Inhaltsverzeichnis
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Inhalt


1Übersicht.9
2Die thermischen Eigenschaften von Baustoffen und ihre energetische Nutzung.10
2.1Thermische Stoffwerte.10
2.2Energetische Auswirkungen von Wärmespeichermassen.12
3Das Energieangebot aus der Umwelt.15
3.1Direkt und indirekt nutzbares Energieangebot aus der Umwelt.15
3.2Sonneneinstrahlung.15
- Einstrahlwinkel.15
- Strahlungsintensitäten.17
- Einflüsse der Umgebung auf das Strahlungsangebot.18
- Strahlungsangebot auf verschieden orientierte und geneigte Flächen.19
- Sonneneinstrahlung in der Bundesrepublik Deutschland.21
3.3Infrarotstrahlung.21
3.4Außenlufttemperatur.21
3.5Windgeschwindigkeit.22
3.6Niederschläge und Luftfeuchtigkeit.22
3.7Gegenüberstellung: Energieangebot aus der Umwelt und Energieverbrauch von Gebäuden.23
4Möglichkeiten der Solarenergienutzung.25
4.1Solarenergiesysteme im Überblick.25
- Passive Solarenergiesysteme.25
- Aktive Solarenergiesysteme.25
- gemischte (hybride) Solarenergiesysteme.25
4.2Betonbauteile als Systemelemente in der Übersicht.27
- Betonbauteile zur passiven Solarenergienutzung.28
- Betonbauteile zur aktiven Solarenergienutzung.28
5Passive Solarenergienutzung über Betonbauteile.29
5.1Solare Gewinne herkömmlicher Wand- und Dachkonstruktionen.29
5.1.1Die Absorption von Sonnenstrahlung an Baustoff-Oberflächen.29
5.1.2Temperaturen und Energieströme an einer besonnten Wand.30
5.1.3Einfluß der Sonneneinstrahlung auf den k-Wert.32
5.1.4Messungen der solaren Gewinne von Beton-Außenbauteilen.33
5.2Solare Gewinne über Betonkollektorwände.37
6Aktive Solarenergienutzung über Betonbauteile.40
6.1Nutzbare Energiequellen für aktive Solarenergiesysteme im Überblick.40
- Wärmequelle Grundwasser und Oberflächenwasser.40
- Wärmequelle Erdreich.40
- Wärmequelle Außenatmosphäre.40
- Wärmequelle Außenluft.40
- Wärmequelle Verlust- und Abwärme.41
- Bewertung der Wärmequellen.42
6.2Wärmepumpen-Heizanlagen zur aktiven Nutzung der Sonnenenergie.42
6.2.1Aufbau einer Wärmepumpen-Heizanlage.42
6.2.2Funktion einer Wärmepumpen-Heizanlage.43
6.2.3Wärmepumpe.44
- Funktion der Wärmepumpe.44
- Leistungszahl der Wärmepumpe.45
- Heizleistung der Wärmepumpe.46
6.3Energiesammler und -speicher aus Beton für Wärmepumpen-Heizanlagen.47
6.3.1Übersicht.47
6.3.2Aufbau von Betonabsorbern und Betonspeichern.47
6.3.3Einsatzmöglichkeiten von Betonabsorbern und Betonspeichern.50
- Betonbauteile zur Wärmeaufnahme aus der Umwelt.50
- Betonbauteile zur Wärmespeicherung.51
- Betonbauteile zur Wärmerückgewinnung.51
6.4Betriebsverhalten von Betonabsorbern.51
6.4.1Temperaturverhältnisse und Wärmeströme unter stationären Temperaturbedingungen.51
6.4.2Temperaturen an Betonabsorbern unter instationären Temperaturbedingungen.52
6.4.3Einfluß der internen Speichermasse des Betonabsorbers auf das Betriebsverhalten.55
6.4.4Leistung eines Betonabsorbers.59
6.4.5Leistungsgrenzen von Betonabsorbern.60
6.4.6Einfluß von Reif- und Eisschichten auf das Leistungsverhalten von Betonabsorbern.64
6.4.7Die Lebenserwartung von Betonabsorbern.65
7Beispiele.69
7.1Beispiele für die Ausführung von Betonabsorber- und Betonspeicher-Bauteilen.69
7.1.1Wandkonstruktionen mit zusätzlicher Absorberfunktion.69
7.1.2Dachkonstruktionen mit Absorberfunktion.78
7.1.3Bodenkonstruktionen mit Absorberfunktion.83
7.2Beispiele für Wärmepumpenheizungen mit Betonabsorbern und Betonspeichern.84
7.2.1Monovalente Wärmepumpenheizung für ein Wohngebäude mit Betonwandabsorbern und Betonbodenspeicher.84
7.2.2Monovalente Wärmepumpenheizung mit Beton-Flachdachabsorbern und Betonabsorbern in Tiefgaragen-Bauteilen.92
7.2.3Bivalentes Wärmepumpen-Heizsystem mit einer Betonabsorbergarage als Wärmequellenanlage.93
7.2.4Wärmepumpen-Heizanlage in einem Klärwerk mit Betonabsorbern im Nachklärbecken.94
8Schrifttum.96