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Stadtbild und KlimaschutzWandheizung als Chance zur Bewahrung des baukulturellen Erbes

Stadtbild und Klimaschutz Wandheizung als Chance zur Bewahrung des baukulturellen Erbes

Eine Veröffentlichung im Rahmen des InterregIVB-Projektes Co2olBricks, Januar 2013.Initiator, Lead Partner und Koordinator von Co2olBricks ist das Denkmalschutzamt Hamburg.Die Leitstelle Klimaschutz ist Partner von Co2olBricks. Die PDF-Version und die englische Fassung dieser Broschüre sind unter www.coolbricks.eu erreichbar.

Autoren: Rainer Scheppelmann, Leitstelle Klimaschutz, Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt HamburgAlbert Schett, Denkmalschutzamt, Kulturbehörde Hamburg

Gefördert von:

Herausgeber:

VorbemerkungIm Projekt Co2olBricks geht es um die Vereinbarkeit von Klimaschutz und Denkmalschutz, insbesondere um technischeLösungsansätze, die beiden Zielen dienen.Das Denkmalschutzamt und die Leitstelle Klimaschutz Hamburg widmen sich in dieser Broschüre dem Thema Wandheizung als Beitrag zum Denkmal- und Klimaschutz.Sie ist das Ergebnis von Literaturrecherche und Gesprächen mit Experten aus Praxis und Wissenschaft.Die Broschüre wendet sich an interessierteLaien aus Verwaltung, Politik, Wirtschaft undVerbänden.

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Inhalt

Von der Konvektion zur Strahlung 05Das Projekt Co2olBricks 13Wandheizung FAQ’s 17Wandheizung und Klimaschutz 23Wandtemperierung als Kuhlung 29Zusammenfassung 37Literaturverzeichnis 38

Von der Konvektion zur Strahlung

Wie heizten wir früher?

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Bis ins 20. Jahrhundert waren Kamineund Kachelöfen zur Raumbeheizungweit verbreitet.Kamine benötigen ständige Sauerstoff-zufuhr für den Verbrennungsprozess.Dies war früher über die undichten Fenster möglich. Heutzutage ist aufgrund der hochdichten Fenster für offene Brennstellen eine zusätzlicheSauerstoffzufuhr vorgeschrieben.Dies ist auch beim Kachelofen der Fall.Beim Kachelofen wird die Heizenergieüber die Oberfläche der Kacheln alsStrahlungswärme abgegeben.Beide Brennstellen haben einen Luft-erwärmungsanteil, der zum Transportvon Staubpartikeln beitragen kann. Der Nachteil bei Kamin und Kachelofenist, dass der Transport des Brennstoffesper Hand bewerkstelligt werden muss.Um das Transportproblem zu vereinfa-chen, wurden um etwa 1900 zentral

betriebene Heizungen installiert. Diese Heizungen hatten in der Regel in denRäumen Konvektionsheizkörper (über-wiegend Lufterwärmung).

Konvektion heißt Luftwalze

Für ein zentral betriebenes Heiz-system mit Konvektoren wird derEnergietransport mit erwärmtenWasser bewerkstelligt. Das einge-speiste Wasser nennt man Vorlauf,

das rückfließende Rücklauf.Die Vorlauftemperatur beträgtdabei ca. 60O. Die Luft streicht anden an Heizrippen entlang und

wird dabei erwärmt. Sie steigt derPhysik gehorchend nach oben,kühlt sich an Decke, Fenster undWand ab und sinkt wieder zuBoden. So entsteht eine Luftzirku-lation im Raum. Der Energie-träger im Raum ist die Luft.Eine Konvektionsheizung führtdaher zu Zonen unterschiedlich erwärmter Luft im Raum. Im Kopfbereich herrschen höhereTemperaturverhältnisse als imFußbereich. Erst eine mittlere Raumlufttempe-ratur von 22O wird vom Nutzer alsausreichend warm empfunden. Die Luftwalze nimmt Staub aufund verteilt ihn im Warmluftseeunter der Decke. Von dort rieselter auf den Nutzer herab.Gesundheitliche Beeinträchtigun-gen (Allergien) sind mögliche Folgen.

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Wassergestützte Strahlungs-heizungen werden nach ihrem Einbauort in Fußböden, Deckenoder Wänden unterschieden.Sie wirken über die Oberfläche desEinbauortes. Sie erwärmen die Kör-per, auf die sie treffen. Die Luft er-wärmt sich nur indirekt durch dieWärmeabgabe der durch Strahlungerwärmten Oberflächen.Der Wassertransport erfolgt über einRohrleitungssystem, welches ausKupfer, Aluminium oder Kunststoffbesteht. Es wird in etwa 15-25 cmAbstand in einer handwerklichenAusführung verlegt. Die Rohre werden mit einem Putzübertrag oderähnlichem versehen, so dass der Gesamtauftrag etwa 30 mm beträgt.Da die Vorlauftemperatur bei ca 35O

liegt, ist bei vergleichbaren Wasser-mengen eine geringer dimensio-nierte Heiztherme ausführbar.

