So klimatisiert ein Flächenheiz- und Kühlsystem das 3D-gedruckte Wohnhaus

Energiesparend: Wärmestrahlung statt erwärmter Luft

Die aus dem korrosionsresistenten Kunststoff Polypropylen gefertigten Register erwärmen nicht die Luft, sondern die Objekte, den Boden, die Wände, die Möbel – alles, was sich in den Räumen befindet. Dazu wird das System in die Decke verlegt und erwärmt diese sanft auf Oberflächentemperaturen von bis zu 26°C. Die Energie wird nun als Wärmestrahlung in den Raum abgegeben. Dort, wo die Wärmestrahlung auf Gegenstände trifft, werden diese erwärmt. Die gemessene Lufttemperatur kann bei dieser Art von Beheizung aufgrund der gleichmäßigen Wärmestrahlung der Raumumfassungsflächen ca. 3°C niedriger liegen als bei Konvektionsheizungen – das Thermometer zeigt 20 °C und es fühlt sich an wie 23 °C. Dies fördert das Wohlbefinden und spart auch noch rund 18% Energie.

Der Einbau in der Decke bietet auch für die passive Kühlung systemische Vorteile: Anders als bei herkömmlichen Klimaanlagen, die die Wärme durch Ventilationsbetrieb mit Luftbewegung aus dem Raum entziehen, führen Klimadecken die Kühllast überwiegend mittels Strahlung aus dem Raum ab. Zugluft ist mit Ausnahme des teils hygienisch notwendigen Luftwechsels durch diesen Prozess ausgeschlossen bzw. wird auf ein Mindestmaß reduziert.

Hohe Heiz- und Kühlleistungen und schnelle Reaktionsfähigkeit

Durch den geringen Verlegeabstand der Registerrohre und der dadurch erzielten quadratmeterbezogenen hohen Flächendichte des Aquatherm black system kann das System mit niedrigeren Vorlauftemperaturen als konventionelle Heiz- bzw. höheren Vorlauftemperaturen als andere Kühlsysteme betrieben werden und ermöglicht in Verbindung mit seiner schnellen Reaktionsfähigkeit einen besonders effizienten und energiesparenden Betrieb unter wechselnden Bedingungen. Die im 3D-Haus eingesetzte hocheffiziente Split Luft/Wasser-Wärmepumpe (COP bis zu 5,0 - nach EN 14511 bei A7/W35 °C) mit geringen Vorlauftemperaturen bietet perfekte Voraussetzungen für das Heiz-/Kühlsystem.

Besonderheiten des Aquatherm-Systems

Aquatherm black system wurde nach Kundenwunsch in Größen von 24 cm x 60 cm bis 48 cm x 500 cm im Hauptwerk der Aquatherm Unternehmensgruppe im südwestfälischen Attendorn objektspezifisch produziert. Insgesamt kamen 97,4 m² Register zum Einsatz. Dies entspricht einer Belegung im Objekt von rund 60 Prozent und damit einer geringen Belegfläche, die trotzdem ausreichend ist, um das Gebäude effektiv zu beheizen und zu kühlen. Die Register wurden bereits werkseitig mit einem optischen Dichtheits-Kontrollsystem ausgestattet. So mussten sie bei der Firma Lütkenhaus nur noch in die zu gießenden Fertigteildecken eingelegt werden.

Die Register wurden speziell in den Filigrandecken angeordnet, sodass eine Bohrtiefe von rund 2,5 cm für spätere Installationsmöglichkeiten gewährleistet werden konnte. Dies ermöglicht ein problemloses Anbringen von zum Beispiel Lampen oder C-Profilen von Trockenbauwänden.

„Durch den funktionellen Aufbau des Aquatherm black system mit geringem Verlegeabstand und harfenförmigem Aufbau kann im Heiz- sowie Kühlbetrieb die thermische Energie gleichmäßig und effizient übertragen werden, sodass hohe Heiz- und Kühlleistungen mit geringem Druckverlust erzielt werden. Dadurch können die Wärme und Kälte gleichmäßig verteilt werden. Somit erzielen wir in Verbindung mit dem geringen Druckverlust des Systems hohe Heiz- und Kühlleistungen“, erklärt Marius Bock, Produktmanager von Aquatherm black system. Später auf der Baustelle mussten die einzelnen Fertigteildeckenelemente nur noch miteinander verbunden werden, die Verbindung der Aquatherm black system Register erfolgte durch die Heinrich Kriener GmbH & Co. KG aus Beckum.