In welchem Ausmaß ist eine Klimaerwärmung zu erwarten?
- Massiv ansteigende Jahresmitteltemperatur -> bis 2099 Temperatursteigerungen von 1,8 bis 4°C erwartet (allgemeine Aussage: bis 2050 +2,4°C -> in Hamburg Klima von Mailand)
Konkrete Aussage: - Anzahl der Tage mit >25°C verdoppelt sich
- Anzahl der Tag mit >30°C vervierfacht sich
- Anzahl der Frosttage sinkt um 50%
- Temperaturen gehen im Sommer mehrere Tage in der Nacht nicht unter 20°C zurück -> es entstehen Hotspots
Welche Auswirkung hat der Klimawandel auf die Kühlung von Gebäuden?
Der Kühlbedarf von Gebäuden steigt in 10 Jahren um 100%
Wie wurde Kälte früher erzeugt?
Kälteerzeugung in mit Wasser gefüllten Tonkrügen -> adiabate Kühlung
Wie funktioniert eine Kältemaschine?
- Kältemittel in einem Kühlkreislauf, verdampft schon bei geringer Temperatur im Verdampfer, nimmt Energie auf
- Zwischen -30 und +15°C befindet sich das Kältemittel im Kühlkreislauf um Energie aufzunehmen
- Grundprinzip: Verdampfer kann Energie aufnehmen und bis zu +15°C das Kältemittel verdampfen
- Kältemitteldampf wird über Pumpe (Verdichter) verdichtet und auf ein höheres Energieniveau getragen (30-90°C)
- Im Verflüssiger wird Wärme nach außen abgegeben
- Kältemittel wird abgekühlt und durch das Expansionsventil im Druck herab gelassen, wird flüssig und gelangt mit -5°C in den Verdampfer (-> Kreislauf)
Um wie viel % steigt der Energiebedarf durch jedes Grad mehr Kühlung an?
Jedes Grad mehr Kühlung 5% mehr Energiebedarf
Welche Himmelsrichtung ist für Kühlung besonders bedeutend?
Ost- und Westausrichtung für Kühlung deutlich bedeutender -> Westliche Räume kritisch (Nutzer ist da, solare und interne Einträge addieren sich)
Welche Kühllasten gibt es?
Innere Kühllasten
- Personen
- Innere Geräte, Beleuchtung
- Stoffdurchsatz (z.B. in Küchen, wenn heiße Gerichte den Raum verlassen)
Äußere Kühllasten
- Wärmestrom durch die Wand (durch U-Wert begrenzt)
- Wärmetransmission und Wärmeeintrag durch Fenster
- Fugenlüftung (heute grundsätzlich nicht mehr relevant)
Wie kann der Kältebedarf minimiert werden?
- Gute Wärmedämmung
- Effiziente Sonnenschutzeinrichtungen
- Leuchten mit hoher Beleuchtungseffizienz
- Elektronische Geräte mit niedrigen Anschlusswerten
- Vermeidung von zusätzlichem Feuchteeintrag
Welchen Zielwert gibt es für die Kühlung?
Zielwerte sind etwa 3kWh/m2 im Jahr als Kühlung
Welche Möglichkeiten der Kühlung gibt es?
Fußbodenkühlung
Deckenkühlung
Betonkernaktivierung
Kühlung in Verbindung mit Speichermassenaktivierung
Wodurch zeichnet sich Fußbodenkühlung aus?
- Fußbodenheizungssysteme werden im Sommer zur Kühlung genutzt
- Geringe Investitionskosten (zzgl. Zur Heizung ein Wärmetauscher)
- Die erreichbare Kühlleistung richtet sich nach der Kaltwassertemperatur, der effektiven Übertragungsfläche und dem Belag der Kühlfläche im Raum (Teppich mit PU-Unterbahn ist ungeeignet)
- Eine Fußbodenkühlung ist gut geeignet für geringe Kühllasten von 15-25W/m2
- Taupunktunterschreitung kann zu Tauwasseranfall führen
Welche Arten von Fußbodenkühlung gibt es?
Passive und aktive Fußbodenkühlung
- Passiv: Grundwassertemperatur als Kühlquelle
- Aktiv: Kälte wird mittels Kältemaschine hergestellt
Zwischen welchen Arten von Deckenkühlungen unterscheidet man?
Unterscheidung zwischen Strahlungs- und Konvektionskühldecken
- Strahlungsdecken: bilden eine geschlossene Oberfläche, die Kühlung erfolgt überwiegend über den hohen Strahlungsanteil, es können Kühlleistungen bis ca. 110W/m2 erreicht werden
- Konvektionsdecken: überwiegender konvektiver Teil, die abgehängten Decken bilden eine offene Konstruktion, die die Konvektion und somit die Kühlleistung erhöht, es können Kühlleistungen von bis zu 220W/m2 erreicht werden
Was ist Betonkernaktivierung?
- Deckenorientierte Kühlmöglichkeit
- Erlaubt Kühlleistungen von bis zu 50W/m2
- Kühlleistungen in die Betondecke eingebracht Können im Winter zum Heizen und im Sommer zum Kühlen eingesetzt werden
Welche Systeme gibt es bei Kühldecken?
- Eingeputzte Kühldecken
- Abgehängte Kühldecken
- Geschlossene Kühldeckensysteme
- Offene Kühldeckensysteme
- Integrierte Systeme