Was sind Strahlungsheizungen?

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Fußbodenheizung

Deckenheizung

Wandheizung

Die Oberflächentemperatur derWand sollte mindestens 21O

betragen und 24O nicht über-schreiten. Bei in den Boden ein-gebrachten Heizsystemen sollte

die Oberflächentemperatur nichtmehr als 18O betragen, um ge-sundheitliche Beeinträchtigungenzu vermeiden.

>21O

>21O

<19O

Bei Konvektionsheizungen führtdas Lüften zu Energieverlusten, dader Wärmeträger Luft entweicht. Da die Strahlungsheizungen dieOberflächen der Körper erwärmenund erst sekundär die Luft, ist derEnergieverlust durch Lüften geringer.Deckenheizungen kommen vorallem im gewerblichen Bereich zurAnwendung, da die Gebäude in

der Regel Lastreserven aufwei-sen, um die Systeme in die Deckezu integrieren. Im Wohnbereichsind Deckenheizungen von Nach-teil, da der Kopf des Nutzers demOrt der Energieemission amnächsten ist.Dieselbe Einschränkung gilt ana-log für die Fußbodenerwärmung.Solche Heizsysteme haben imNeubau seit etwa 10 Jahren an

Bedeutung gewonnen. FrühereFehler, etwa zu hohe Boden-temperaturen oder Trägheit, sindinzwischen durch Änderungen desSystems und des Schichtenauf-baus behoben.Wandheizungen sind unter denStrahlungsheizungen besondersfür den nachträglichen Einbau in für den Aufenthalt von Personenbestimmte Gebäuden geeignet.

Strahlung bewegt kaum Luft

19O

25O 25O

19O

19O

19O

19O

25O 25O

19O

19O

19O

19O 25O

25O19O

19O

19O

<19O<19O

>21O>21O

>21O

>21O

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Im Altbau ist der Einbauort Wandmeist unproblematischer als derEinbauort Fußboden.Durch die Erhöhung der Ober-flächentemperatur trocknet auchdie Wand ab, und der U-Wert desBauteils wird positiv beeinflusst. Bei der Montage kommt es daraufan, dass ein inniger Kontakt zwischen Heizleitungen und umgebendem Putz besteht.

Neubau und Gebäudebestand

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Ein Nachteil ist, dass vor eineWandheizung gestellte Möbel-stücke wie etwa Bücherwändedie Funktion beeinträchtigen.Ein weiterer Nachteil ist, dassman beim Bohren und dem Einschlagen von Nägeln dasSystem mechanisch beschädi-gen kann.Hierfür gibt es mittlerweise einfache Abhilfe.Wenn man wärmeempfindliches Papier auf die Wand legt, siehtman, wo die Rohre verlaufen.Wenn Heizkörper entfallen, entsteht zusätzliche Stellfläche.

Nur Vorteile bei der Wandheizung?

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Gegenüberstellung

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Konvektionsheizung Wandheizung

EnergiebedarfHoch, da Vorlauftemperatur

von 65O und 22O

Raumtemperatur

Wegen max. 40O Vorlauftemperatur und geringerer Raumlufttemperatur

rund 20% geringer

Energieträger Kohle, Gas, Erdöl, Biotreibstoffe, Elektrizität

Wie bei Konvektionsheizung, dazu Niedertemperatursysteme wieSolarthermie, Wärmepumpe

Was wird erwärmt? Luft Oberflächen, die Luft nur indirekt

Wärmeverlust beim Lüften Hoch Niedrig

Raumtemperatur Schwankend wegenLuftzirkulation

Im ganzen Raum nahezu gleich, mögliche Einschränkung durch Stellflächen

Gesundheit Staubtransport durch Luftwalze (Allergiker) Geringer Staubtransport, „stehende Luft“

Wohlgefühl Kopf und Füße in unterschiedlichen Temperaturbereichen Gleichmäßiges Wärmeempfinden

Feuchtigkeit / SchimmelGefahr bei:

1. Oberflächentemperatur in Raumbereichen unter Taupunkt, 2. falschem Lüftungsverhalten

Oberflächentemperatur oberhalb Taupunkttemperatur, Wand wird trocken

gehalten, Schimmelgefahr verringert

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Das Projekt Co2olBricks

Im InterregIVB-Projekt Co2olBricks (Laufzeit 2011-2013) geht es um die Vereinbarkeit von Klima-schutz und Denkmalschutz.Beteiligt sind 18 Städte und Institutionen aus 9Ländern aus dem Ostseeraum. Ziel ist eine CO2-Reduktion bei Baudenkmälern und histori-schen Gebäuden. Koordinator des Projektes istdas Denkmalschutzamt Hamburg.Die Kernfrage ist dabei, wie CO2-Ziele erreicht werden können, ohne die ästhetische Erscheinungdes Gebäudes zu verändern.Baudenkmäler sind zwar nur eine Minderheit imstädtischen Gebäudebestand (ca 5%), aber milieu-geschützte Gebäude, die für das Stadtbild beson-ders prägend sind, machen bis zu einem Drittel desGesamtgebäudebestandes von Städten aus.Technische Lösungen für denkmalgeschützteGebäude, die die Fassade nicht beeinträchti-gen, sind daher wichtig für die Erhaltung desStadtbildes.

