Mit der Heizung einfach an die Decke gehen?

Mit der Heizung einfach an die Decke gehen?

Das neue Firmengebäude der Raum K-GmbH in Memmingen ist Beispiel für optimale Energieeffizienz ©Raum-K

Warum die Zimmerdecke bei der Suche nach effizienten Heiz- und Kühllösungen zunehmend in den Fokus rückt und welche Vorteile sie bietet.

Wenn es um die Beheizung von Räumen geht, sind Heizkörper und Fußbodenheizungen die bekanntesten Lösungen. Eine Fläche wird dabei häufig übersehen: die Decke. Dabei bietet sie ideale Voraussetzungen für eine großflächige Wärmeübertragung und kann zugleich für die Kühlung eingesetzt werden.

Die Klima-Top, Partner der Raum-K, macht sich dieses Prinzip seit mehreren Jahrzehnten mit ihren Klimadecken zunutze. Die Wärme wird dabei überwiegend als Strahlungswärme an den Raum abgegeben. Im Unterschied zur klassischen Konvektionsheizung wird die Wärme nicht in erster Linie über die Erwärmung und Bewegung der Raumluft verteilt. Stattdessen werden die Oberflächen im Raum direkt erwärmt. Die physikalische Grundlage ist der Strahlungsaustausch zwischen unterschiedlich temperierten Oberflächen.

Wärme dort, wo sie gebraucht wird

Der Leiter des technischen Büros, Erwin Aurbacher, hat als staatlich geprüfter Bautechniker, BNK-Auditor, Energieberater und Energieberater Baudenkmale viele Neubauten und Sanierungsprojekte energetisch betreut. Zur Heizung an der Decke erklärt er: „Eine vollflächig aktivierte Klimadecke arbeitet mit einem Strahlungsanteil von bis zu 97 %. Die Luftbewegung im Raum bleibt dagegen gering, ebenso die Staubbelastung. Das führt zu einem gleichmäßigen Wärmeempfinden und reduziert zugleich die für konvektive Heizsysteme typische Luftzirkulation.“ Der Ansatz unterscheidet sich damit grundlegend von einer Heizung, die vor allem die Raumluft erwärmt. Bei einer Klimadecke werden die Oberflächen im Raum stärker in den Wärmehaushalt einbezogen. Das erzeugt ein angenehmes Raumklima bei niedrigen Lufttemperaturen.

Niedrige Vorlauftemperatur – ideal für Wärmepumpen

Für die Effizienz von Wärmepumpen spielt eine niedrige Vorlauftemperatur eine wichtige Rolle. Je geringer diese ist, desto effizienter arbeiten Wärmepumpen. Eine große Heizfläche an der Decke bietet aber nicht nur gute Voraussetzungen für den Betrieb mit Wärmepumpen, sie kann naturgemäß auch die ganze Fläche nutzen. Anders als der Fußboden ist eine Heizfläche an der Decke nämlich nicht durch Einrichtungsgegenstände wie Möbel und Teppiche abgedeckt. Die große, freie Deckenfläche garantiert eine ungehinderte und gleichmäßige Wärmeübertragung.

Heizen und Kühlen mit einem System

Die Raum-K-Klimadecken können aber nicht nur heizen. Im Sommer lässt sich das Prinzip umkehren, sodass die erwärmten Oberflächen im Raum ihre Wärmestrahlung an die kühlere Decke abgeben. Das Kühlwasser führt die aufgenommene Wärme ab. Die Kühlung erfolgt unsichtbar, energieeffizient und ohne den permanenten kalten Luftstrom klassischer Klimageräte. Die Decke wird damit zu einer großflächigen Komfortfläche für alle Jahreszeiten.

© Raum-K

Unsichtbare Heizung – freie Raumgestaltung

Ein weiterer Vorteil der Raum-K-Klimadecken liegt in der unkomplizierten Nutzung der Fläche. Klassische, an der Wand montierte Radiatoren reduzieren Nutzfläche im Raum. Eine Fußbodenheizung bestimmt nicht unerheblich die Wahl von Bodenbelägen und muss auch bei der Möblierung berücksichtigt werden. Die Decke dagegen ist in der Regel frei von störenden Elementen. Meist ist an der Decke lediglich die Deckenbeleuchtung zu berücksichtigen, und das ist in der Regel ein einziges Kabel. Klimadecken erleichtern aber nicht nur die Raumgestaltung, auch die Montage kann in der Regel im bewohnten Zustand eines Objektes Raum für Raum erfolgen. Die Heiztechnik kann dabei mit einer minimalen Aufbauhöhe von nur drei Zentimetern installiert werden – zwei Zentimeter für das Heizprofil und ein Zentimeter für die Gipsplatte. Ein Abhängen der Klimadecken ist immer möglich, was vor allem im Gewerbebau wichtig ist. Sollen in einem Altbau die schönen hohen Räume erhalten bleiben, ist der Minimal-Aufbau mit drei Zentimetern die richtige Wahl. Die gesamte Heiztechnik verschwindet nach der Montage unsichtbar in der Decke des Raumes.

