Gebäudeklimatisierung mit Latentwärmespeichern in Baustoffen

Funktionsweise von PCM (Phase Change Material),effektive Kombination mit der TGA sowie deren Effekte vorab berechnen

Dipl. Ing. (FH) Marco Schmidt

Das hier vorgestellte Prinzip der mikroverkapselten Latentwärmespeicher ermöglicht es zudem, konventionelle Baustoffe zu wichtigen Bestandteilen im energetischen Gesamtkonzept des sommerlichen Wärmeschutzes von Gebäuden zu machen.

Am Markt sind mehrere anwendungsfertige Bauprodukte wie Gipsbauplatten- und Lehmbauplatten, Putze oder Estriche mit Micronal® PCM regulär verfügbar. Die Software und die Produkte, die Micronal® PCM nutzen, stellen eine neue Möglichkeit zur energieeffizienten Realisierung von sommerlichem Wärmeschutz in modernen Gebäuden bei Neubau und Modernisierung dar. Zukunftsfähige Gebäude müssen also in der Lage sein, die zeitliche Brücke zwischen Energiebedarf und -verfügbarkeit selbständig zu schlagen.

Je entspannter sie auf Umwelteinflüsse reagieren, umso geringer ist der Zwang, mit aktiven technischen Mitteln ein angenehmes Innenraumklima aufrecht zu erhalten. Hierzu gehört im Winter ein möglichst guter U-Wert. Im Sommer dagegen werden allzu oft die enormen Wärmemengen unterschätzt, die vor allem bei modernen Leichtbauten, Schulen oder Bürogebäuden aus Stahl und Glas durch die transparente Fassade eindringen.

Der sommerliche Wärmeschutz erschöpft sich nicht mit der Frage nach dem U-Wert oder einer energetischen Betrachtung nach EnEV. Ein Großteil des Energieeintrags erfolgt durch die Fenster und ist somit relativ unabhängig von den U-Werten der Wände. Auch der beste Dämmstandard hilft wenig, wenn die Wärme in Form von Strahlung ins Gebäude eindringt. Verschattung, Nachtlüftung, Masse und reduzierte innere Lasten sind für den sommerlichen Wärmeschutz essentiell.

Der Speichermasse des Gebäudes kommt dabei eine besonders hohe Bedeutung zu. Die DIN 4108 – 2 ( 7/2003 ) trägt diesem Umstand Rechnung durch die Bewertung des C_wirk als leichte, mittlere oder schwere Bauart. Insbesondere im modernen Leichtbau, der auf geringen Materialeinsatz optimiert ist, kann die entsprechende Masse jedoch kaum in ausreichendem Maße bereitgestellt werden. Die Kombination aus konventionellem Baustoff und zusätzlichem Phasenwechselmaterial ( Phase Change Material = PCM ) hilft, diesen Zielkonflikt aufzulösen.

Jedoch sollte auf die Wahl des richtigen PCM-Produktes bereits bei Planung und Ausschreibung großer Wert gelegt werden. Vor allem unterscheiden sich die unterschiedlichen Lösungen in Punkten wie Leistungsfähigkeit und Lebensdauer. Auf den Internet-Seiten RAL der Gütegemeinschaft PCM e.V. sind diverse PCM zu finden, bei denen eine geprüfte und überwachte Qualität sichergestellt ist. […]