Sinnvoll planen mit PCM
Soll das Klima in einem thermisch leichten Gebäude mithilfe von latenten Wärmespeichern optimiert werden, muss der Planer einen ganzheitlichen Konzeptansatz wählen. Die Energien, die am Tage gespeichert werden, müssen in der Nacht wieder abgetragen werden, um die Gebäudetemperatur nicht langsam „aufzuschaukeln”.
Damit das PCM seine Speicherarbeit sicher ausführen kann, sind daher folgende Randbedingungen zu beachten:
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Sinnvoll ist es, PCM-Flächen in thermisch höher belasteten Bereichen zu nutzen, zum Beispiel südorientierten Räumen, Räumen mit großen Glasflächen oder im Dachgeschoss. In nordorientierten Räumen werden latente Wärmespeicher normalerweise nicht eingesetzt.
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Die Menge des PCM-Wirkstoffs bezieht sich auf die Raumgrundfläche und sollte nach einer Faustregel mindestens 300 kJ/m2 betragen. Bei der Kalkulation sollte das technische Merkblatt des jeweiligen Produkts beachtet werden.
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Die Anordnung der PCM-Baustoffe sollte möglichst an der Decke oder an Wänden erfolgen. Dabei sollten die Flächen nicht verdeckt werden, zum Beispiel durch Schränke.
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Der Energieeintrag am Tag sollte so weit wie möglich begrenzt werden, insbesondere durch eine (automatisierte) Außenverschattung und energieeffiziente elektrische Verbraucher, wie beispielsweise LED-Beleuchtungen.
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Ein mindestens dreifacher nächtlicher Luftwechsel ist anzustreben. Andernfalls wird nicht genügend Luftvolumen durchgeschleust, um die gesamte Wärmemenge abtragen zu können. Dies gilt im Übrigen unabhängig von der PCM –Technologie für alle Gebäude gleichermaßen.
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Nach Möglichkeit sollte Querlüftung, ein Kamineffekt oder eine ausreichend dimensionierte mechanische Lüftung genutzt werden, um die nötigen Luftwechselraten zu erreichen.
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Vorteilhaft ist eine temperaturgeregelte Fensteröffnung oder mechanische Lüftungssteuerung zur Nachtluftspülung des Gebäudes: Öffnen der Fenster bei T außen ≤ TPCM -2 °C, Schließen bei T innen ≤ 20 °C
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Außen kann PCM, zum Beispiel in einem Putz, nicht angewendet werden, da die Heizleistung der direkten Sonne zu stark ist. Passive Speichermethoden können hier nichts ausrichten. Die Anwendung von PCM erfolgt daher grundsätzlich innen.
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Innendämmung – z. B. bei denkmalgeschützten Fassaden – blendet die vorhandene thermische Masse einer massiven Außenwand gegenüber dem Innenraum komplett aus, unabhängig von der Konstruktionsweise. Durch den Einsatz von PCM-haltigen Innenbekleidungen wird das positive Verhalten einer solchen Außenwand wieder hergestellt.
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Der Einsatz von PCM in Kombination mit thermisch schweren Baustoffen wie z. B. Beton hat sich als nicht sinnvoll erwiesen. Des Weiteren können bereits thermische schwere Gebäude durch PCM in Bezug auf den sommerlichen Wärmeschutz kaum verbessert werden. Hingegen zeigt sich ein deutliches Verbesserungspotenzial bei Gebäuden die in Leichtbauweise ausgeführt sind (Holzrahmenbau, Dachgeschosse, Trockenbau, Porenbeton, Poroton® etc).
