wärmespeicherfähigkeit bewirkt damit ein langsames Aufheizen der Räume im Sommer, ein langsames Auskühlen bei Heizungsunterbrechung und generell geringe Temperaturschwankungen im Raum. Mit dieser Eigenschaft wird ein konstant angenehmes Raumklima geschaffen. Außerdem werden Temperaturspitzen und -schwankungen vermieden.

Im Winter regelt eine gut eingestellte Heizungsanlage die Raumtemperatur. Die inneren Wandoberflächen nehmen die Wärme der Raumluft auf und geben sie bei der Nachtabsenkung der Heizungsanlage langsam wieder ab.

Im Sommer dagegen entstehen im Tagesverlauf durch die Sonneneinstrahlung starke Schwankungen der Raumlufttemperatur. Hier kommt der Wärmespeicherung der Raumoberflächen besondere Bedeutung zu. Die durch die Sonne tagsüber eingestrahlte Wärmeenergie wird von den Betonoberflächen aufgenommen und in der Nacht bei sinkenden Temperaturen wieder an die Raumluft abgegeben. Bewusste ökologische Nachtlüftung, wenn die Temperaturen draußen niedriger sind als drinnen, unterstützt diesen Vorgang. Massive Betonwände mit außen liegender Wärmedämmung sorgen so das ganze Jahr über für ein besonders angenehmes Raumklima.

Klimaschutz durch Nutzung von Erdwärme in Betonbauten

Aus Gründen der Nachhaltigkeit wird eine größtmögliche Unabhängigkeit von fossilen und importierten Energieträgern angestrebt. Energiequellen wie Sonnenlicht, Wind, Wasserkraft oder Biomasse werden eine immer größere Rolle bei der Planung der Energieversorgung von Gebäuden spielen. Doch sie haben nicht das Potenzial, den gesamten Energiebedarf zu decken. Diese Energielücke schließt die Erdwärme – eine  nach menschlichem Ermessen unerschöpfliche Energiequelle. In einer Tiefe von rund 10 bis 20 Metern herrscht das ganze Jahr über eine gleichmäßige Temperatur von 10 bis 12 Grad Celsius. Je weiter man ins Erdinnere vordringt, desto höher werden die Temperaturen – der Anstieg erfolgt gleichmäßig um ca. 3 Grad Celsius alle 100 Meter.

Über einen Erdwärmekollektor oder mit Erdsonden mit Längen von 20 bis 100 Metern wird die Energieform der Geothermie über Niedertemperatursysteme effizient genutzt. Die entzogene Erdwärme wird mit Hilfe einer Wärmepumpe auf ein höheres Temperaturniveau von 25 bis 35 Grad Celsius gebracht. Dies ist die ideale Vorlauftemperatur für großflächige Heizelemente wie Fußboden-, Decken- oder Wandheizungen. Im Sommer können diese Heizelemente auch als Kühlelemente eingesetzt werden, indem die Arbeitsweise der Wärmepumpe gewechselt wird.

Ein gut gedämmtes Einfamilienhaus zum Beispiel kann über diese Versorgung ausreichend Energie für das Heizen im Winter und Kühlen im Sommer beziehen. „Die Kombination von Beton mit seiner Eigenschaft als idealer Wärmespeicher mit dem Einsatz von Geothermie hilft somit Betriebskosten für Gebäude zu senken, weitere CO2-Emissionen zu vermeiden und Energie zu sparen“, betont Huber das ökologisch-ökonomisch und soziale Potenzial der Energiequelle Erdwärme.