Micronal PCM Katalog für Architekten und Planer 2010

10 BINE themeninfo I/2009Abb.16 PCM-Deckenkühlpaneelein einemGroßraumbüroQuelle: Julia Schmidt/Deutscher DruckerAktives WärmemanagementMit aktiven, wasserdurchströmten PCM-Systemen lässt sich derWärmespeichereffekt zeitlich und in seiner Intensität steuern.Über flächige Bauteile können Kältebedarf und Kältebereitstellungzeitlich entkoppelt werden. In verschiedenen Demonstrationsobjektenkamen bereits PCM-Kühldecken zum Einsatz.Abb. 17 SchematischeDarstellung von aktivenPCM-Systemen zumKühlen.Quelle: ZAE BayernPassive Kühlkonzepte – insbesondere in Kombinationmit PCM – unterliegen im Wesentlichen zwei Restriktionen,die den Einsatz behindern können: Zum einenlimitiert der Wand-Luft-Wärmeübergang die Wärmemenge,die in einem 24-h-Zyklus beladen und vor allemauch wieder entladen werden kann. Ein Verdoppeln derPutzschicht führt hier nicht automatisch zu einer doppelthohen, real nutzbaren Wärmespeicherkapazität. Zweitensist die einzig verfügbare Kältequelle die Nachtluft.Gerade in heißen Sommernächten kann dies dazu führen,dass der Latentwärmespeicher nicht entladen werdenkann und somit am nächsten Tag nicht mehr zur Verfügungsteht. Die gespeicherte Wärme lässt sich jedocheffizient und sicher über Kühlwasser-Kreisläufe abführen.Diese Systeme können in die Wand oder die Deckeintegriert oder auch als abgehängte Deckenelementeinstalliert werden. Zum Heizen werden sie in Wand oderFußboden integriert.KühlwasserPCMInnovative Flächenkühl- und -heizsystemeIm Forschungsprojekt „PCM-Aktiv“ untersuchte das FraunhoferISE in Zusammenarbeit mit Projektpartnern aktivdurchströmte Flächenkühlsysteme in Kombination mitPCM-Baustoffen. Ziel der Arbeiten war zunächst die Entwicklungeiner wasserdurchströmten Kühldecke – basierendauf den verfügbaren PCM-Baustoffen. Das PCM inder Kühldecke ermöglicht hierbei, dass ein Großteil derWärme – die bei konventionellen Systemen aktiv abgeführtwerden muss – passiv zwischengespeichert werdenkann. Nur der verbleibende Überschuss muss aktiv abgeführtwerden. Außerhalb des Schmelzbereichs bleibt dieschnelle Reaktionsfähigkeit einer dünnschichtigen Kühldeckejedoch erhalten. Ein weiterer Vorteil von PCM inKühldecken ist, dass Kälteleistung akkumuliert werdenkann. Konventionelle Kühlanlagen müssen so ausgelegtwerden, dass sie die Spitzenlast abfangen können. PCMermöglichen durch die Kältespeicherung jedoch einekleinere Dimensionierung der Kälteanlage. Außerdemlassen sich zusätzliche Kältequellen einsetzen, die nureine geringe Kälteleistung aufweisen. Ein Beispiel hierfürsind Umweltwärmesenken wie z. B. Erdsonden.Kühldecken lassen sich bedarfsgerecht betreiben, so dasssie zu energetisch oder wirtschaftlich sinnvollen Zeitenmit Kälte beladen werden. Eine der zentralen Fragestellungenim Projekt „PCM-Aktiv“ war die Bestimmung des optimalenSchmelzbereichs von PCM. Während für passiveAnwendungen der Schmelzbereich am oberen Ende desKomfortbereichs des Menschen liegen muss, sollte er beiaktiven Systemen so gewählt werden, dass die Deckeenergetisch hocheffizient betrieben werden kann. In mehrerenVersuchsreihen und Simulationsstudien hat sichbisher gezeigt, dass ein Schmelzbereich zwischen ca.