Sonderthema Beheizung von hochwärmegedämmten Gebäude mit unterschiedlichen Temperaturzonen

Schon von Beginn der Nutzung des Hauses wurde festgestellt, dass die Gebäudeheizung nicht die erwartete Leistung erbrachte. Die Suche nach der Ursache wurde dadurch erschwert, dass das Gebäude einerseits in der ersten Heizperiode für die Öffentlichkeitsarbeit genutzt wurde und dass andererseits die Heizperiode bei hochwärmegedämmten Gebäuden relativ kurz ist. So konnte erst in der zweiten Heizperiode nach der eigentlichen Ursache der mangelnden Beheizung und damit auch nach dem Grund für die schlechte Leistungsziffer der Wärmepumpe gesucht werden.

Als ursächlich für die mangelnde Leistungsfähigkeit und Effizienz der Heizungsanlage wurde letztendlich die ständige Anforderung einer (entsprechend der Auslegung) zu hohen Vorlauftemperatur festgestellt. Auslöser dafür war der Umstand, dass das Haus in Bezug auf die Dimensionierung der Heizflächen nicht „normgerecht“ genutzt wurde. Die Familie hatte in den Räumen des Obergeschosses die Sollwerte der Raumtemperatur soweit reduziert (15°c), dass die Heizung im Obergeschoss dauerhaft außer Betrieb genommen war. Trotzdem wurden die gewollten niedrigen Raumtemperaturen nie erreicht, weil der Wärmebedarf des Obergeschosses durch konvektive Luftströmungen über die offene Verbindung zwischen Erd- und Obergeschoss ausgeglichen wurde.

Das bedeutete allerdings, dass der Wärmebedarf des Obergeschosses durch die Heizflächen im Erdgeschoss mit gedeckt werden musste, was nur durch eine deutliche Erhöhung der Vorlauftemperatur für die Heizflächen im Erdgeschoss möglich war. Das wiederum hat einen sehr negativen Einfluss auf die Leistungsziffer der Wärmepumpe.

Zur Suche nach den Ursachen und zum quantitativen Nachweis der Energieströme liegen drei Forschungsberichte vor:

a) Untersuchungen der Regelungstechnik

Forschungsnehmer: Prof. Dr. Manfred Büchel, Westfälische Hochschule Gelsenkirchen

Ziel der Untersuchung war es, die zunächst als für die Ursache des Fehlverhaltens vermutete Regelungstechnik zu überprüfen. Das hat sich jedoch nicht bestätigt und so wurden nach entsprechenden Versuchen lediglich die Einstellparameter der Regelung angepasst, was während der Heizperiode zu einer Vergleichmäßigung der Raumtemperaturen führte.

b) Untersuchung der Heizungsanlage

Forschungsnehmer: Prof. Dr. Michael Schmidt, Universität Stuttgart

Bereits bei der Untersuchung der Regelungstechnik hatte sich gezeigt, dass die Heizflächen des Hauses unterschiedlich belastet waren. Mit dieser Untersuchung sollte deshalb zunächst deren Auslegung überprüft werden. Im weiteren Verlauf waren Vorschläge zu erarbeiten, wie die Auswirkungen der festgestellten Ursachen abgemildert oder beseitigt werden konnten. Es wurde vorgeschlagen, zur Vermeidung des konvektiven Wärmeaustausches zwischen EG und OG eine Tür einzubauen und die Wärmepumpe gegen ein moderneres Gerät mit drehzahlgeregeltem Verdichter (Inverterantrieb) auszutauschen.

c) Untersuchung und Quantifizierung der Raumluftströmung

Forschungsnehmer: Prof. Dr. Klaus Fitzner, Klimakonzept Ingenieurgesellschaft, Berlin

 

Download der benannten Forschungsprojekte in einem Dokument (PDF | 9,2 MB) 

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