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Grafiken 1–4

BASF SE

Grafik 5

Rigips (Schweiz)

Autoren

Uwe Kuhfeldt, Rigips AG

Dipl.-Ing. (FH) Marco Schmidt, Energieberater

Business Management Micronal

®

PCM

BASF SE, Ludwigshafen

Quellen

Harald Mehling, Luisa F. Cabeza

Harald Mehling, Luisa F. Cabeza «Heat and cold

storage with PCM», ISBN: 3540685561

BINE Informationsdienst, Themeninfo IV/02,

Latentwärmespeicher, ISSN: 1610-8302

Statusseminar «Thermische Energiespeicherung»,

2. –3.11.06, Freiburg, Tagungsband S. 171–179

Abb. 3

Ähnlicher Komfort bei PCM- oder Splitgeräte-Lösung (Simulation)

Abb. 4

Energiediagramm über ein Jahr betrachtet (Simulation)

Abb.5

Platzgewinn durch Wärmespeicherung der Alba

®

balance Gipsbauplatten im Vergleich mit Wänden aus konventionellen Baumaterialien

Beton

0

1000

2000

3000

4000

5000

Kalksandstein

Backstein

Leichtbau

Holz

Glaswolle

Alba

®

balance

Beispiel 2:

Aktive Klimatisierung vs. Leichtbau mit passiver PCM-Nutzung

Beim Einsatz von PCM an Stelle von aktiver Klimatisierung erge-

ben sich erhebliche Einsparungen auf Seiten der Technik und im

Gebäudebetrieb. Zur Bestimmmung der Wirtschaftlichkeit sind

die Anfangsinvestitionen, die Wartungskosten, das aktuelle Zinsni-

veau und die vermutete Energiepreisentwicklung mit einzubezie-

hen. Im gewählten Beispiel der Schule wird nun die passive PCM-

Lösung einer Kühllösung mit Splitgeräten gegenübergestellt. Das

thermische Verhalten der Leichtbau- resp. der PCM-Variante ist in

der Winterperiode nach wie vor gleich

(Abb. 3)

. Im Sommer hin-

gegen kann die Kühlanlage die hohen Temperaturen vermeiden,

die bei der Passiv-Lösung entstehen. Nur an zwei bis drei Tagen

stösst auch die Klimaanlage kurzzeitig an ihre Grenzen, die Tem-

peraturlimite wird überschritten.

Die aktive Kühlung ist natürlich nur mit elektrischer Energie möglich

(

Abb.4

: Energiediagramm kWh /Monat). Der Latentwärmespeicher

hingegen reduziert nicht nur den Heizenergiebedarf, da er über-

schüssige Tageswärme in die Nacht transferiert, sondern braucht

auch keine Kühlenergie. Der thermische Komfort beider Lösungen

ist vergleichbar, wie auch der Zeitraum von ca. 7000 Stunden, in

denen der Komfortbereich zwischen 21 °C und 26 °C liegt, was

ca. 80% des Jahres entspricht und damit sehr lange ist. Eine Über-

hitzung von über 26 °C erfolgt nur während 23 bzw. 56 Stunden pro

Jahr. Geht man davon aus, dass diese Tage in den Sommerferien

liegen, wird klar, dass ein gutes Raumklima in Schulen durchaus

mit passiven Mitteln erzielt werden kann. In der Wirtschaftlich-

keitsrechnung müssen insbesondere die Nutzungsdauer der kos-

tenintensiven Kühltechnik, spätere Ersatzinvestitionen sowie die

laufenden Wartungskosten berücksichtigt werden. Sie sind meist

höher als die eingesparten Energiekosten.

Fazit

Latentwärmespeicher können eine wirtschaftliche und energieef-

fiziente Alternative bzw. Ergänzung zu aktiven Kühlungskonzep-

ten darstellen. Das hier vorgestellte Prinzip der mikroverkapsel-

ten Latentwärmespeicher ermöglicht es zudem, konventionelle

Baustoffe mit Micronal

®

PCM, wie z.B. die 25-mm-Vollgipsplatte

Alba

®

balance, zu einem integralen Bestandteil des Wärme-

schutzes bei Neubauten und Gebäudesanierungen zu machen

(Abb. 5)

.

In nicht klimatisierten

Gebäuden gewährleistet

der Latentwärmespeicher

das Raumklima der

Kategorie I (SIA 382.706/

SN EN 15251).

Monatliche Kühl- und Heizenergien

Dynamische Wärmekapazität, bezogen auf die Schichtdicke [kj/(m K)]

35

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Bewertung der Raumtemperatur