Das Projekt Co2olBricks

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Partner von

Für das Stadtbild wichtige Gebäude sollendurch geeignete technische Lösungen vonallen fassadenverändernden Eingriffen ausgenommen werden.Neben der Beeinträchtigung des Stadtbildeskönnen durch fehlerhaft berechnete fassadenverändernde Maßnahmen folgendeProbleme auftreten:- Pilz- und Schimmelbildung bei

Unterschreitung der Taupunkttemperatur und falschem Lüftungsverhalten

- Brandgefahr bei Dämmmaterialien- Ausspülung von Pestiziden (WDVS)- Abkoppelung des Gebäudes von der

Wärmestrahlung der Sonne- Gefahr der Veralgung der Fassadenober-

fläche bei großen Dämmschichtstärken- Besiedlung der auf der Fassade

aufgebrachten Dämmsysteme durch VögelTechnische Lösungen wie die Wandheizung,die im Projekt Co2olBricks im Rahmen einesPilotprojektes erprobt werden, können ein Beitrag zum Klimaschutz sein.

Dämmen mit Augenmaß

Teildämmung (Keller, Dach, Türen,Fenster) ohne Außendämmung

Volldämmung mitFassadendämmung

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Wandheizung: FAQ’s

Beim nachträglichen Einbau einerFußbodenerwärmung entstehenNachteile bezüglich eventuellemVerlust der vorhandenen Fertig-fußböden. Eine Wandheizung hingegen istfür den nachträglichen Einbau

besser geeignet. Eine Staub-schutzvorrichtung schützt denrestlichen Wohnbereich. Zuleitungen haben eine Regel-stärke von 15mm und können entlang den Fußbodenleisten verlegt werden.

Bestehende Heizkörper werdendemontiert, das Rohrleitungssys-tem kann verschlossen oder ausgebaut werden.

Nachträglicher Einbau

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Nass- oder Trockenbau

Neben dem Einbauort wird nach demMontageverfahren unterschieden: Trockenbauweise oder Nassverfahren .Beim Nassverfahren werden die Wand-heizungsrohre direkt auf die Wand aufgebracht und dann verputzt. Viele gewerbliche Anbieter haben Wand-heizungssysteme in Trockenbauweiseentwickelt, die aus verbindbaren Plattenunterschiedlicher Größe bestehen und soan die Bedingungen des Raumes ange-passt werden können. Ein durch Internetrecherche und Exper-tenbefragung durchgeführter Kostenver-gleich für Trockenbau- und Nass-verfahren ergab, dass bei beiden Verfahren die Erstellungskosten pro Quadratmeter installierter, verputzterund/oder gestrichener Wand bei etwa65€ liegen.

19Wandheizungsmodule der Fa. Viega (oben) und Variotherm

(unten). (Auszug aus der Anbieterliste im Anhang)

Übereinstimmend wird betont, dass Strahlungsheizungen als Niedrigtemperatur-systeme den Einsatz von erneuerbaren Energien (Solarthermie, Erdwärme) im Heizbereich begünstigen und ein gesundesRaumklima schaffen (IBN, Lehrheft 8, 2013,Grafik im Anhang).Einigkeit herrscht auch darin, dass Strah-lungsheizungen dank niedrigerer Raumluft-temperaturen (19O statt 22O) und geringererLuftwechselraten etwa 6% Energieein-sparung pro Grad bringen, zusammen also 3 mal 6 = 18%.Strittig ist, ob das Energieeinsparpotenzialbei geringeren Vorlauftemperaturen (35O statt65O) und das meist geringere zu erhitzendeWasservolumen zu einer weiteren Energie-einsparung führt, denn es gibt auch Energie-verluste infolge Wärmeleitung in dieumgebenden Bauteile (Putz, Wand etc).

Was sagt die Wissenschaft?

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Bild: BHW Bausparkasse/Viega

Bei handwerklicher Ausführung werden gegenwärtig Wandheizungssysteme mit einer Flächennutzung zwischen 30% und 50% der Gesamtwandfläche einer Wohnung ausgeführt.Die inneren Oberflächen der Außenwände sinddabei immer zu belegen. Wenn die Außenwände zuviel Glasflächen haben, können weitere Innenwände einbezogen werden.In Nassbereichen (Bad, Küche) kann es sinnvollsein, die Wandheizung auch an weiteren innerenWänden zu verlegen.

