Die Solarhypokauste



		auf der Website vom Atelier Drei Architekturbüro


			Solarhypokauste als Computerannimation


	Das Prinzip der Gebäudetemperierung über ein Solarhypokaustensystem




	Antike Hypokauste



	Moderne Hypokauste

Bereits in der griechischen Antike wurden Gebäude zentral mit warmer Luft beheizt. Später wurde dieses Prinzip von den Römern perfektioniert. Hypokausten (griech. hypokauston = "von unten heizen") dienten der Beheizung von Thermen, Villen und militärischen Anlagen. Dabei wurden die heißen Abgase eines Feuers durch Hohlräume im Boden und in den Wänden geleitet. Durch die Strahlungswärme heizte sich die massive Steinkonstruktion auf und gab die Wärme an den Raum ab. In der modernen Gebäudetechnik erfährt dieses Prinzip eine neue Bedeutung. Die Feuerstelle in der römischen Villa Rustica ist solaren Energiequellen in Verbindung mit einer Wärmepumpe gewichen, die Luft als Energieträger ist geblieben. Bei Sonneneinstrahlung wird das Hypokaustensystem durch Luftkollektoren gespeist. Überschüssige Energie wird mittels Wärmetauscher zur Warmwasserbereitung verwendet und in einen Pufferspeicher geleitet. Scheint die Sonne nicht oder reicht die Sonneneinstrahlung nicht aus, unterstützt eine Wärmepumpe bei der Energieversorgung. Die Wärmepumpe ist an einen Erdkollektor angeschlossen. Dieser wärmt in der kalten Jahreszeit die Ansaugluft für die Wärmepumpe vor. In der warmen Jahreszeit dient das Hpyokaustensystem zur Kühlung des Gebäudes, indem Außenluft durch den Erdkollektor gekühlt in das System geleitet wird. Das Hpyokaustensystem ist träge und sorgt für eine konstante Grundtemperatur in dem Gebäude. Die individuelle Raumtemperierung wird über eine Wohnraum Be- und Entlüftungsanlage erreicht. Je nach gewünschter Temperatur wird der Raum mit mehr oder weniger vorgewärmter oder durch den Erdkollektor gekühlter Frischluft versorgt.

Die Vorteile einer intelligenten Verbindung ganzer Bauteile mit der sinnvollen Nutzung solarer Energiequellen

Luft als Energieträger

Luft kann im Gegensatz zu Wasser als Energieträger innerhalb eines Bauteils sehr viel einfacher eingesetzt werden, da keine speziellen Leitungen vorzusehen sind. Innerhalb des Hypokaustensystems folgt diese den physikalischen Strömungsgesetzen, gesteuert durch unterschiedlich große Durchlässe und Widerstände. Die Wärmeleitfähigkeit von Luft ist geringer als die von Wasser, was auf den ersten Blick als Nachteil erscheinen mag. Da über das Hypokaustensystem eine große Heizfläche zur Verfügung steht, ist auch nur eine geringe Heizleistung pro Quadratmeter erforderlich. Dies wiederum ermöglicht eine niedrige Vorlauftemperatur. Je niedriger die Vorlauftemperatur desto weniger Energie ist notwendig und das macht das System sehr effizient. Das träge Hypokaustensystem sorgt für eine Grundtemperatur. Die individuelle Raumtemperatur wird durch die Zuführung von temperierter Frischluft erreicht. Es genügt ein relativ kleiner Volumenstrom, da in der Regel nur ein geringer Temperaturunterschied zu überwinden ist. Dadurch kann das gewünschte Temperaturniveau sehr schnell erreicht werden.

Intelligente Planung:

Insbesondere im Holzbau bietet sich dieses System an, da Decken und Wände ohne konstruktiven Mehraufwand als Hypokauste ausgebildet werden können. Der Erdkollektor kann in einer existierenden Baugrube verlegt werden. Luftkollektoren ersetzten teilweise Dacheindeckung, die dadurch erzielten Einsparungen können den Anschaffungskosten gegenübergestellt werden. Moderne Gebäudeinstallationen (wie z.B. EIB oder KNX), übernehmen Steuerungsaufgagen (z.B. Daten der Wetterstation in Verbindung mit der Tageszeit dienen der zu oder Abschaltung der Wärmepumpe). In unseren Bereiten sind wir ständigen Klimawechseln ausgesetzt. Je besser verschiedene solare Energiequellen und Speichermedien miteinander kombiniert werden, desto effizienter ist das gesamte System. Luft erwärmt sich schnell und kühlt schnell ab. Sie ist optimal geeignet für die flexible Raumtemperierung und zur Temperierung des Hypokaustensystems. Wasser dient als kurzfristiger Speicher für überschüssige Energie. So kann die tagsüber gewonnene Energie z.B. während der Übergangszeit für über die Nacht gespeichert werden. Erdreich hat eine ausgleichende Wirkung und speichert langfristig Energie. Seine Temperatur ist konstant, damit dient es im Winter als Wärmequelle und im Sommer als Kühlung.

Hoher Wohnkomfort

DasHypokaustensystem sorgt für ein konstantes Raumklima. Im Winter strahlen Fußböden und Wände eine Grundwärme ab, im Sommer wird das Gebäude gleichmäßig gekühlt. Über die Wohnraum Be- und Entlüftungsanlage können Umweltgifte gefiltert werden. Es kommt nur saubere Frischluft in die Wohnräume. Durch zusätzliche Pollenfilter können Allergiker geschützt werden und die Luftfeuchtigkeit kann geregelt werden.

Keine störenden Heizkörper

Die Verwendung solarer Energiequellen bietet weitgehende Unabhängigkeit vor steigenden Energiepreisen.