10 09 2015 elbe klimadecke
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DIE KLIMADECKE – BAUEN FÜR HEUTE UND MORGEN
ELBE
KLIMADECKE
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DIE KLIMADECKE
Bauen für heute und morgen
Chancen und Potenziale der Klimadecke
von
Dipl.-Ing. Thomas Münzberg
(Werkleiter und Statiker der ELBE delcon GmbH)
Dipl.-Kaufm. Peter Kirchner
(Vertriebsleiter)
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INHALT
• Die Klimadecken – Zukunft des Bauens?
• Spannbeton-Klimadecken – innovativ und bewährt
• Die Klimadecke in der Herstellung
• Einbau und Montage
• Deckenstärken und Anwendungsbereiche
• Welche technischen Möglichkeiten bietet die Klimadecke?
• Welche Vorteile bringt die Klimadecke bei Green-Building-
Zertifizierungen?
• Was ist beim Einsatz von Klimadecken zu beachten?
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• Der Klimawandel führt zur Verschärfung baulicher Anforderungen :
• Reduktion des Energieverbrauchs
• Vermeidung von CO2 Emissionen, verbesserte Dämmung
• Nutzung natürlicher und erneuerbarer Energien
• Schonung der Ressourcen
• Steigende Rohstoff- und Materialpreis
• Erhöhter Anspruch an die Vermarktung von Gebäuden: LEED, BREEAM und
DGNB sind inzwischen Standard für die Vermarktung hochwertiger Immobilien
Bauen heute
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Heutige Rahmenbedingungen
fordern: Produkte und Bauweisen, die auch in Zukunft noch Bestand haben.
Fazit:
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SPANNBETON-KLIMADECKEN: INNOVATIV + BEWÄHRT
DEFINITION
DER
KLIMADECKE
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Besonderheit Klimadecke
• Thermisch aktivierte Spannbeton-Fertigdecke
• Verschiedene Angebote am Markt: ELBE hat in Kooperation mit UPONOR,
internationaler Konzern für Heizen und Kühlen, eine Klimadecke entwickelt:
Zahlreiche Querschnitte möglich
überdurchschnittliche Tragkraft
optimale Nutzung der Querkraft
geringerer Energieverbrauch
• Kühl- und Heizsystem ist in die Decken integriert, Einsparungen von 30-50 % bei
Installationskosten
• Heizlast-Abdeckung bis zu 30 W/qm und Kühlleistung von 52 W/qm
• Keine Zugluft oder Temperaturschwankungen durch Flächenheizung und Kühlung
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• Hohlraumanteil, auch hier: 40 %
• Runde, ovale oder rechteckige Hohlräume
• Unten zu sehen: Spannlitzen Durchmesser
9,3 mm und 12,5 mm
Die Klimadecke im Vergleich
• Oben: Drähte Durchmesser
5 mm und 7 mm
• Standardbreite: 60 bzw. 120 cm
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• Voraussetzung der Klimadecke, ist
die Technologie der
Betonkernaktivierung
• Ein Schweizer Architekt entdeckt,
dass an heißen Tagen der Beton
seines Hauses die kühle Luft bei
offenem Fenster über Nacht
gespeichert hat. Problem: die
zugleich entstehende 100%ige
Luftfeuchtigkeit
Die Natur produzieren lassen
• Mit Entwicklung der Betonkernaktivierung in den 70er/80er kann die temperierende
Wirkung des Wassers und die Speicherwirkung des Betons heute in Einklang
gebracht und genutzt werden.
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• Nachdem Ortbeton aktiviert werden
konnte, werden erste Versuche bei
der Aktivierung einzelner Betonteile
unternommen.
• ELBE entwickelt gemeinsam mit
UPONOR, einem Hersteller für
Heiz- und Kühlsysteme, die erste
Klimadecke.
Entwicklung der Klimadecke – Heizen und Kühlen
• 2007 kommt das Produkt auf den Markt. Die Klimadecke von ELBE und UPONOR
bewährt sich technisch und funktional in kürzester Zeit und ist insofern ein großer Erfolg
bei der Weiterentwicklung der Spannbetondecken.
