Kühldecken sind geräuschlos, zug- und keimfrei und können zudem auch noch heizen!
Auf dieser Seite bekommen Sie alle wichtigen Inhalte rund um das Thema Kühlen über die Decke:
Flächenkühlsysteme bieten eine komfortable Möglichkeit zur Raumtemperierung. Im Gegensatz zu klassischen Klimaanlagen arbeiten sie überwiegend über Strahlungskälte und nicht über eine starke Luftbewegung. Dies führt zu einer gleichmäßigen, angenehmen Raumtemperatur.
Eine Kühldecke ist ein in die Deckenkonstruktion integriertes oder abgehängtes System, das einen Raum durch zirkulierendes, kaltes Wasser kühlt und so die Raumwärme aufnimmt und abtransportiert. Zum Kühlen wird dem Raum dabei Wärme entzogen, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen. Dies muss in dem Maße erfolgen, dass sich für den Menschen eine möglichst hohe Behaglichkeit ergibt. Hierbei kann es bei konventionellen Kühlsystemen, die die Kühllast vorwiegend konvektiv über die Zuluft oder über Umluftgebläse abführen, häufig zu hohen Luftgeschwindigkeiten und Turbulenzen kommen, welche zu Zugerscheinungen führen und sich negativ auf die Behaglichkeit auswirken. Bei der Deckenkühlung, bei der die Kühlleistung vorwiegend durch Strahlung übertragen wird, können diese Zugerscheinungen vermieden werden.
Kühldeckensysteme erfreuen sich auch deshalb steigender Beliebtheit, da Vorteile unter anderem auch auf der Hygiene- und Wartungsseite zu finden sind. Kühldecken sind wartungsfrei. Derartige Systeme behalten ihre Gebrauchstauglichkeitseigenschaft durch das Funktionsprinzip der stillen Kühlung über die gesamte Nutzungsdauer.
Das Kühlen über die Decke ist vor allem sehr behaglich wie Untersuchungen gezeigt haben: warme Raumluft steigt nach oben. An der kühleren Decke wird sie abgekühlt und „fällt“ zurück nach unten, wo sie allmählich erneut im Raum erwärmt wird. Diese Bewegung und der damit verbundene Wärmeentzug aus der Raumluft vollzieht sich rein physikalisch und langsam, aber dennoch stetig. Kühldeckensysteme schaffen ein Raumklima, welches subjektiv das Wohlbefinden steigert und objektiv die Leistungsfähigkeit unterstützt. Zudem bieten sie einen großen Gestaltungsspielraum, da die Akustik, das Licht und die architektonische Vielfalt mit integrierbar sind.
Kühldecken werden in einer Vielzahl von Gebäuden eingesetzt, darunter Büros, Schulen, Hotels, Krankenhäuser, Museen und auch Wohnhäuser, wo sie für ein angenehmes Raumklima sorgen, ohne Zugluft zu erzeugen oder Geräusche zu verursachen. Die meisten Einsatzgebiete finden Kühldeckensysteme in Büro- und Industriegebäuden.
Kühldecken werden außerdem in hygienisch sensiblen Bauobjekten eingesetzt wie etwa Krankenhäuser (OP-Räume), Pflegeeinrichtungen, da hier keine staubaufwirbelnde Luftbewegung entstehen. Dies kommt der Raumlufthygiene in großem Maße zugute.
Grundsätzlich sind alle wasserführenden Flächenheizsysteme zum Kühlen geeignet. Bei Flächensystemen, die zum Kühlen verwendet werden, erreichen Deckenheiz- und –kühlsysteme die höchsten Kühlleistungen. Bei der Kühlung über die Raumumschließungsflächen der Decke, auch stille Kühlung genannt, empfindet der Nutzer eine hohe thermische Behaglichkeit, da die Kühlung vorwiegend durch direkten (Mensch zur Kühlfläche) oder indirekten (Mensch zu Einrichtungsgegenständen und Umschließungsflächen) Strahlungsaustauch stattfindet.
Die Raumtemperaturreglung enthält eine Taupunktführung, welche im Kühlfall für eine Vorlauftemperatur stets oberhalb des Taupunktes sorgt (16/18/26: Vorlauf-/ Rücklauftemperatur/Raumtemperatur in °C im Kühlfall). Bei den heute üblichen Systemen wird entweder die Vorlauftemperatur oberhalb des Taupunkts gehalten oder der Kühlwasserzufluss vor Erreichen des Taupunktes zeitweise unterbrochen.
Weitgehend regenerativ kann mit Erdreich- oder Grundwasserwärmepumpen gekühlt werden, indem die abzuführende Wärme in das Erdreich oder das Grundwasser geleitet wird. Das Prinzip wird als „passive Kühlung“ bezeichnet.
Bei der „aktiven Kühlung“ wird die Wärme unter Einsatz von Antriebsenergie von der Wärmepumpe aus dem Gebäude abgeführt.
Passive Kühlung zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
- Die Anlage arbeitet im Kühlmodus mit einer direkten Kopplung zwischen Flächenkühlung oder Kühlkonvektor und Geothermie bei einer Quellentemperatur unter 16 ° Grad Celsius. Gleiches gilt für die Nutzung von Sole-Wasser-Wärmepumpen zur Wärmeabfuhr aus anderen Quellen die wärmer als 16 °C sind, wie zum Beispiel Abwärme.
- Der Kältekreislauf der Wärmepumpenanlage ist nicht in Betrieb.
