Kühlung

Question 1

In welchem Ausmaß ist eine Klimaerwärmung zu erwarten?

Answer 1

• 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

Question 2

Welche Auswirkung hat der Klimawandel auf die Kühlung von Gebäuden?

Answer 2

Der Kühlbedarf von Gebäuden steigt in 10 Jahren um 100%

Question 3

Wie wurde Kälte früher erzeugt?

Answer 3

Kälteerzeugung in mit Wasser gefüllten Tonkrügen -> adiabate Kühlung

Question 4

Wie funktioniert eine Kältemaschine?

Answer 4

• 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)

Question 5

Um wie viel % steigt der Energiebedarf durch jedes Grad mehr Kühlung an?

Answer 5

Jedes Grad mehr Kühlung 5% mehr Energiebedarf

Question 6

Welche Himmelsrichtung ist für Kühlung besonders bedeutend?

Answer 6

Ost- und Westausrichtung für Kühlung deutlich bedeutender -> Westliche Räume kritisch (Nutzer ist da, solare und interne Einträge addieren sich)

Question 7

Welche Kühllasten gibt es?

Answer 7

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)

Question 8

Wie kann der Kältebedarf minimiert werden?

Answer 8

• Gute Wärmedämmung
• Effiziente Sonnenschutzeinrichtungen
• Leuchten mit hoher Beleuchtungseffizienz
• Elektronische Geräte mit niedrigen Anschlusswerten
• Vermeidung von zusätzlichem Feuchteeintrag

Question 9

Welchen Zielwert gibt es für die Kühlung?

Answer 9

Zielwerte sind etwa 3kWh/m2 im Jahr als Kühlung

Question 10

Welche Möglichkeiten der Kühlung gibt es?

Answer 10

Fußbodenkühlung
Deckenkühlung
Betonkernaktivierung
Kühlung in Verbindung mit Speichermassenaktivierung

Question 11

Wodurch zeichnet sich Fußbodenkühlung aus?

Answer 11

• 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

Question 12

Welche Arten von Fußbodenkühlung gibt es?

Answer 12

Passive und aktive Fußbodenkühlung
- Passiv: Grundwassertemperatur als Kühlquelle
- Aktiv: Kälte wird mittels Kältemaschine hergestellt

Question 13

Zwischen welchen Arten von Deckenkühlungen unterscheidet man?

Answer 13

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

Question 14

Was ist Betonkernaktivierung?

Answer 14

• 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

Question 15

Welche Systeme gibt es bei Kühldecken?

Answer 15

• Eingeputzte Kühldecken
• Abgehängte Kühldecken
• Geschlossene Kühldeckensysteme
• Offene Kühldeckensysteme
• Integrierte Systeme