Thermische Bauteilaktivierung (TBA)

Die Wärmezufuhr über in tragende Bauteile einbetonierte Rohrregister wird üblicherweise "Bauteilaktivierung", machmal auch "Betonkernaktivierung" genannt. Im Gegensatz zu anderen Flächenheizsystemen, wie z. B. der Fußbodenheizung, wird damit die sehr große Wärmespeicherfähigkeit dicker Betonplatten gezielt ausgenützt. Ausgangspunkt eines mehrjährigen Forschungsprojekts war die Frage, ob es möglich ist, Gebäude mittels thermischer Aktivierung der Geschoßdecken alleine sowohl zu beheizen und (gegebenenfalls) zu kühlen (d.h. ganzjährig zu "konditionieren").

Als Antwort auf diese Frage stellte sich nicht nur heraus, dass dies  für Gebäude in Passivhausqualität aber auch für Niedrigenergiegebäude möglich ist, sondern auch dass diese Art der Konditionierung von Gebäuden äußerst energieeffizient abläuft und für die Nutzung erneuerbarer Energien prädestiniert ist. Überdies ist mit der TBA der Decken ein hohes Mass an thermischem Komfort ganzjährig gewährleistet.

Die Erfassung des thermischen Verhaltens  aktivierter Betondecken erfordert zum einen die Beschreibung von mehrdimensional ablaufenden Wärmeleitungs- und Wärmespeicherungs- vorgängen. Zum anderen ist die Auswirkung der als Heizfläche wirkenden Deckenuntersicht auf den thermischen Komfort im Raum mittels Berechnung des Strahlungsaustauschs zwischen allen raumbegrenzenden Bauteilen zu quantifizieren. Schliesslich stellt das in die Betondecke einbetonierte Heizregister einen Wärmetauscher dar, dessen Eigenschaften unter Berücksichtigung der thermischen Verkopplungen zwischen Rohrregister und unter der Decke liegendem Raum, zwischen den Rohren des Registers selbst und zwischen Rohrregister und oberhalb der Decke liegenden Raum rechnerisch zu beschreiben sind.

Mit der TBA werden somit die drei Wärmetransportmechnismen (Konvektion, Wärmeleitung und Wärmestrahlung) auf sinnvolle Weise kombiniert.

Die Ergebnisse der mehrjährigen Forschungsarbeit zu diesem Thema sind im Forschungsbericht "Wärmespeicher Beton" - siehe Publikationen, Bauphysik - ausführlich auf über 200 Seiten dargelegt.

Zudem sind die Ergebnisse im Planungsleitfaden "Energiespeicher Beton - Thermische Bauteilaktivierung" in leicht verständlicher Form komprimiert dargestellt.