Amortisationsbeispielrechnung: Wohnung 100 m2

Heizkosten 180€ pro Monat, 2160€ p.a.Wandflächentemperierung 50 m2. Kosten (50qm x 65€ pro qm) 3250€.Ersparnis 18% der Heizkosten = 390€ p.a.Amortisation: 3250 : 390 = 8,3 Jahre

Wieviel Wandfläche braucht man?

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2.73

2.73

2.73

Innenansicht Wand 3

Inne

nans

icht

Wan

d 4

Zimmer 2

Bad

Treppenhaus

Inne

nans

icht

Wan

d 2

Flur

Elt-.Unterv. BestandStgl. Gasanschluß vorh.

Balkon

1.83115

3.14524

Zimmer 1

Innenansicht Wand 1

355

4.38

517

4.68

535

5

243.335

115

2.34524

441.55

355

115

592.31

43

1.75

1.71 Wohnküche

2.32

575

1.98

5

2.0073

Wandfliese 4.65 m²

Wandfliese 3.25 m²

Vorlauf

Rücklauf

79 lfm

Vorlauf

RücklaufRücklaufVorlauf

42 lfm

Vor

lauf

zu W

and

3

zu W

and

1

Vor

lauf

2.38

97 lf

m

2.38

26 lf

m

Pilotwohnung in Hamburg-Veddel.Hier werden 50% der verfügbaren Wandfläche belegt.

In mehreren Veröffentlichungen wirddarauf hingewiesen, dass der nach DINgenormte Luftungswärmebedarf beiStrahlungsheizungen oft zu hochangesetzt wird. Der errechnete Heizenergiebedarf liegt deshalb meistwesentlich uber dem tatsächlichen Verbrauch.Klarheit können hier nur empirische Untersuchungen bringen. Im Rahmen des Projektes Co2olBricksfinden entsprechende Messungendurch die TU Dresden im HamburgerStadtteil Veddel bis Dezember 2013statt. Messungen für ein Projekt des Denk-malschutzamtes in Hamburg-Bahren-feld beginnen im Dezember 2013.Das Fraunhofer-Institut nimmt seit 2008(bis Juni 2013) Vergleichsmessungen ineinem historischen Gebäude in Benediktbeuern vor.

Neue Untersuchungen

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Zusammen werden diese Untersuchungendazu beitragen, die in der Praxis gewonnen Erfahrungen zu überprüfen.

Hamburg-Veddel

Benediktbeuern

Wandheizung und Klimaschutz

Nach Vorgaben der EU sollen die CO2-Emissionen bis 2050 um 80% gesenktwerden. Als Basisjahr fur die Berech-nung der CO2-Reduktion gilt das Jahr1990.Auf den Gebäudebereich (private Haus-halte und Dienstleistungen) entfallen imeuropäischen Durchschnitt rund 40%der Emissionen.Bei den Gesamtemissionen hat derVerbrauch elektrischer Energie im Ge-bäudebereich einen Anteil von rund 33%(Haushalte: 30%/Dienstleistungen 40%).Wenn man davon ausgeht, dass dasStromnetz 2050 zu 80% regenerativist, wurden allein dadurch im Gebäude-bereich rund 25% der Emissioneneingespart.Beim nicht-elektrischen Verbrauch (Hei-zung und Warmwasser) muss also „nur“noch 55% CO2 eingespart werden.

Gebäudeeffizienz und Klimaschutz

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Energie-Verbrauchssektoren im europäischen Durchschnitt 2005Aus: Carney, Sebastian: Greenhouse Gas Emissions Inventories for18 European Regions, Manchester/Hamburg 2009 (www.euco2.eu)

Beitragen können dazu Dämmmaßnahmenaller Art, die Nutzung erneuerbarer Energienund der Einsatz effizienterer Heizsysteme.Deswegen ist die Abschätzung der Einspar-potenziale von Wandheizungen von klima-politischer Bedeutung.

Im Gebäudebereich berechnet man denEnergieverbrauch in kWh/m²a, also in Kilowattstunden pro Quadratmeter pro Jahr.Wenn ein Gebäude 2012 nach der energeti-schen Sanierung 50 kWh/m²a verbraucht,wird aus Klimaschutzsicht der Verbraucheines vergleichbaren Gebäudes im Jahre1990 als Bezugszahl herangezogen.Bei einem Wohngebäude wären das rund200 kWh/m²a. Die Energieeinsparung gegenüber 1990 betrüge also 75% im nicht-elektrischen Verbrauch. Da dieser einen Anteil von rund 66% am Gesamtenergieverbrauch von Gebäudenhat, beläuft sich die CO2-Reduktion im nicht-elektrischen Bereich auf 50%.Hinzuzurechnen sind für das Zieljahr 2050die Effekte eines weitgehend CO2-freienStromnetzes (siehe Vorseite) und der mögliche Einsatz regenerativer Energien fürHeizung und Warmwasser.

Was heißt prozentuale Einsparung?

