Umweltzentrum Dresden



Umweltzentrum Dresden, Schützengasse 16/18


Das Umweltzentrum in Dresden befindet sich in unmittelbarer Nähe des Zwingers. Das denkmalgeschützte Gebäudeensemble aus verschiedenen Epochen Dresdner Baugeschichte ist heute ein multifunktional genutzter Komplex (Büros, Umweltfirmen und -vereine, soziale und kulturelle Initiativen, Verbände, Restaurant, Verbrauchergemeinschaft).

Wir haben in den Jahren 1991 bis 1997 die gesamte Baumaßnahme von der energetischen Seite betreut, d.h. von der Erarbeitung eines Energiekonzeptes über die Planung der einzelnen Bauabschnitte bis zur Bauüberwachung. Dabei haben wir auch umfangreiche Variantenuntersuchungen zum baulichen Wärmeschutz angestellt und die Architekten zur ökologisch sinnvollen Baustoffauswahl beraten.

Wärmeversorgungskonzept

Das realisierte Wärmeversorgungskonzept basiert auf Fernwärmenutzung aus dem Netz der Stadtwerke. Wir haben uns in der Planungsphase intensiv darüber Gedanken gemacht, auf welche Weise die Wärme am besten in die Räume kommt.
Dabei wollten wir sowohl ein hohes Maß an Behaglichkeit, eine möglichst geringe räumliche Beeinträchtigung durch Heizungsinstallationen und einen energetisch optimalen Betrieb erreichen.

Die Lösung der Aufgabe wurde durch Wandheizsystem erreicht. Da diese zu Beginn des Vorhabens noch nicht in der heute üblichen Vielfalt verfügbar waren, haben wir für den 2. Bauabschnitt ein eigenes System entworfen und im 3. Bauabschnitt auf ein vorgefertigtes Registersystem zurückgegriffen. Beide Systeme arbeiten bis heute zuverlässig und aufgrund unserer Erfahrungen werden wir heute von zahlreichen Auftraggebern wegen unserer Kompetenz auf diesem Gebiet nachgefragt. Auf den nächsten Seiten finden Sie einige Ausführungen zu Wandheizungen im allgemeinen und zum Umweltzentrum in speziellen.

Wandheizung – warum?

Ziel jeder Heizung ist es, ein wohlbefindliches und behagliches Raumklima zu schaffen. Wandheizungen werden als Alternative zur konventionellen Raumbeheizungen – dem Heizkörper – eingesetzt. Ihr Vorteil besteht in der thermodynamischen Wirkweise. Die Wärme wird dem Raum mit ca. 70% durch Strahlung und ca. 30% durch Konvektion zugeführt. Bei Heizkörpern betragen die Anteile bis zu 80% Konvektion und 20% Strahlung. Das zeigt, daß sich die Wärmezuführung gravierend unterscheidet. Heizflächen mit hohem Strahlungsanteil schaffen ein behagliches Raumklima bei maximaler Energieeinsparung und folglicher Heizkostensenkung. Mit milder Strahlungswärme wird ein gesundes, behagliches und baubiologisch optimales Raumklima erreicht.

Die Wärmestrahlung erwärmt das Mobiliar und die raumumschließenden Flächen schneller, als durch Konvektion, ohne dabei die Luft aufzuheizen. Diese bleibt durch geringere Austrocknung angenehm bei natürlicher Luftfeuchtigkeit. Eine ähnliche Wirkungsweise wird bei der Sonnenstrahlung erzielt, denn die Strahlungswärme wird vom Körper sofort wahrgenommen.
Somit kann die Raumlufttemperatur zwei bis drei Kelvin unter dem sonst üblichen Wert gehalten werden. Bei niedrigerer Raumtemperatur tritt daher kein Kältegefühl auf. Denn je wärmer die Raumumschließungsflächen sind, umso kühler kann die Raumlufttemperatur, bei gleichem Behaglichkeitsempfinden, gehalten werden. Wesentlich dabei ist, daß der Wärmeentzug vom "warmen" Körper mit seinen 36°C begrenzt wird.