Bewährt in Neubau und Sanierung

Dass sich das Prinzip in der Praxis bewährt, zeigen die folgenden Beispiele. So ermöglichen Raum-K-Klimadecken im Neubau der Wirtschaftsuniversität Wien energieeffizientes Heizen und Kühlen. Im denkmalgeschützten Wasserturm Stromeyersdorf in Konstanzhaben Klimadecken eine energetische Modernisierung ermöglicht, obwohl die historische Fassade nach Denkmalschutzvorgabe nicht gedämmt werden durfte und der Eigentümer auf eine Innendämmung verzichten wollte, um die besondere Raumwirkung zu erhalten. Im Schloss Wertingen, dessen Ursprünge bis ins 14. Jahrhundert zurückreichen, kamen die Klimadecken im Zuge einer umfassenden Sanierung zum Einsatz. Sie ersetzten die frühere Elektro-Speicherheizung und tragen gemeinsam mit Wärmepumpen und niedrigen Vorlauftemperaturen dazu bei, den Energiebedarf zu senken. Zu guter Letzt zeigt das neue Firmengebäude der Raum-K GmbH in Memmingen, was mit Klimadecken, Gebäudemassespeicher, Photovoltaik auf Dach und Fassade, Solewärmepumpe und Elektromobilität mit einem modernen Gebäudeenergiekonzept an Wirtschaftlichkeit möglich ist.

Decke neu denken

Mit der Raum-K-Klimadecke wird die Zimmerdecke zur aktiven Komfortfläche. Sie kann heizen, kühlen, speichern und ermöglicht durch niedrige Vorlauftemperaturen energiesparenden Betrieb. Die Überlegung bei der Planung einer neuen Heizung sollte deshalb nicht lauten: „Wo kommen die Heizkörper hin?“ Die Überlegung sollte lauten: „Lassen Sie uns einfach an die Decke gehen.“

Manfred Gorgus Quelle Raum-K

Erste Professorin für Wärmepumpen

Erste Professorin für Wärmepumpen

Erste Professorin für Wärmepumpen an der Hochschule Karlsruhe: Prof. Dr.-Ing. Constanze Bongs ©HS Karlsruhe/ Verena Lippok

Deutschland steht vor einem Paradigmenwechsel im Gebäudesektor. Ein zentraler Schritt ist die Abkehr von fossilen Brennstoffen hin zu mehr erneuerbarer Energie. Umgesetzt werden soll dieses Ziel mit Wärmepumpen und Fernwärmenetzen.

Das kürzlich in Kraft getretene Gebäudeenergiegesetz (GEG) legt die Vorschriften für den Einsatz erneuerbarer Energien bei Heizungsanlagen in Neubauten und Bestandsgebäuden fest. Um diesen Wandel in der Heizungstechnik zu unterstützen, wurde an der Hochschule Karlsruhe eine Stiftungsprofessur für Wärmepumpen eingerichtet, die von Unternehmen finanziert wird.

Professor Dr.-Ing. Constanze Bongs hat die Position der ersten Wärmepumpenprofessorin Deutschlands übernommen. Ihre langjährige Erfahrung und Forschungsschwerpunkte, insbesondere im Einsatz von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden, machen sie zur idealen Kandidatin, um Lösungen für die Herausforderungen der Wärmewende zu entwickeln, sagt die Hochschule Karlsruhe.

Über Dr. Constanze Bongs:

  • Constanze Bongs studierte von 2000 bis 2007 Wirtschaftsingenieurwesen an der Technischen Universität Berlin und der LUISS Guido Carli in Rom. Studienschwerpunkte waren die Themen Energie- und Rohstoffwirtschaft sowie Energietechnik.
  • Im Rahmen ihrer Promotion am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg entwickelte und charakterisierte sie „sorptiv“ beschichtete Wärmeübertrager, die mithilfe regenerativer Energie wie Solarwärme Luft entfeuchten können. Erklärung: Sorption ist eine Sammelbezeichnung für Vorgänge, die zu einer Anreicherung eines Stoffes innerhalb einer Phase oder auf einer Grenzfläche zwischen zwei Phasen führen (Absorption / Adsorption).
  • Gefördert durch ein Vollstipendium der Reiner Lemoine Stiftung schloss sie ihre Promotion 2013 an der TU Berlin ab.
  • Nach ihrer Promotion arbeitete sie weiter am Fraunhofer ISE, zuerst als Projektleiterin und von 2015 bis 2023 als Gruppenleiterin für die Gebäudesystemtechnik. Dort baute sie ihren Forschungsschwerpunkt zum Einsatz von Wärmepumpen in Bestandsgebäuden aus, insbesondere im Mehrfamilienhausbestand.
  • Bevor sie an die Hochschule Karlsruhe berufen wurde, war sie von April 2023 bis Februar 2024 Professorin für Heiztechnik an der Berliner Hochschule für Technik.
  • Ihre Forschung im Bereich Wärmepumpentechnologie begann im EU-Projekt Heat4U. Sie definierte Rahmenbedingungen für Gas-Absorptionswärmepumpen, führte Feldtests und Systemsimulationen durch.
  • Ihr aktueller Forschungsschwerpunkt liegt in der Entwicklung und Demonstration von Wärmepumpensystemtechnik in Bestandsgebäuden, speziell im Rahmen der Projektfamilie LowEx im Bestand.
  • Sie legt besonderen Wert auf die Entwicklung von Lösungsansätzen für den Einsatz von Wärmepumpen in größeren Bestandsgebäuden und die Umsetzung komplexer Systemlösungen im urbanen Raum.

Wer finanziert:

Die Stiftungsprofessur Wärmepumpen wird zu jeweils gleichen Teilen von den Unternehmen ait-group, Bosch Thermotechnik, Danfoss Climate Solutions, Stiebel Eltron Gruppe und der Vaillant Group finanziert. Zusätzliche Mittel sind über die Valerius-Füner-Stiftung von der Bruno Kümmerle Stiftung gespendet worden.

Manfred Gorgus

Quelle: HS Karlsruhe