Standard Heizwärmebedarf

Unsaniertes Wohnhaus Baujahr 1960-80 300 kWh/m²a

Unsaniertes Wohnhaus1990 150-250 kWh/m²a

Neubau Deutschland1999 75-90 kWh/m²a

Neubau Deutschland2010 50 - 65 kWh/m²a

Niedrigenergiehaus 20 - 50 kWh/m²a

Passivhaus <15 kWh/m²a

Angaben nach Förderstufen der KfW Bankengruppe. Für die Schweizund Österreich gelten vergleichbare Werte.

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Dämmmaßnahmen an Kellerdecken und Dächern sowie der Austausch von Fensternund Türen bewirken eine CO2-Einsparungvon ca. 20% (Berechnung nach Auswertungvon Fachveröffentlichungen).Der Austausch älterer Heizkessel/Thermenführt zu 20% Energieeffizienzsteigerung unddamit 20% CO2-Reduktion (s.o.). Werden dieStrahlungsheizungen mit Solarthermie oderWärmepumpen betrieben, ergibt sich eben-falls eine Einsparung von ca. 20% (s.o.).Dann kann aber die Einsparung durch neueHeizkessel nicht in die Berechnung einflie-ßen.Ein zu 80% CO2-freies Stromnetz würde dieEmissionen der privaten Haushalte im euro-päischen Durchschnitt um rund 25% senken. Wenn man Strahlungsheizungen anstatttraditioneller Konvektionsheizungen nutzt,werden etwa 18% CO2 (siehe S. 20) einge-spart.

Wie schafft man 80%?

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Rechenmodell zur möglichen CO2-Einsparung

Teildämmung -20%

Neuer Heizkessel -20%oderHeizen mit Solarthermie und /oder Wärmepumpe

Netz zu 80% CO2-frei -25%______________

Zwischensumme -65%

Strahlungsheizung -18% ______________

Summe maximal: -83%

19O

19O

19O

19O

Das Hamburger Maritime Museumbefindet sich in einem 1884 fertiggestellten ehemaligen Lagerhaus,das von 2004-08 saniert und bei dieser Gelegenheit energetisch ertüchtigt wurde.Da auch die Innenwände denkmal-geschützt sind, wurde eine Strah-lungsheizung in die Decke diesesNichtwohngebäudes eingebracht.

Der Einbau wurde als wasser-betriebenes Heiz- und Kühlsystemumgesetzt, wobei Kupfersegelals Strahlungsemittenten genutzt werden. Zusätzlich erhielten die Fenstereine zweite Innenscheibe mit Belüftung, so dass die Luft vordem Eintritt ins Gebäude erwärmtwird.

Der Heizenergieverbrauch beträgtnach dem Umbau und nach mehr-jährigen Heizkostenabrechnungen50 kWh/m²a, also jährlich 50 Kilo-wattstunden pro Quadratmeterund Jahr. Dies entspricht dem Standardeines Niedrig-Energiehauses(siehe Tabelle S. 25).

Praxisbeispiel: Baudenkmal

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Im Rahmen eines Pilotprojektes vonCo2olBricks wurden im HamburgerStadtteil Veddel im Herbst 2012 vierWohnungen als Modellwohnungen für eine Vergleichsuntersuchungrenoviert. Die Wohnungen waren während desUmbaus nicht vermietet. Die Wand-heizungen konnten daher gut im Nassverfahren eingebaut werden.Die Wohnungen erhielten:Nr.1: Konvektorheizung ohne

InnendämmungNr.2: Konvektorheizung mit

InnendämmungNr. 3: Wandheizung ohne

InnendämmungNr.4: Wandheizung mit InnendämmungSeit November 2012 werden von der TU-Dresden bis Ende 2013 Messun-gen durchgeführt.

Praxisbeispiel: Mietwohnungen

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Sie sollen den Wärmedurch-gang durch das Bauteil Außenwand in Abhängigkeitvon der Bauteilfeuchte darstellen.

Innerhalb des Verfahrens werden auch die Energie-verbräuche ermittelt.

Wandtemperierung als Kühlung

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Anmerkung

Die Raumkuhlung durch Wandtemperierung istkein Kernthema des Projektes Co2olBricks, dadie Partner sämtlich aus dem Ostseeraum mitseinem gemäßigten Klima kommen.

Die Leitstelle Klimaschutz Hamburg hat jedochdie Aufgabe, die Ergebnisse des Projektes imMETREX-Netzwerk zu verbreiten. In METREXhaben sich 55 europäische Metropolregionenorganisiert.

Durch zahlreiche Gespräche mit Vertreternsudlicher Metropolregionen wurde deutlich,dass dieser Aspekt von Wandtemperierung/-kühlung auf großes Interesse stößt. Deswegenwird er hier thematisiert.

