Thermische Bauteilaktivierung - von der Theorie in die urbane Praxis

Abstract

Diese Masterarbeit befasst sich mit der Umsetzung einer neuen Technologie im großvolumigen Wohnbau und dessen Herausforderungen. Das Heizen und Kühlen mittels thermisch aktivierten Decken steht im Fokus dieser Arbeit. Die massiven Decken der tragenden Struktur stellen aufgrund der guten Eigenschaften des Werkstoffs Beton, mit der hohen Wärmeleitfähigkeit und Wärmespeicherfähigkeit, ein optimales Speichermedium dar. Ein hoher thermischer Komfort während des gesamten Jahres wird durch die Möglichkeit des Heizens und Kühlens gewährleistet. Eine einfache haustechnische Anlage in Kombination mit einer Wärmepumpe ermöglicht eine optimale Nutzung des Potenzials erneuerbarer Energien. Zurzeit gibt es noch wenig Erfahrung bei der Umsetzung einer thermischen Bauteilaktivierung (TBA) im großvolumigen Wohnbau und wenig Erfahrungen im Betrieb. Ziel dieser Masterarbeit ist das System der thermischen Bauteilaktivierung anhand eines großvolumigen Wohnbauprojekts zu analysieren und den Veränderungsbedarf an die Projektentwicklung, Planung, Umsetzung und der Nutzungsphase darzustellen. Die wesentlichen Parameter, die für eine Umsetzung einer thermischen Bauteilaktivierung erforderlich sind, werden mit zwei Projekten mit herkömmlichen Heizsystemen verglichen. Eine Checkliste soll in der Projektentwicklung für zukünftige Projekte eine Art Leitfaden darstellen, um rasch eine Entscheidung für eine TBA im Wohnbau treffen zu können. Die Abläufe und Risiken werden dargestellt, um entsprechende Maßnahmen setzen zu können um diese zu minimieren. Anhand einer Expertenbefragung wird der Wissensund Erfahrungsstand mit einer TBA in der Praxis unter Planern und Ausführenden erhoben und analysiert. Die praktischen Erfahrungen werden in diese Arbeit aufgenommen.

The purpose of this master thesis is the implementation of a new technology in housing construction and its challenges. The main focus lies on heating and cooling through thermal-activated ceilings. Thanks to good features of the material cement, including its high heat conductivity and heat storage capacity, the solid ceilings of the load bearing structure represent an ideal storage medium. Due to the capability of heating and cooling during the whole year, a high thermal comfort is guaranteed. In combination with a simple service installation, a thermal heat pump enables an ideal usage of renewable energies. Currently, there is little expertise in implementing thermal component activation in housing construction and operation. This master thesis aims to analyse the system of thermal component activation based on a housing construction project and to identify the required modifications during project development, planning, implementation and utilization phase. The most essential parameters for implementing thermal component activation are compared to two projects with conventional heating systems. For future projects a provided catalogue of measures is a guideline throughout the project development to enable a thermal component activation in housing construction. Processes are outlined to take certain actions and thus minimize illustrated risks. Based on expert interviews, e.g. planer and operator, the level of knowledge and expertise of buildings with thermal activated components in practice was surveyed and analyzed. The practical knowledge is incorporated in this study.