Die radia-therm Kirchen- und DenkmalHEIZUNG

1. Das Problem 2. Das Konzept 3. Die Umsetzung
1. Das Problem:

Die Heizung von Denkmalen und Kirchen steht nicht erst im Zeitalter möglicherweise schwindener Rohstoffe
und einer möglichen globalen Erwärmung in einem Spannungsverhältnis zwischen

den Nutzungsanforderungen, dem Denkmalschutz und der Energie(kosten)effizienz

Nutzer

Substanz

(Energie-) Kosten

Er möchte das Gebäude
nach seinen Vorstellungen mit möglichst wenig einschränkungen nutzen.

Für die jeweilige Nutzung muß das Objekt ausreichend temperiert sein. Die genauen Nutzungsanforderungen ergeben sich aus der jeweiligen Nutzungart des Objektes.

Ein Museeum sollte für Besucher und Personal gleichermaßen erträglich temperiert sein. Für Museen empfiehlt sich eine permanente gleichmäßige Temperierung, da die Besuchszeiten wenn nicht täglich so doch den überwiegenden Teil der Wochentage umfassen.

Die Nutzer einer Kirche möchten nicht nach jedem Kirchenbesuch mit einer Erkältung ansitzen. Oft werden Kirchen nur an Sonn- und Feiertagen genutzt. Die Versuchung nur während der Nutzungszeiten die Kirche zu temperieren ist aus kostengründen (verständlicher Weise) recht groß.

Ein Wohnhaus muß natürlich in erster Linie die Schutzbedürfnisse seiner Bewohner befriedigen.

Ein (städtisches) Funktionsgebäude,
wie ein Rathaus oder eine Schule,
wird meist wie ein Wohngebäude genutzt und muß auch dementsprechend temperiert werden.

Der Erhalt von historischer Substanz
ist nicht nur Anliegen des Denkmalschutzes
sondern hat neben ideellen auch wirtschaftliche Gründe.

Was unterscheidet uns als Deutsche in Europa und uns Europäer vom Rest der Welt?
Neben unserem Lebensstandard doch hauptsächlich unsere Kulturgeschichte, deren wichtiger Bestandteil unsere Baugeschichte ist.
Die Erhaltung der historischen Bausubstanz ist jedoch nicht nur Aufgabe des Denkmalschutzes, sie ist für uns alle von enormen volkswirtschaftlicher Bedeutung!

Beispiel:
Die kleine Provinzstadt Stralsund, Hansestadt und UNESCO-Welterbe hat gerade mal 65.000 Bewohner.
Lt. Stat. Landesamt im Jahr ca. 350.000 Übernachtungsgäste.
Allein das in einem mittelalterlichen Kloster befindliche Deutsche Meeresmuseeum lockte in den vergangen Jahren ca. 650.000 Besucher pro Jahr an.
Insgesamt sollten es mehrere Millionen Besucher sein, die Stralsund und seine historische Altstadt besuchen!

Nicht so viele wie Assisi oder Rom aber immerhin!

Der sparsame Umgang mit unseren Resourcen
ist nicht nur ökologisch,
sondern vor allem volkswirtschaftlich dringend geboten.

Energie die Dinge bewegt ist nicht nur fossilen oder alternativen Ursprungs, sie entspringt oftmals direkt unserem Portemonnaie.
Da Geld im Allgemeinen immer nur einmal ausgegeben werden kann, ist auf den sinnvollen Umgang damit besonderer Wert zu legen!

Sanierungsmaßnahmen die in kurzer Folge bereits die nächsten Sanierungsmaßnahmen, praktisch die Sanierung von der Sanierung nach sich ziehen sind grundsätzlich zu vermeiden.