Wasserleitungen in den Spannbeton-
Klimadecken
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Betonkernaktivierung bei Klimadecken
• Konventioneller Raumklimatechnik: Die Temperierung muss aktiv
gesteuert werden.
• Betonkernaktivierung: Die Temperierung reguliert sich selbst, denn sie
nutzt die natürliche, thermische Speicherkapazität des Materials
• Die Klimadecken werden mit Wärme- oder Kälteenergie beladen, indem
warmes oder kaltes Wasser durch die im Bauteil integrierten
Rohrregister zirkuliert.
• Die im Betonkern eingelagerte Wärme oder Kälte wird über mehrere
Stunden an den Raum abgegeben – zu 60 % über Strahlung und zu 40 %
über Konvektion.
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Ansicht Konstruktion
Die verlegte Klimadecke im Querschnitt
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• Beste Nutzerakzeptanz zu niedrigen
Investitions- und Betriebskosten
• Optimaler Einsatz von regenerativen
Energiequellen
• Die Komponenten des Systems sind
weitgehend wartungsfrei
• Völlige Freiheit bei einer flexiblen
Raumgestaltung
Besonderheiten
Empfehlung für den Einsatz: v. a. attraktiv für Büro- und Gewerbearchitektur, aber
auch im Wohnungsbau und bei Spezialimmobilien wie Seniorenresidenzen, Hotels,
Krankenhäusern oder Labor- und Forschungsbauten
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Vorteile der Spannbeton-Fertigdecke
mit ihren deutlich verkürzten Bauzeiten, stützen-
freien Räumen und Kosteneinsparungen
+ zeitgemäßer Umwelttechnologie,
die sich sowohl im Lebenszyklus als auch bei der
Green-Building-Zertifizierung positiv auswirkt:
Geringe Energiekosten
Gleichmäßiges Raumklima
Keine zusätzlichen Kosten für
Klimatisierung und Einbau
FAZIT: Die Klimadecke verbindet Vorteile
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• Spannbahnlänge = 120 m,
Breite = 1,20 m
• max. Vorspannung 1080
N/mm2 (lt. Zulassung)
• Beheizte Spannbahnen
(schnellere thermische
Erhärtung)
• Betongüte C 45/55 bzw.
C 50/60
• Heiz- und Kühlsystem
Die Klimadecke in der Herstellung – Voraussetzungen
Lieferung der Leitungssysteme für Heizen und
Kühlen durch UPONOR
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Die Klimadecke in der Herstellung – im Prozess
Oben links:
1) Positionieren des Heiz-
und Kühlsystems
Unten links: 2) Betonage
der Decken: hier EKD 35
Oben rechts:
3) Befestigen der
Module an den
Trägerlitzen
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Fertigstellung und Lieferung „just in time“
Modul während des Produktionsprozesses
unter Druck (2 bar)
Lieferung auf die Baustelle
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Klimadecken: Kran und Hebemittel
Oben links:
Hebemittel
Unten links:
Heben der Elemente
Oben rechts:
Einsatz von
Hebemittel und
Kran
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Klimadecke: Auflegen der Deckenbahnen
Unkomplizierter Einbau der Fertigteile Verlegung der Deckenelemente
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Kontrolle / Anschluss Vor – und Rücklauf / Druckwächter
Kontrolle der Dichtheit auf der Baustelle nach dem Verlegen
durch vormontierte Druckwächter am Contec -Modul
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Nach dem Einbau…
Oben: Deckeuntersicht nach
Verlegungung
Rechts: Fertige Klimadecke, hier mit
sichtbarem Leitungs- und Rohrsystem
(Gewerbe, Audi Ausstellungsräume)
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Innen und Außenansicht
Klimadecke mit glatter Untersicht,
IAB – Institut für Angewandte Bauforschung
Weimar gGmbH
IAB Institut Außenansicht
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• Überprüfung der HLS Berechnungen durch den Leitungslieferanten (UPONOR)
• Wahl des Deckensystems
• Thermische Berechnung durch UPONOR
• Statischer Nachweis • Deckenverlegeplan • Erstellung des Modulplanes
• Einholung der Freigaben
Auswahl des richtigen Deckentyps
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Der meist eingesetzte Querschnitt
EKD 35 verfügt über ideale Maße, die vielseitig einsetzbar sind: vom Büro- bis zum
Wohnungs-, Sozial- und Gewerbebau
EKD 35
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ANSCHLÜSSE
WELCHE TECHNISCHEN MÖGLICHKEITEN BIETET DIE
KLIMADECKE?
