Deckenheiz- und Kühlsegel unterstützen innovative Energieversorgung
Der Golfpark Fürth ist ein attraktives Areal gewerblicher Flächen vor den Toren der mittelfränkischen Metropole. Auf der Suche nach neuen Räumlichkeiten war auch das Nürnberger Ingenieur- und Planungsbüro Schredl begeistert von dieser Mischung aus historischen Flughafengebäuden und innovativen Neubauten und baute auf dem Gelände 2007 ein mehrstöckiges Bürogebäude sowohl zur Eigennutzung wie zur Untermiete. Die große Nachfrage nach den untervermieteten Einheiten motivierte noch ein zweites, etwas größeres Bürogebäude zu bauen, das im Jahre 2009 realisiert wurde. Während man im ersten Bauabschnitt noch das in der Infrastruktur vorhandene Fernwärmenetz nutzt, wollte man nun innovative Energieformen setzen.
Im Vorfeld wurden verschiedene Tests zur Grundwasseruntersuchung – Response-Tests mit thermischer Simulation – gefahren für die mögliche Nutzung der Wärmepumpentechnologie. Aus Gründen der Versorgungssicherheit entschied man sich letztendlich für die Erdsonden-Variante. Dabei wurden insgesamt elf Erdsonden 70 m im Erdreich installiert und die Wärmeleistung über eine Wärmepumpe bereit gestellt, während die Kühlenergie direkt über das Sondenwasser und den Wärmetauscher generiert wird. »Während wir nun die Wahl für den regenerativen Wärmeerzeuger getroffen hatten, ging es im nächsten Schritt um die Festlegung eines optimalen und möglichst verlustfreien Energieverteilers«, erläutert Schredl die Ausgangssituation. »Aufgrund der Tatsache, das wir mit der Erdwärmepumpe sowohl heizen wie kühlen können, hat sich die Auswahl geeigneter Wärmeverteilsysteme bereits erheblich reduziert. Auch der Umstand, dass das Gebäude aufgrund seiner baulichen Eigenschaften bereits die Anforderungen der EnEV 2012 erfüllt, hat die Auswahl der Wärmeverteilung eingeschränkt.« Insbesondere der Kühlaspekt war für Schredl, als essentieller Bestandteil eines innovativen Bürogebäudes, eine zwingende Vorgabe.
Vorab intensiv geprüft wurde u.a. die Möglichkeit einer Betonkernaktivierung. Der entscheidende Minuspunkt bei dieser Systemalternative war allerdings die unzureichende Regelbarkeit der Wärme und damit die fehlende Flexibilität, um z.B. auf sich schnell ändernde Wärmelasten im Gebäude reagieren zu können. So fiel die Wahl auf das Deckenheiz- und Kühlsystem »Carboline«, denn dieses System verfügt über hervorragende Leistungsfähigkeiten in puncto Wärmeverteilung und Regelfähigkeit. Die hohe Leistungsfähigkeit verdankt Carboline dem Material Naturgraphit, welches für das Deckenstrahlsystem zu Leichtbauplatten weiterverarbeitet wird. Das thermische Hochleistungselement in der Strahlplatte gewährleistet eine extrem gleichmäßige Temperaturverteilung. Aufgrund der hohen und homogenen Oberflächentemperatur liegt der Strahlungsanteil bei Carboline damit deutlich höher als bei vergleichbaren Deckenstrahlsystemen. Ein weiterer Vorteil durch das Naturgraphit: die enorme Reaktionsgeschwindigkeit von Carboline bei wechselnden Heiz- oder Kühllasten. Das System reagiert aufgrund der Kombination von guter Leitfähigkeit und geringer Masse damit wesentlich schneller als herkömmliche Deckenheiz- und Kühlsysteme. Zudem kann gerade der Kühlfokus durch die Deckensegel noch verstärkt werden. Die Carboline wurde ohne oberseitige Isolierung geliefert. Dadurch wird thermisch auch die Rückseite der Strahlplatte genutzt, die zusätzlich konvektive Kühlleistung liefert.