Auch Gut-Will oder Gut-Mein sind hier keine Kriterien.
Wenn sich jemand privat ein Haus baut, welches "auch bis zu einhundert Jahre" alt werden kann
(Menschen können auch bis zu einhundert Jahre alt werden)
so ist das neben seinem Problem auch das Problem der Allgemeinheit.
Wer soll bitte schön dort später einziehen, zwischen solchen Häusern spazierengehen?
Wer soll die umweltgerechte Entsorgung bezahlen?

Bei der Bewahrung von Denkmalen, dem Vermächtnis unserer Altvorderen,
ist dem Ermessen
sehr enge Grenzen zu setzen.

Daß Kirchen- oder Museeumsbesucher nicht frieren sollen, ist klar.
Unklar war in der Vergangenheit jedoch oftmals, wie ein für den Nutzer angenehmes Raumklima

auf möglichst niedrigem Temperaturniveau erreicht werden kann.


An dieser Stelle sei auf die Unterschiede bei der Wirkung "verschiedener" Wärme
auf die Physiologie des Menschen verwiesen. Vorreiter bei deren "Erforschung" sind hier unter anderem
Ing. Alfred Eisenschink, Prof. Claus Maier, Henning Grosseschmidt u.a.*

(*Für Leser die auch in diese Aufzählung gehören:
- bitte nicht böse sein, wenn ich Sie nicht erwähnte, aber für alle ist kein Platz,
aber gern erführe ich die Kontaktdaten weiterer Protagonisten dieser Entwicklung!)
 Nicht nur Schönheitsfehler!
In der Kirche in Sterley legt sich eine dicke Staubschicht über die gesammte Innenraumfassung!
Als wenn das noch nicht genug wäre, bilden sich über dem Heizungsschacht Risse im Putz und der Wandmalerei,
Teile des Putzes drohen in großen Stücken abzufallen.
Der Aufwand der Restaurierung übersteigt sicherlich die über Jahre für eine sinnvolle Temperierung notwendigen Energiekosten um ein Vielfaches!

Der Ursache solcher Schäden ist schnell auf die Spur zu kommen.
Eine "Kirchenheizung" vom Hersteller DER Kirchenheizung schlechthin!
Sie sorgt mit viel Leistung für viel heiße Luft, diese reißt im Raum befindliche Staubpartikel mit sich,
lädt sie beim Durchgang durch die Konvektoren elektrostatisch auf und lagert sie dann auf der Wand und der Ausstattung ab.
Durch ein zu schnelles Hochheizen der Kirche entstehen über dem Heizungsschacht Spannungen im Gewölbe und dem Putz.
Diese führen zu Rissen, ganze Schichten mittelalterlicher Malerei drohen mit samt Putz herunterzustürzen.



Der Preis den die Gemeinde für eine schnell zu heizende Kirche bezahlt ist hoch!
Zu hoch!
Vor einer derzeit anstehenden Restaurierung der Wandmalereien soll deshalb nun eine
Temperieranlage installiert werden.
Diese soll sowohl die Belange des Denkmalschutzes als auch die der Gemeinde als Nutzer berücksichtigen.
Des Weiteren soll sie durch eine intelligente Steuerung den derzeitigen Energieverbrauch senken.
Ziel einer

Kirchen- und DenkmalHEIZUNG

muß es sein, das Spannungsverhältnis zwischen
Kulturgut, Nutzer und Energie(kosten) zu entspannen!
Hierfür ist es notwendig zwischen dem Schutzbedürfnis
der Substanz und den Nutzeransprüchen Kompromisse zu finden
mit denen beide gut leben können. 

Ausgehend von unseren Erfahrungen bei der Temperierung der Kirche in Völschow (Vorp.)
der Temperierung der Jona-Schule in Stralsund und vor allem bei der
konservatorisch begründeten Temperierung des Beinhauses Münster Bad Doberan

entwickelte der radia-therm Temperieranlagenbau gemeinsam mit:
Sachverständigenbüro Steffen Sabin
Ingenieurbüro Ulrich vom Schloß
das



2. Das Konzept
für die
radia-therm Kirchen- und DenkmalHEIZUNG

Was musste unsere Kirchen- und DenkmalHEIZUNG können?

