UIB Universitat de les Illes Baleares Palma Mallorca

Sonderausführung | Lehmputz an Gipskarton oder Rohbeton ohne Taupunktüberwachung F+E im Seminarraum des Unicampus

Im Rahmen einer Studie der Balearic Island’s University hat die Abteilung "Engineering Group of Building and Energy Management" gezeigt, dass Flächenheiz- und -kühlsysteme deutlich weniger Energie als herkömmliche Heiz-/Kühlsysteme benötigen. Strahlungskühlung hat an sich bereits eine Energieeinsparung von 30% im Vergleich zu herkömmlichen Systemen (Fan Coils (Gebläsekonvektoren) oder Split-Klimaanlagen) und bietet die optimalen Betriebstemperaturen für geo- und solarthermische Energie an. Außerdem sind Flächensysteme ideal geeignet um bestehende oder denkmalgeschützte Gebäude zu heizen und zu klimatisieren, da die Nachrüstung mit geringen Kosten und Auswirkungen auf die Konstruktion verbunden ist.

2015 wurde zu Testzwecken in einem in den späten 80ern erbauten Seminarraum auf dem Universitätscampus auf Mallorca ein Flächenheiz- und -kühlsystem installiert. Das System besteht aus Clina Kapillarrohrmatten, einem Brunnen (als Quelle für Erdkälte), einem Solarkollektor, einem Speicher (300 Liter), einer Photovoltaikanlage mit angeschlossener Luft-Wasser-Wärmepumpe, einem Ventilationssystem sowie Steuerungs- und Monitoringsystemen.

Um den Anteil an grauer Energie zu senken, wurden bei der Deckenkonstruktion die ökologischen und traditionellen Materialien Lehm und Stroh eingesetzt. Darüberhinaus haben diese den Vorteil, dass sie hygroskopisch sind, also die Luftfeuchtigkeit in den Innenräumen das ganze Jahr über sehr stabil halten. Geschlossen wurde die Decke mit Kalziumsilikatplatten, welche eine hohe Feuerbeständigkeit aufweisen und wiederum hygroskopisch sind, wodurch das System zur Kühlung keinen Entfeuchter benötigt. Die überschüssige Feuchtigkeit kann problemlos zu einem anderen Zeitpunkt, wenn die Kühldecke ausgeschaltet ist, von der Lüftung abgeführt werden. Durch die Verwendung dieser alternativen Materialien für die Deckenkonstruktionen benötigt die Installation mehr Zeit und ist (noch) teurer, da sie nicht dem Standard entspricht, hat aber eine um 50% geringere CO2-Emission als herkömmliche Rohstoffe.

Über zwei Jahre lang wurde das System getestet und Daten gesammelt. Die Ergebnisse zeigen, dass während der gesamten Zeit die gewünschten Lufttemperaturen (18°C im Winter und 26°C im Sommer) sowie die Luftfeuchtigkeit (65% relative Feuchte) eingehalten werden können. Die Wärmepumpen und Solarkollektoren müssen nie mehr als 40°C bereitstellen, da durch die große Oberfläche der Kapillarrohrmatten die Vorlauftemperaturen immer um die 18°C liegen. Zudem konnte bei entsprechender Regelung im gesamten Raum eine sehr gleichmäßige Wärmeübertragung festgestellt werden.

Das Heiz- und Kühlsystem nutzt ganzjährig die verfügbare erneuerbare Energie und benötigt nur eine geringe Menge an Strom für Pumpen und Nebenanlagen. Durch die Kombination mit Solarkollektoren und Photovoltaikanlagen lassen sich 85% (Sommer) bis 95% (Winter) der Energiekosten einsparen. Vor allem in südlichen Ländern ließen sich mit den heutzutage hocheffizienten Systemen alle thermischen Bedürfnisse (Heizen, Kühlen und Trinkwarmwasser) abdecken.