Einschaliges Mauerwerk hat dieFähigkeit, den Energieeintragdurch die Sonne zu speichern.Diese gespeicherte Energie wirdan den Innenraum als Strahlungs-wärme abgegeben. Deshalb ist es sinnvoll, am Ort der Energie-

umsetzung (innere Oberfläche derWand) ein Wandkühlsystem anzuordnen, um den Energie-eintrag in den Innenraum zu verhindern. Konventionelle Klimaanlagen unterbinden nicht den Energie-

eintrag am Ort ihrer Entstehung,sondern führen lediglich die erwärmte Luft ab und Kaltluftnach.Klimaanlagen kämpfen alsogegen die in der Wand gespeicherte Energie an.

Kühlende Wände

Historisches Gebäudemit dicken Mauern

Gebäude 20. Jh. mit einschaligem Mauerwerk

Gebäude 20. Jh. mit dünnen Mauernund Wandkühlung

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Klimaanlagen sind in der Regel Konvektionskühlungen, bei denendie kalte Luft im Raum verteilt wird.Wie bei Konvektionsheizungen istdie Raumtemperatur geschichtetund verändert sich je nach Entfer-nung zur Kältequelle.Stärker noch als bei Heizungenwird ein kalter Luftstrom als unangenehm empfunden, das Zieleiner gleichmäßigen Temperierungdes Raumes ist schwer umsetzbar.Als Energiequelle kommt in derRegel Elektrizität zur Anwendung.Oftmals klagen Nutzer über Zugluft, Kälte und trockeneSchleimhäute.

Air Condition geht mit Strom...

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Wandkühlungssysteme sind ansich Wandheizungen mit sehrniedriger Temperatur.Der Körper empfindet Strahlung,die unter der Hauttemperaturliegt, als angenehm kühlend.Wandkühlssysteme kühlen gleichmäßig und verbrauchen weniger Energie als elektrisch betriebene Klimaanlagen.

...oder mit einer Wandkühlung

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Die Einspeisetemperatur des Wassers ist derParameter, ob das Wandtemperierungssystemzur Heizung oder zur Kühlung genutzt wird.Für die Erzeugung der für den Kreislauf derWandkühlung benötigten Wassertemperaturenkommen

- Erdwärmepumpen, - Solarthermieanlagen, die mit einem Kältewandler verbunden werden, und

- unterirdische Kaltwasserspeicherin Frage.Das eingespeiste Wasser muss mit kälteremoder wärmeren Wasser vermischt werden, umdie Gebrauchstemperatur zu erreichen.Als Low-Budget-Lösung kann man auch langePlastikschläuche in 3-4 m Tiefe im Erdreich verlegen und an die Umlaufpumpe der Wand-heizung anschließen. Eine grobe Temperatur-regelung ist dann über das An- und Ausschaltender Pumpe möglich.

Wo kommt das kalte Wasser her?

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Pumpe

PumpeKältewandler MischerTherme

Solarthermie

Geothermie

Wan

dküh

lung W

andkühlung

Netzstrom

Wasserspeicher

Plastikschläuche

Wandheizungs- und Wandkühlungssystemeauf Wasserbasis sind aus technologischerSicht einfach zu installieren.Alle Arbeitsvorgänge wie das Verlegen vonLeitungen, das Verputzen von Wänden, dasArbeiten mit Trockenbauelementen und dieInstallation von Heizregelmechanismen sindbekannte Techniken.Angesichts steigender Energiepreise haben energiesparende und für den Einsatz erneuerbarer Energien geeigneteHeiz-/Kühlsysteme gute Marktchancen. Die Installation von Flächentemperierungenin Neubau und vor allem in Bestandsgebäu-den bietet in strukturschwachen GebietenChancen fur die Stärkung regionaler Wirtschaftskreisläufe.

Low-Technology als Wirtschaftsmotor

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Wandheizung und Wandkühlungsind europaweit noch nicht ausreichend bekannt.Lediglich in Österreich und derSchweiz scheint die Diskussionweiter als in anderen europäischenLändern, allerdings auch hier eherauf den Neubaubereich fokussiert.Ein Vergleich der Ergebnisse bei einer Google-Suche mit muttersprachlichen Suchbegriffenzeigt dies (Dezember 2012). Gesucht wurde nur nach Wand-heizungen auf Wasserbasis, nichtnach elektrischen Wandheizungen.

