Mit Bauteilaktivierung Heiz- und Kühlkosten senken

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Die Energiepreise für Haushalte in Österreich steigen massiv. Das innovative Konzept der thermischen Bauteilaktivierung zeigt, wie das Heizen und Kühlen von Gebäuden ganz ohne fossile Brennstoffe und mit beträchtlichen Kosteneinsparungen möglich ist.

Steigende Energiekosten belasten das Haushaltsbudget der Österreicherinnen und Österreicher zunehmend. So lagen Gaspreise im Dezember 2023 laut Austrian Energy Agency um knapp 30 Prozent höher als im Vorjahr, im Jahresvergleich 2022–2023 lagen die Strompreise in Österreich um knapp 16 Prozent. 

Das Thema leistbares Wohnen ist aktueller denn je zuvor. Das innovative Konzept der thermischen Bauteilaktivierung beim Heizen und Kühlen von Gebäuden kann ein wichtiger Bestandteil einer lang ersehnten Energiewende sein. Bei der thermischen Bauteilaktivierung werden Rohre in Betonbauteile eingebaut, durch diese wird je nach Bedarf bzw. Jahreszeit warmes oder kühles Wasser geleitet. „Thermisch aktivierte Betonbauteile werden zur Temperaturregelung eingesetzt. So geben sie im Winter Wärme ab und im Sommer nehmen sie diese auf – damit wird über das ganze Jahr hindurch für eine angenehme Raumtemperatur gesorgt“, erklärt Sebastian Spaun, Vorstandsmitglied von Beton Dialog Österreich und Geschäftsführer der Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie (VÖZ).

Beton als hervorragender Energiespeicher

Aufgrund der hohen Wärmeleit- und Speicherfähigkeit eignen sich Geschoßdecken aus Beton für die thermische Bauteilaktivierung besonders gut. Dass die thermische Bauteilaktivierung mit der Betondecke auch für den Wohnbau optimal geeignet ist, hat die VÖZ im Rahmen eines langjährigen Innovationsschwerpunkts mit Forschung und Entwicklung sowie Demonstration und Monitoring herausgefunden. Im Fokus dieser Aktivitäten stand die Kombination der thermischen Bauteilaktivierung mit erneuerbaren Energiequellen wie Wind, Sonne und Erdwärme.

„Sogar an sehr kalten Tagen muss das zirkulierende Wasser nicht wärmer als 30 Grad sein. Gerade deshalb kann die thermische Bauteilaktivierung beim Heizen und Kühlen erneuerbare Energiequellen hervorragend nutzen“, so Sebastian Spaun (VÖZ).

Sebastian Spaun, Geschäftsführer der Vereinigung der Österreichischen Zementindustrie und Vorstandsmitglied von Beton Dialog Österreich | Fotocredit: derfritz
Sebastian Spaun (Foto: derfritz)

Konstante Raumtemperatur gewährleistet

Erneuerbare Energien stehen jedoch nicht konstant zur Verfügung. Die thermische Bauteilaktivierung begegnet dieser Herausforderung nach einem einfachen Prinzip: Ist überschüssige Sonnen- oder Windenenergie verfügbar, wird diese direkt oder mithilfe einer Wärmepumpe in den Betondecken eingelagert, diese werden dann um 2 bis 3 Grad Celsius erwärmt. Sinkt die Temperatur im Raum, gibt die thermisch aktivierte Betondecke die Energie an den Raum gleichmäßig ab. So funktioniert das System selbstregulierend.

Im Zuge von Demonstrations- und Monitoringprojekten wurden über mehrere Jahre zahlreiche Messungen durchgeführt, die eine hohe Temperaturkonstanz im Innenraum zeigen. Befragungen zeigen, dass diese mit hohem Komfort erlebt wird.

Erfolgsversprechende Technologie

Bei der Wohnhausanlage MGG22 in Wien-Donaustadt kam die thermische Bauteilaktivierung zum ersten Mal im sozialen Wohnbau zum Einsatz (Foto: nunofoto.com)
Bei der Wohnhausanlage MGG22 in Wien-Donaustadt kam die thermische Bauteilaktivierung zum ersten Mal im sozialen Wohnbau zum Einsatz (Foto: nunofoto.com)
Die Wohnhausanlage Wiental-Terrassen in Wien-Penzing ist ein Paradebeispiel für die kluge Nutzung der thermischen Bauteilaktivierung. (Foto: Daniel Hawelka)
Die Wohnhausanlage Wiental-Terrassen in Wien-Penzing ist ein Paradebeispiel für die kluge Nutzung der thermischen Bauteilaktivierung. (Foto: Daniel Hawelka)

Mittlerweile entstehen in Österreich zahlreiche Wohnbauprojekte mit thermischer Bauteilaktivierung. Bereits im Herbst 2019 wurde im 22. Wiener Gemeindebezirk die innovative Wohnhausanlage MGG22 mit 155 Wohnungen eröffnet. Dort kam die Aktivierung von Betonbauteilen zum Heizen und Kühlen, gekoppelt mit Wärmepumpen, Erdsonden und Windenergie, erstmals im sozialen Wohnbau zum Einsatz.

Ende 2022 wurde das Wohnquartier Wientalterrassen in der Käthe-Dorsch-Gasse 17 in Wien-Penzing fertiggestellt. Die mehrfach ausgezeichnete Wohnhausanlage (u. a. mit dem Österreichischen Betonpreis 2023 von Beton Dialog Österreich) verfügt über ein klimafittes System der Energieversorgung mit Erdwärme und Bauteilaktivierung samt Warmwasserrückgewinnung und Photovoltaik. Dadurch kommt das Wohnhaus auf fast 100 Prozent Versorgung mit erneuerbarer Energie, auf fossile Brennstoffe wird verzichtet – ein wegweisendes Beispiel für den sozialen und nachhaltigen Wohnbau. 

