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Kühllast berechnen
Kühllastberechnung nach VDI 2078 — für Wohn- und Nichtwohngebäude.
Kühllast berechnenKühldecke: Strahlungskühlung, Kühlleistung nach VDI 6030, Taupunktbegrenzung, Kombination mit Lüftungsanlage und Kühllastberechnung VDI 2078.
Kühllastberechnung nach VDI 2078 — für Wohn- und Nichtwohngebäude.
Kühllast berechnenEine Kühldecke (auch Kühlsegel oder Strahlungskühlsystem) ist ein flächiges Kühlsystem, das Wärme überwiegend durch Strahlung (60–70 %) und Konvektion (30–40 %) aus dem Raum abführt. Durch in der Deckenkonstruktion eingebettete Rohre (Kapillarmatten oder Metallrohre) fließt gekühltes Wasser (typisch 14–18 °C), das die Deckenfläche kühlt.
Da der Wärmeaustausch großflächig und ohne störenden Luftzug erfolgt, bietet die Kühldecke hohe thermische Behaglichkeit nach DIN EN ISO 7730 und gilt als besonders komfortables Kühlsystem.
Normen: VDI 6030 (Raumkühlung durch freie Kühlflächen), DIN EN 14240 (Kühldecken)
| Typ | Aufbau | Kühlleistung | Anwendung |
|---|---|---|---|
| Metallkühldecke (Lamellen) | Perforierte Metallpaneele mit Rohren | 60–120 W/m² | Büro, Konferenz |
| Kapillarmatte | Feine Rohre (ø 3–4 mm), 10–20 mm Abstand | 40–80 W/m² | Decke, Wand |
| Betonkernaktivierung (BKA) | Rohre in Betondecke | 20–40 W/m² | Massivbau, großes Speicherpotenzial |
| Deckensegel (abgehängt) | Freistrahlende Paneele | 80–150 W/m² | Nachrüstung |
Die erreichbare Kühlleistung einer Kühldecke hängt von der Temperaturdifferenz zwischen Raumluft und Wassertemperatur ab:
| ΔT (Raum – Wasser) | Kühlleistung (W/m²) | Wassertemperatur bei 26 °C Raum |
|---|---|---|
| 6 K | 40–50 W/m² | 20 °C |
| 8 K | 55–70 W/m² | 18 °C |
| 10 K | 70–90 W/m² | 16 °C |
| 12 K | 90–120 W/m² | 14 °C |
Wichtig: Die Wassertemperatur muss oberhalb des Taupunkts der Raumluft gehalten werden, um Kondensation an der Decke zu verhindern. Typisch: Vorlauftemperatur 16–18 °C.
Die Taupunkttemperatur der Raumluft bestimmt die minimal zulässige Kühlwassertemperatur:
| Raumtemperatur | Relative Feuchte | Taupunkt | Min. Kühlwasser-VL |
|---|---|---|---|
| 26 °C | 40 % | 11,8 °C | 14 °C (+ 2 K Sicherheit) |
| 26 °C | 50 % | 14,9 °C | 17 °C |
| 26 °C | 60 % | 17,5 °C | 20 °C |
| 28 °C | 60 % | 19,4 °C | 22 °C |
Bei hoher Außenluftfeuchte (Sommertag mit Regen) muss die Kühlwassertemperatur hochgeregelt oder die Kühldecke vorübergehend abgestellt werden, um Kondensation zu vermeiden. Taupunktfühler mit automatischer Abschaltung sind daher Pflichtbestandteil jeder Kühldecken-Regelung.
Kühldecken kühlen, entfeuchten aber nicht! Die Entfeuchtung der Außenluft muss durch eine separate Lüftungsanlage mit Kühlung erfolgen (DOAS — Dedicated Outdoor Air System):
| Aufgabe | Kühldecke | Lüftungsanlage |
|---|---|---|
| Kühlung | 70–80 % der Kühllast | 20–30 % |
| Entfeuchtung | Keine | Vollständige Entfeuchtung der Außenluft |
| Lüftung | Keine | Frischluftzufuhr |
| Luftbewegung | Gering (Behaglichkeitsvorteil) | Ja |
Kühldecken arbeiten mit deutlich höheren Vorlauftemperaturen als konventionelle Kühlung (16–18 °C vs. 6–10 °C bei Kältemaschinen-Split), was folgende Vorteile bringt:
Ja — viele Systeme sind reversibel. Im Winter wird Heizwasser (30–40 °C) durch die Deckenpaneele geleitet, die Decke wirkt als Strahlungsheizung. Besonders effizient in Kombination mit Wärmepumpe.
Kühldecken sind nahezu geräuschlos (keine Lüfter, nur Wasserdurchströmung). Das Geräusch der Pumpe liegt außerhalb des Raums. Dieser Vorteil ist besonders in Konferenzräumen und Einzelbüros relevant.
Systemkosten 60–150 €/m² (exkl. Kältemaschine), deutlich teurer als Split-Klimaanlagen. Der Mehrpreis amortisiert sich durch niedrigere Betriebskosten und höheren Komfort über 15–20 Jahre.