Wandheizung gegoogelt

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GriechenlandAnbieter: 1

Infoseiten: 2SchweizAnbieter: 6

Infoseiten: 5

DeutschlandAnbieter: 12

Infoseiten: 20

DänemarkAnbieter:1

Infoseiten:1

GroßbritannienAnbieter: 2

Infoseiten: 6

FrankreichAnbieter: 3

Infoseiten: 4

SpanienAnbieter: 2

Infoseiten: 8

ItalienAnbieter: 4

Infoseiten: 4

ÖsterreichAnbieter: 14Infoseiten: 8

PolenAnbieter: 6

Infoseiten: 8

FinnlandAnbieter: 0

Infoseiten: 2

SchwedenAnbieter:1

Infoseiten:1

Im Denkmalschutz können Strahlungsheizungen eine gute Lösung zur Vermeidung vonFassaden verändernden Maßnahmen sein. In milieugeschützten Wohngebäuden wie in den in Nordeuropa verbreiteten Backsteinsiedlungen sind Wandheizungen als Stadtbild erhaltende energetische Maßnahme geeignet.Strahlungsheizungen erleichtern die Nutzung erneuerbarer Energien.Wandheizungen schaffen ein gesundes und angenehmes Raumklima.Die Energieeinsparung von Wandheizungen liegt bei ca. 18%. Es sind weitere wissenschaftliche Untersuchungen notwendig, um Klarheit über die tatsächlicheEnergieeinsparung zu erhalten.Die Installationskosten für Trockenbausysteme oder Installation im Nassverfahren liegenbei 65€ pro qm. Die Amortisationszeit beträgt 8 bis 10 Jahre.Flächentemperierungssysteme wie die Wandheizung können auch als kombinierteHeiz-Kühl-Systeme oder als reine Kühlungssysteme genutzt werden.Wandheizung und Wandkühlung sind als Energiekonzept europaweit noch nicht hinreichend bekannt. Dies gilt vor allem für die Modernisierung im Bestand.

Zusammenfassung

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Artikel und Studien zu Energieeffizienz in GebäudenBundesministerium fur Wirtschaft und Technologie (BMWi) (2010) Zahlenund Fakten: Energiedaten: Nationale und Internationale EntwicklungReferat III C 3, BMWi, Berlin (www.bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/Statistik- und-Prognosen/energiedaten.html)Gerth,M.,Kämpke, T., Radermacher, F.J. und Solte,D. (2011): Die sozialeDimension des Klimaschutzes und der Energieeffizienz im Kontextvon Bau-und Wohnungswirtschaft. Forschungsinstitut fur anwendungs-orientierte Wissensverarbeitung, Ulm (www.faw-neu-ulm.de/artikel)GdW Bundesband deutscher Wohnungs- und Immobilienunternehmen e.V(2011) DENA-Sanierungsstudie zur Wirtschaftlichkeit von Moderni-sierungsmaßnahmen ist unrealistisch, Medien- Information Nr. 05/11vom 10.02.2011, GdW, Berlin ( http://web.gdw.de/pressecenter/pressemel-dun-gen/177-energieeffizienz/134-dena-sanierungsstudie-zur-wirtschaft-lichkeit-von-modernisierungsmassnahmenist-unrealistisch?tmpl=component&format=pdf)Michelsen, C. und Muller-Michelsen, S. (2010): Energieeffizienz im Alt-bau: Werden die Sanierungspotenziale uberschätzt? Ergebnisse aufGrundlage des ista-IWH-Energieeffizienzindex. Wirtschaft im Wandel,9, 447–455 (www.iwh-halle.de/d/publik/wiwa/9-10-5.pdf)Schröder, F., Engler, H.J., Boegelein, T. und Ohlwärter, C.(2010): Spezifi-scher Heizenergieverbrauch und Temperaturverteilungen in Mehrfa-milienhäusern – Ruckwirkung des Sanierungsstandes auf denHeizenergieverbrauch. HLH: Luftung/Klima Heizung/Sanitär, 61(11), 22-25 (www.brunata-metrona.de/fileadmin/Downloads/Muenchen/HLH_112010.pdf)Stadt Zurich, Umwelt- und Gesundheitsschutz (2012): Untersuchung derStadt Zurich zur Wirksamkeit unterschiedlicher Dämmstärken.(www.stadt-zuerich.ch/content/gud/de/index/umwelt/bauen/energieeffi-zient_bauen_sanieren/energie-coaching/Praxisbeispiele.html)

Studie der Universität Cambridge zu vermuteten und tatsächlichen Ver-bräuchen deutscher Bestandsgebäude und Niedrigenergiehäuser (2012):Minna Sunikka-Blank/Ray Galvin: Introducing the prebound effect: the gap between performance and actual energy consumption. Aus:Building Research & Information, Volume 40, Issue 3, 2012 (www.tandfon-line.com/doi/abs/10.1080/09613218.2012.690952)Walberg, D.: Energieeffiziente Highend-Gebäude: Wirklichkeit undGrenznutzen, Proceeding of the 33rd International Uponor Kongress2011, S. 73-78. (www.uponor.de/~/media/Files/Uponor/Germany/ Arlberg/Beitrag_6_Walberg.ashx)