Im niederösterreichischen Theresienfeld gelegen, verfügt das Wohnhausprojekt Viertel Hoch Zwei über ein Heiz- und Kühlsystem mittels Bauteilaktivierung in Kombination mit Sonnenenergie durch PV-Paneele am Dach. Die Gebäudehülle in Passivhausqualität und eine Luft-Wasser-Wärmepumpenheizung ergänzen das innovative Energiekonzept in der Tonpfeifengasse 5-11. Die Energiekosten sind laut Wohnträger um etwa 60 Prozent günstiger als in vergleichbaren Wohnungen.

Auch abseits des Wohnbaus fasst die thermische Bauteilaktivierung als erfolgsversprechende Heiz- und Kühltechnologie immer mehr Fuß. Der 2021 eröffnete Bildungscampus Liselotte-Hansen-Schmidt der Stadt Wien kann mittels Geothermie in Verbindung mit thermischer Bauteilaktivierung ganzjährig kostengünstig und effizient geheizt und gekühlt werden. Die Bildungseinrichtung in der Seestadt Aspern dient bereits als Vorbild, wenn es um die Energieversorgung weiterer Bildungscampus in der Bundeshauptstadt geht.

Erfolgsmodell Wolfsbrunn

Wolfsbrunn, NÖ: Hier wurde in den letzten zwei Jahren wissenschaftlich geprüft, wie die Bauteilaktivierung in Kombination mit erneuerbaren Energiegewinnungssystemen als kostengünstige und klimaschonende Alternative zu Erdöl- und Gasheizung fungieren kann. (Foto: Vouillarmet/EVN AG)
Wolfsbrunn, NÖ: Hier wurde in den letzten zwei Jahren wissenschaftlich geprüft, wie die Bauteilaktivierung in Kombination mit erneuerbaren Energiegewinnungssystemen als kostengünstige und klimaschonende Alternative zu Erdöl- und Gasheizung fungieren kann. (Foto: Vouillarmet/EVN AG)

In einem sozialen Wohnbauprojekt in Niederösterreich wurde in den letzten zwei Jahren wissenschaftlich geprüft, wie die Bauteilaktivierung in Kombination mit erneuerbaren Energiegewinnungssystemen als kostengünstige und klimaschonende Alternative zu Erdöl- und Gasheizung fungieren kann.

Dieses innovative Gebäudetechniksystem mit der Kombination von Erdsonden, Wärmepumpen – großteils betrieben mit Windenergie – und thermischer Bauteilaktivierung dient der ganzjährigen Gebäudekonditionierung. Das Monitoring der Funktions- und Wirkungsweise der thermischen Bauteilaktivierung sowie das Herausarbeiten des Einflusses des Nutzerverhaltens auf Heizen und Kühlen im Wohnpark Wolfsbrunn in Sommerein erfolgten vom 1. August 2020 bis 31. Juli 2022.

Im Monitoringzeitraum waren die Unterschiede zwischen der Oberflächentemperatur der thermisch aktivierten Decke und der Raumtemperatur überwiegend kleiner als 0,7 Kelvin. 90 Prozent aller gemessenen Temperaturen lagen innerhalb des gewählten Komfortbands, das mit 1,9 Kelvin festgelegt war. So betrugen sie in der Wohnküche eines gemessenen Reihenhauses zwischen 21,8 °C und 23,7 °C. Durch die thermische Bauteilaktivierung wird das Überangebot an Strom während windreicher Zeiten genutzt und der Stromverbrauch während Zeiten ohne Windüberschuss gezielt und deutlich spürbar reduziert. Diese wissenschaftlich begleitete Messung der Raumtemperaturen zeigt, dass die Bauteilaktivierung aus Sicht des Klimaschutzes einen wesentlichen Beitrag dazu leisten kann, im Bereich der Raumwärme auf fossile Energieträger verzichten zu können.

Das Monitoring wurde von Prof. Klaus Kreč durchgeführt, mit Unterstützung von eNu, GRT, Heizbär und VÖZ.

2 bis 3 Euro pro Quadtratmeter und Jahr

Für die thermische Bauteilaktivierung fallen kaum höhere Baukosten im Vergleich zu herkömmlichen Heiz- und Kühlsystemen an. Die Einsparungen bei den Energiekosten können aber beträchtlich sein. So belaufen sich Heiz- und Kühlkosten auf ca. 2 bis 3 Euro pro Quadratmeter und Jahr – eine Win-win-Situation für Bewohner, unsere Energienetze sowie die Klima- und Energieziele. Damit leistet die thermische Bauteilaktivierung einen wesentlichen Beitrag, im Bereich Raumwärme auf fossile Energieträger gänzlich verzichten zu können und gleichzeitig leistbaren Wohnraum zu bieten.

Wie plant man Wohnhäuser mit thermischer Bauteilaktivierung?

Ein umfangreicher Planungsleitfaden informiert über die Möglichkeiten der Heizung und Kühlung mittels thermischen Bauteilaktivierung: 

Wollen Sie mehr zum Thema thermische Bauteilaktivierung wissen?

Fakten zur thermischen Bauteilaktivierung der Initiative Bau Wow!

Mehr über die thermische Bauteilaktivierung und unsere Kampagne erfahren Sie unter:

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Heizen, Kühlen und Energie speichern in Beton mit der thermischen Bauteilaktivierung