Im Vorfeld wurden verschiedene Tests zur Grundwasseruntersuchung – Response-Tests mit thermischer Simulation – gefahren für die mögliche Nutzung der Wärmepumpentechnologie. Aus Gründen der Versorgungssicherheit entschied man sich letztendlich für die Erdsonden-Variante. Dabei wurden insgesamt elf Erdsonden 70 m im Erdreich installiert und die Wärmeleistung über eine Wärmepumpe bereit gestellt, während die Kühlenergie direkt über das Sondenwasser und den Wärmetauscher generiert wird. »Während wir nun die Wahl für den regenerativen Wärmeerzeuger getroffen hatten, ging es im nächsten Schritt um die Festlegung eines optimalen und möglichst verlustfreien Energieverteilers«, erläutert Schredl die Ausgangssituation. »Aufgrund der Tatsache, das wir mit der Erdwärmepumpe sowohl heizen wie kühlen können, hat sich die Auswahl geeigneter Wärmeverteilsysteme bereits erheblich reduziert. Auch der Umstand, dass das Gebäude aufgrund seiner baulichen Eigenschaften bereits die Anforderungen der EnEV 2012 erfüllt, hat die Auswahl der Wärmeverteilung eingeschränkt.« Insbesondere der Kühlaspekt war für Schredl, als essentieller Bestandteil eines innovativen Bürogebäudes, eine zwingende Vorgabe.
Vorab intensiv geprüft wurde u.a. die Möglichkeit einer Betonkernaktivierung. Der entscheidende Minuspunkt bei dieser Systemalternative war allerdings die unzureichende Regelbarkeit der Wärme und damit die fehlende Flexibilität, um z.B. auf sich schnell ändernde Wärmelasten im Gebäude reagieren zu können. So fiel die Wahl auf das Deckenheiz- und Kühlsystem »Carboline«, denn dieses System verfügt über hervorragende Leistungsfähigkeiten in puncto Wärmeverteilung und Regelfähigkeit. Die hohe Leistungsfähigkeit verdankt Carboline dem Material Naturgraphit, welches für das Deckenstrahlsystem zu Leichtbauplatten weiterverarbeitet wird. Das thermische Hochleistungselement in der Strahlplatte gewährleistet eine extrem gleichmäßige Temperaturverteilung. Aufgrund der hohen und homogenen Oberflächentemperatur liegt der Strahlungsanteil bei Carboline damit deutlich höher als bei vergleichbaren Deckenstrahlsystemen. Ein weiterer Vorteil durch das Naturgraphit: die enorme Reaktionsgeschwindigkeit von Carboline bei wechselnden Heiz- oder Kühllasten. Das System reagiert aufgrund der Kombination von guter Leitfähigkeit und geringer Masse damit wesentlich schneller als herkömmliche Deckenheiz- und Kühlsysteme. Zudem kann gerade der Kühlfokus durch die Deckensegel noch verstärkt werden. Die Carboline wurde ohne oberseitige Isolierung geliefert. Dadurch wird thermisch auch die Rückseite der Strahlplatte genutzt, die zusätzlich konvektive Kühlleistung liefert.
Ein zweites, wichtiges Entscheidungskriterium für das optimale Wärmeverteilsystem waren die akustischen Eigenschaften, da der Bau mit vielen schallharten Elementen wie Beton und Glas versehen war. Die Carboline-Deckensegel verfügen über die Option einer gelochten Variante mit besonders Schall absorbierenden Fähigkeiten. Auch in gestalterischer Hinsicht kamen die Zehnder- Deckensegel den Anforderungen des Gebäudes entgegen. Die Deckensegel in den Büros sind jeweils separat für jede Mieteinheit über Einzelraumregler steuerbar. Dabei wird die Grundeinstellung über einen Schlüsselschalter definiert, der entsprechend das Kühl- oder das Heizmedium öffnet oder schließt. Somit kann jeder Mieter komplett autark entscheiden, ob er heizen oder kühlen will.
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