Artikel zum Thema WandheizungBerneth, Claus-Peter: Wandstrahlungsheizung - für Sanierung undNeubau. Aus: DBZ Deutsche Bauzeitschrift 52(2004)Nr.1, S.72-74(http://six4.bauverlag.de)Buchner, Peter: Wandheizung erwärmt Mittelschule. Aus: Moderne Ge-bäudetechnik 63(2009)Nr.4, S.14-15 (www.tga-praxis.de)Bund deutscher Zimmermeister: Lehmplatten wärmen angenehm.Wandheizung. aus: Mikado (2011) Nr.3., S. 54 ff. (www.mikado-online.de)FAQs zur Wandheizung. Aus: IKZ-Haustechnik · Heft 9 /2008, S. 30-34(http://www.ikz.de/uploads/media/IKZH_200809_1529_Heizungstechnik.pdf)Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP. IBP-Bericht HTB-19/2010: Bewer-tung der hygrothermischen Verhältnisse in verschiedenen Wandkonstruktionen nach der Sanierung mit einem diffusionsoffenen Wand-heizungssystem. (www.energiewerkstatt-rn.de/ download/Fraunhofer_Bewertung-zur-ClimateWall.pdf)Freytag, Michaela: Wandheizung im Lehmputz. Wandflächenheizungin Lehm auf Fachwerk. Aus: Bauhandwerk 34(2012)Nr.6, (www.bau-handwerk.de)

Literaturverzeichnis

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Durch Internetrecherche ermittelte Anbieter(kein Anspruch auf Vollständigkeit)www.climate-wall.dewww.harreither.comwww.joco.dewww.kaelberer-heizsysteme.dewww.kermi.dewww.lenz.chwww.mair-heiztechnik.dewww.naturbo-lehmputz-lehmbauplatten.dewww.rossatogroup.comwww.schnauer.atwww.simplex-armaturen.dewww.thermoglobe.dewww.uponor.dewww.variotherm.atwww.viega.com (Viega)http://vikersonn.de/wandheizungwww.wandheizung.de (WEM)www.wandheizungsmodul.de (Sanha)www.wieland-cuprotherm.de

Weiterführende Links

Hartmann, Frank: Hohe Energieeffizienz und thermische Behaglich-keit. Maßnahmen und Auswirkungen zur Integration einer Trocken-bau-Wandflächenheizung in ein bestehendes Heizkörpersystem.Aus: IKZ Haustechnik, Magazin für Gebäude- und Energietechnik63(2010)Nr.5, S.106-108 (www.ikz.de)IBN, Institut für Baubiologie und Ökologie, Lehrheft 8 (Heizungsin-stallation), 2013, S. 50 f. (http://www.baubiologie.de/site/fernlehrgang/lehrhefte.php)Lukas, Bruno: Erneuerung der zentralen OP-Abteilung im Marien-Hospital Marl. Aus: Moderne Gebäudetechnik, Jg.: 66, Nr.7/8, 2012(www.tga-praxis.de)Lukas, Bruno: Eine Kindertageskrippe mit ÖKO-Modellcharakter. MitHolzbauweise, Wärmepumpe und Wandheizung mit Lehmputz. Aus:RE Regenerative Energien (2010)Nr.2, S.25-27 (www.tab.de)Meier, Claus: Richtig heizen - 14 Fragen und Antworten. Aus: Deut-sche Burgenvereinigung, Praxis Ratgeber Nr. 11 – September 2009(www.deutsche-burgen.org/pdf/nr11.pdf)Menzinger, Wolfgang; Dick, Georg: 391 qm warme Wände. Bausub-stanz schützen und Nutzerkomfort erhöhen. Aus: sbz Sanitär-, Hei-zungs-, Klima- und Klempnertechnik 64(2009)Nr.15/16, S.32-35(www.sbz-online.de)Meurer, Gerd: Wandheizung im Denkmal - bauwerkserhaltend undangenehm. Aus: Restaurator im Handwerk (2011)Nr.3, S.39-41(www.restaurator-im-handwerk.de)Plate, Joachim: Mit Flächenheizungen sanieren. Verband versorgtHandwerk mit Informationen. SBZ Sanitär. Heizung. Klima. Aus: Nr.9,2012 (www.sbz-online.de)Schwan, Christoph, Die Temperierung, (www.termosfassade.info, dortunter „Forum“)

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Stahl, Ulrich; Frieling, Werner; Falk, Manfred; Plate, Joachim: Mitneuem Schwung in Richtung Altbau. Flächenheizungen und Flächenkühlungen. Aus: IKZ Fachplaner 3(2008)Nr.2, S.22-24(www.ikz.de)Teders, Klaus: Schutz der Bausubstanz mit Wandheizungen. Aus:Deutsches Ingenieurblatt 17(2010)Nr.3, S.58-59 (http://dib.schiele-schoen.de)

Anhang 1

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Baubiologische Bewertung von Heizungsartenaus: IBN, Institut für Baubiologie und Ökologie, Lehrheft 8 (Heizungsinstallation), 2013, S. 50

Kontakt

Rainer Scheppelmann, Leitstelle Klimaschutz Hamburg rainer.scheppelmann@hamburg.deAlbert Schett, Denkmalschutzamt Hamburg albert.schett@kb.hamburg.de