In einem Praxistest hat das Institut für Nachhaltige Technologien (AEE Intec) 16 neue und sanierte Gebäude mit Bauteilaktivierung systematisch untersucht. Bauteilaktivierung nutzt die Masse von Bauteilen wie Decken oder Wänden, um Wärme oder Kälte zu speichern und im Gebäude zu verteilen. Dabei werden Rohre oder Leitungen in die Bauteile integriert, durch die Wasser als Wärmeträger fließt. Das häufigste aktivierte Material war Ortbeton, teils kombiniert mit anderen Baustoffen.
In 13 von 16 Fällen nutzten die Betreiber die Aktivierung sowohl zum Heizen als auch zum Kühlen. Wärmepumpen kamen in 13 Gebäuden zum Einsatz, oft zusammen mit Photovoltaik oder Freecooling (Freie Kühlung). Die Systeme arbeiten mit niedrigen Vorlauftemperaturen: im Median 29 Grad Celsius beim Heizen und 18 Grad Celsius beim Kühlen. Dadurch steigt die Effizienz von Wärmepumpen und Solarthermieanlagen. Die Ergebnisse des Praxistests finden sich in der Studie MasSan – Machbarkeitsstudie serieller Sanierungskonzepte und -modelle in Österreich.
Nutzer schätzen Komfort durch thermische Trägheit
Die Nutzerinnen und Nutzer bewerteten den thermischen Komfort überwiegend positiv: 85 Prozent stuften ihn als gut oder sehr gut ein. Die thermische Trägheit wurde meist als Vorteil wahrgenommen, insbesondere im Sommer. Über die Hälfte der Befragten gab an, dass die Raumtemperatur nie zu hoch war. Messungen zeigten, dass die Maximaltemperaturen im Sommer meist bei 23 bis 24 Grad Celsius lagen, während sie in nicht-aktivierten Gebäuden bis zu 27 Grad Celsius erreichten. Die höheren Investitionen werden meist durch geringere Energie- und Wartungskosten ausgeglichen. Viele Wiener Wohnungsbauunternehmen setzen die Bauteilaktivierung inzwischen als Standard ein, um die Widerstandsfähigkeit gegen hohe Außentemperaturen zu erhöhen.
AEE Intec
Bauteilaktivierung schafft Flexibilität für das Energiesystem
Die Speicherfähigkeit der aktivierten Bauteile ermöglicht es, Wärme- und Kälteerzeugung zeitlich vom Bedarf zu entkoppeln. So können Gebäude mit begrenzter Anschlussleistung kurzfristig Spitzenlasten überbrücken oder Stromüberschüsse aus dem Netz aufnehmen.
In einem Fall wurde eine Heizlast von 1,1 Megawatt vollständig mit einer Wärmepumpe von 270 Kilowatt Spitzenleistung gedeckt. Zwei weitere Gebäude nutzten flexible Stromtarife und bezogen Energie bevorzugt dann, wenn viel erneuerbarer Strom verfügbar war.
Gebäude bieten erhebliches Wärmespeicherpotenzial
Die gemessene Speicherkapazität der aktivierten Flächen liegt zwischen 0,14 und 0,33 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Kelvin, im Median bei 0,17. Für einen durchschnittlichen Geschosswohnungsbau mit 1.450 Quadratmetern aktivierbarer Fläche ergibt sich eine Wärmespeicherkapazität von etwa 750 Kilowattstunden bei drei Kelvin Temperaturspreizung. Ein vergleichbarer Wasserspeicher müsste bei 45 Grad Celsius mehr als 25 Kubikmeter fassen, bei 95 Grad Celsius noch 8,5 Kubikmeter.
In Österreich entstehen jährlich rund 2.700 Neubauten dieser Art, was einem jährlichen Zuwachs von etwa 2 Gigawattstunden Wärmespeicher entspricht. Im Bestand könnten durch serielle Sanierung und Aktivierung der Außenwände weitere 16 Gigawattstunden Speicherpotenzial erschlossen werden. Unter Berücksichtigung des Komforts stehen davon etwa 30 Prozent flexibel zur Verfügung.
Planung und Regelung sind entscheidend
Die Mehrheit der Befragten würde Bauteilaktivierung erneut einsetzen, wünscht sich aber klarere Planungsrichtlinien und optimierte Regelungskonzepte. Ebenfalls oft gefordert sind prädiktive Regelungen, die nicht nur die Außentemperatur, sondern auch den Wetterbericht einbeziehen – so kann das Gebäude schon mal vorheizen, wenn sich in der Atmosphäre die Kaltluft nähert. Quelle: DI Walter Becke / AEE Intec / ar