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• Die Umnutzung von Gebäuden oder
Räumen mit Klimadecke ist in der
Regel unproblematisch.
• Sollten Module bei Umbauten oder
beim Einbau beschädigt werden,
können diese einzeln stillgelegt,
überbrückt oder repariert werden
• Die stützenfreien Decken ermöglichen
wie bei der klassischen
Spannbetondecke eine freie
Raumaufteilung
Fazit für die Umnutzung
Wie bei anderen Bauweisen, ob Ortbeton- oder Filigrandecken - sind auch bei
Spannbeton-Klimadecken bezüglich Durchbrüchen und Bohrungen bestimmte
Aspekte zu beachten.
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GREEN
BUILDING
WELCHE VORTEILE BRINGT DIE KLIMADECKE
BEI GREEN-BUILDING-ZERTIFIZIERUNGEN?
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LEED, BREEAM, DGNB: Je niedriger der
Energieverbrauch, desto besser die Gesamt-
bewertung in den Systemen. DGNB bescheinigt
den Klimadecken einen „sehr großen Einfluss
auf die Zielbewertung“:
• Sehr gute Ökobilanz: wenn Herstellung und
Entsorgung der Baumaterialien addiert und
bilanziert werden => Klimadecken schonen
Ressourcen (z. B. geringe Logistik) durch ihre
Fertigung im Werk und ihre unkomplizierte
Montage (ohne Bewehrung etc.)
Klimadecken und Green-Buidling-Zertifizierung
• Hohe Energieeffizienz im Betrieb: Positiver
Effekt auf die Berechnungen der gesamten
Lebenszykluskosten
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in den Zertifizierungssystemen, aber auch
mit ihren ökologischen Eigenschaften,
qualitativen und gesundheitlichen Vorteilen
(z. B. gegenüber der Klima-Anlage)
Optimale Öko-Bilanz durch Energie-Effizienz in allen Phasen: von der Herstellung und Logistik bis zum Gebäudebetrieb
Fazit: Die Klimadecken punkten…
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WAS IST BEIM EINSATZ VON KLIMADECKEN ZU BEACHTEN?
STECKBRIEF
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• Auswahl des richtigen
Deckenprodukts für die jeweiligen
Anforderungen
• Vorsicht Zulassungskonformität!
• Energiekonzept: Das Energiekonzept
sollte zur Klimadecke passen, sei es
Solartechnik, Geothermie,
Blockheizkraftwerk oder andere
Steckbrief – Achten Sie auf:
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• Deckenstärke und
Produkteigenschaften:
Die Klimadecke sollte auf die
Statik und Konstruktion
abgestimmt sein
• Umfassende Beratung zur
Lösung technischer Fragen durch
den Hersteller
• Korrekte Montage: Wie bei der
klassischen Spannbetondecke
kann ein unsachgemäßer Einbau
der Decken zu Einschränkungen
der Funktionalität führen.
Steckbrief – Achten Sie auf:
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Wenn Sie dies vorhaben… lohnt sich die Klimadecke
• Wirtschaftliche und energieeffiziente Bauweise: Einsparung von
Baukosten
• Einsatz erneuerbarer Energien und besonderer Energiekonzepte
• Gleichmäßiges Raumklima: natürlich, allergenfrei und ohne Zugluft
(Krankenhäuser, Pflege- und Seniorenheime, Büro- oder Laborbau etc.)
• Reduktion der Betriebskosten im Lebenszyklus der Immobilie
• Nutzerfreundliche Belüftung: Hohe Akzeptanz bei den Nutzern durch
bessere Raumluft und Fenster, die geöffnet werden dürfen.
• Green-Buildung-Zertifizierung