Bei Fensterlüftung sinken die Energieverluste dabei auf ein Minimum gegenüber der Raumlufterwärmung durch Konvektion, bei welcher die Luft ein höheres Temperaturniveau besitzt.
Der Wärmeverlust durch Abstrahlung über die Gebäudehüllfläche wird aufgrund der damit verbundenen Wandtemperierung durch die Bauteiltrocknung deutlich vermindert. Der reguläre "U-Wert" als Maß des Wärmedurchgangs der Baukonstruktion geht von Bauteilrestfeuchten aus, die im Temperierungsverfahren dauerhaft gesenkt werden.

 
Wandheizungsrohre auf einer Schilfrohrdämmschicht (2.Bauabschnitt) Die Rohre sind in relativ konstanten Abständen und in mehreren Heizkreisen mit der Wand durch ein spezielles Befestigungssystem verankert

Ein weiterer Vorteil ist der gesundheitliche Aspekt. Mit Wärmestrahlung wird durch Unterbinden von Zuglufterscheinungen ein staubfreier Heizbetrieb erzielt. Dadurch werden Staubpartikel oder Mikroorganismen nicht durch die Luft transportiert. Von Medizinern und Baubiologen wird die Bauform mit Wandheizung demnach ebenfalls bevorzugt, da eine Belastung der Atemwege durch Allergene, infolge von Konvektion, nahezu ausgeschlossen werden kann. Dies wird erreicht durch die langwellige elektromagnetischen Infrarotstahlung, die auch wichtige regulierende Hautfunktionen anregt, und somit einen positiven Einfluß auf den gesamten Organismus und das Immunsystem hat.

Durch Wandheizungen wird also eine bedarfsgerechte und platzierte Wärmeabgabe bei besonders niedrigen Heizwassertemperaturen erzielt. Der Einsatz von alternativen Energien, zum Beispiel Solarenergie, ist somit auch möglich.

 
Wandheizung auf einer Holzfaserplatte (3. Bauabschnitt)
Einsatz vorgefertigter Register in Standardmaßen

Auswertung Thermografieuntersuchung

Ziel der Aufnahmen war die Bewertung des Gebäudes hinsichtlich seines wärmetechnischen Verhaltens sowie die Bestimmung der Oberflächentemperaturverteilung der im Gebäude installierten Wandheizung.
Das Meßprinzip ist nur an Meßstellen mit einem Emissionsfaktor e = 1 gültig, also nicht an Glasscheiben oder anderen Flächen mit spiegelnden Eigenschaften. Unterschiedliche Innentemperaturen sind bei der Bewertung der Thermogramme zu berücksichtigen.

Die Darstellungen erfolgen mit unterschiedlichen Temperaturmaßstäben, so daß bei einem Vergleich der Aufnahmen untereinander die jeweils rechts im Bild befindliche Temperaturskala zu beachten ist. Je nach gewähltem Temperaturbereich werden Falschfarbdarstellungen den diskreten Oberflächentemperaturwerten also unterschiedliche Farben zugeordnet.

Wandheizfläche

 
Wandheizung

Die Rohrführung der Wandheizungsrohre ist durchgängig zu erkennen.
Bei guter hydraulischer Abstimmung wird eine hohe Absenkung der Temperatur des Heizmediums erreicht. Dazu trägt auch die gute Wärmeableitung des Lehmputzes bei.

Außerhalb der Untersuchung durchgeführte Nutzerbefragungen haben ergeben, daß auch bei direkt vor den beheizten Wänden angeordneten Arbeitsplätzen keine Beeinträchtigung durch zu hohe Oberflächentemperaturen während der gesamten Heizperiode aufgetreten sind. Dies war deshalb interessant, da wir aufgrund der geringen zur Verfügung stehenden Wandflächen mit einer hohen Vorlauftemperatur (70°C) arbeiten mussten. Durch Verwendung von Lehmputz entstehen keine Putzrisse.

Fassade

Die Aufnahme der Fassade sollte feststellen, ob ein erhöhter Wärmeverlust durch die Montage der Wandheizung auf den Außenwände auftritt. Der direkte Vergleich ist möglich, da untergeordnete Bereiche übliche Heizkörperinstallation aufweisen (im Erdgeschoß). Die Temperaturen auf der Außenseite liegen maximal 1 Kelvin höher, so daß durch die Wandheizung in Verbindung mit der Schilfrohrmatte (5 cm stark) kein signifikant erhöhter Wärmeverlust verursacht wird.


 

Fassade


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