- Mittels einer geeigneten hydraulischen Schaltung wird dem Gebäude Wärme entzogen und in die sonst als Wärmequelle wirkende Wärmesenke abgeführt.
- Die Auslegung der Wärmepumpen- und der Wärmequellenanlage erfolgt für den Heiz- und Warmwasserbetrieb.
- Wegen der gegebenenfalls größeren umlaufenden Wassermengen wird empfohlen, die Auslegung der Wärmeverteilung und -übergabe nach dem Kühlfall zu prüfen.
- Im Fall, dass die beiden Umwälzpumpen mit Eigenstrom versorgt werden, ist die Kühlung außerdem betriebskostenfrei.
Aktive Kühlung zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:
- Der Kältekreislauf der Wärmepumpe ist in Betrieb.
- Für die Betriebsweise „Kühlung“ ist der Kreislauf reversiert. Das kann im Kältekreis selbst oder mittels einer geeigneten hydraulischen Schaltung in der Wärmequellenanlage erfolgen.
- Die Auslegung des Wärmepumpen- und Wärmequellensystems erfolgt in der Regel für den Heiz- und Warmwasserbetrieb, bei höheren Kühllasten ist ein Abgleich der Kühlleistung der Wärmepumpe mit der Gebäudekühllast zu empfehlen.
- Wegen der größeren umlaufenden Wassermengen wird empfohlen, die Auslegung der Wärmeverteilung und -übergabe nach dem Kühlfall vorzunehmen.
- Luft-Wasser-Wärmepumpen in Kombination mit Flächenkühlung oder Kühlkonvektoren können bei Integration einer gebäudeeigenen PV-Anlage je nach Stromertrag anteilig oder vollständig Eigenstrom zur Kühlung nutzen. Da die PV-Eigenstromerzeugung bei Kühlbedarf im Sommer in der Regel sehr hohe Erträge aufweist, ist ein hoher Autarkiegrad möglich.
Die meisten Einsatzgebiete finden Kühldeckensysteme in Büro- und Gewerbegebäuden. Durch das breite Angebotsspektrum an Produkten und Lösungen gibt es für nahezu jedes Projekt das geeignete Kühl- und Heizdeckensystem.
Die Kühllastberechnung ist nach VDI 2078 durchzuführen. Die Heizlastberechnung erfolgt nach DIN EN 12831. Das heißt, ein System zum Kühlen und Heizen und das mit uneingeschränkten Vorteilen.
Im Neubau sind Kühldecken in Kombination mit verschiedenen Kälte- und Wärmeerzeugern (Wärmepumpe, Geothermie, Solarthermie, Photovoltaik u.v.a.) 1. Wahl, da sie energieeffizient, kostengünstig und behaglich sind.
Deckenkühlung und kombinierte Heiz- und Kühldeckensysteme eignen sich zudem optimal für den nachträglichen Einbau in Bestandsgebäuden. Insbesondere Trockenbausysteme lassen sich sehr gut und sogar im bewohnten Gebäude installieren. Sie ermöglichen den Eigentümern von Bestandsgebäuden auf diese Weise die Potentiale für Energieeffizienz, ein gesundes Raumklima mit hoher thermischer Behaglichkeit und die Kühlfunktion im Sommer für Ihre Immobilie umzusetzen. Durch die zusätzliche Kühlfunktion erfährt ihre Immobilie eine Wertsteigerung und damit sind z.B. höhere Mieteinnahmen möglich. Im Vergleich zu Klimaanlagen sind zudem niedrigere Betriebskosten zu verzeichnen.
Was sind die sechs zentralen Vorteile einer Flächenkühlung über die Decke?
Flächensysteme arbeiten über Strahlung statt über intensive Luftzirkulation. Die Kühlung erfolgt dadurch gleichmäßig und ohne Zugluft. Dies kann sich positiv auf das Wohlbefinden auswirken, insbesondere für Menschen mit empfindlichen Atemwegen.
Für die Kühlung des Raums sind in der Regel Vorlauftemperaturen von rund 16–18 °C ausreichend. Diese bewirken eine behagliche Raumluftkühlung. Die Flächen kühlen dabei nicht unter den Taupunkt ab, sodass es weder zu Kondenswasserbildung noch zu Schimmelbildung kommt.
Je größer die gekühlte Fläche, desto geringer ist der notwendige Energieaufwand. Flächenkühlungen arbeiten mit niedrigen Systemtemperaturen und können daher besonders effizient betrieben werden. Zusätzlich kann die Energieeffizienz durch die Wahl einer geeigneten Rohrführung unterstützt werden.
Die Kühlflächen befinden sich in der Decke oder Wand und sind nicht sichtbar. Dadurch entstehen keine Einschränkungen für die Raumgestaltung, Möbelanordnung oder Fassadengestaltung.
Flächenkühlungen benötigen im Vergleich zu herkömmlichen Klimaanlagen weniger Energie, was den Stromverbrauch und die Umweltbelastung reduzieren kann. Unter bestimmten Voraussetzungen ist der Betrieb mit regenerativen oder passiven Kältequellen möglich.
Viele Systeme ermöglichen sowohl Kühlen als auch Heizen. Dadurch kann ein durchgehend angenehmes Raumklima und eine energieeffiziente Betriebsweise über das ganze Jahr hinweg gewährleistet werden.
Fazit
Flächenkühlsysteme bieten eine gleichmäßige, komfortable und energieeffiziente Form der Raumtemperierung. Sie arbeiten nahezu geräuschlos, beeinträchtigen die Raumgestaltung nicht und können im Sommer wie auch im Winter eingesetzt werden.