  1. Die Substanz schützen,
  2. die Anforderungen der Nutzer erfüllen und
  3. auch noch sparsam in der Anschaffung und Energieverbrauch sein.

Wodurch sollte sie sich abheben von den "richtigen" Kirchenheizungen?

  1. Schutz der Bausubstanz und trotzdem angenehmes Raumklima für die Nutzer.
  2. Übersichtliche Kosten sowohl bei Anschaffung, Installation und Betrieb.
  3. Sicherheit im  Betrieb durch Elemente mit geprüfter Sicherheit

Welche Vorteile sollte die die Substanz, welchen Vorteil sollten die Nutzer von ihr haben?

  1. Übersichtliche Kosten bei Anschaffung, Installation und Wartung bis hin zu den Verbrauchskosten.
  2. Einfachste Bedienbarkeit ? die Makros werden in Zusammenarbeit mit Sachverständigen wie    Restauratoren und Orgelsachverständigen eingerichtet, die Schaltung der Makros erfolgt dann entweder über die Zentraleinheit, einzelne Raumgeräte, PC oder Mobiltelefon oder (derzeit in der Umsetzung) über Internet
  3. Dauerhaftigkeit - Die verwendeten Elemente sind extrem langlebig und völlig wartungsfrei

radia-therm Heizleistenanlagen (als eine Art Wandheizung)
sind Strahlungsheizungen und als solche für eine gleichmäßige Temperierung
von Gebäuden aller Art sehr gut geeignet!

Wohlbefinden, Gesundheit und Energieeffizienz -sowohl für die Substanz als auch für seine Nutzer -
sind die Ergebnisse von Temperierungen mit radia therm Heizleistenanlagen!

Durch die Verknüpfung zweier technischer Systeme und zweier Steuerungsprinzipien konnte
der Spagat zwischen Schutz der Substanz und Befriedigung von Nutzeransprüchen erreicht werden.

Beinhaustemperierung

ThermoZYKLUS-Steuerung

Mit der konservatorischen Temperierung des Beinhauses Münster Bad Doberan und den begleitenden Untersuchungen konnten wir belegen,
daß eine nach dem Parameter der Wandoberflächenfeuchte
gesteuerte radia-therm Heizleistenanlage sicher jegliche Kondensation und damit die dadurch verbundenen Schäden verhindert,
was oft eine dauerhafte Restaurierung oft erst möglich macht.

Somit ist klar, daß die Beinhaustemperierung eine
für die Bausubstanz, die Ausstattung und deren Fassungen gleichermaßen geeignete Lösung darstellt.

Sie ist minimalinvarsiv
mit überschaubaren Installationskosten
und minimalem Energieaufwand zu betreiben.
Sie erwärmt nur den Teil des Gebäudes
bzw. der Ausstattungen der die zu schützende Ausstattung und Fassungen enthält.
Die Ausgleichsfeuchte des Mauerwerkes,
welches sich zum Teil über Jahrhunderte eingestellt hat, bleibt unberührt.
(siehe Abschlußbericht Beinhaustempierierung)

Mit der Temperierung der
Jona-Schule Stralsund, einem aus einem denkmalgeschützen Altbau und einem modernen Neubau bestehenden Gebäudekomplex konnten wir zeigen,
daß wir eine radia-therm Heizleistenanlage als Wandflächenheizung mit Hilfe der
ThermoZYKLUS-Steuerung präzise und zuverlässig nach den Bedürfnissen seiner Nutzer steuern können.
Daher war es naheliegend, mit der Firma ThermoZYKLUS eine Steuerung zu entwickeln, die die Fähigkeiten der Beinhaustemperieranlage ebenso besitzt wie die der
Jona-Schule.

Die ThermoZYKLUS-Steuerung ist in der Lage, völlig ohne Einbeziehung der Außentemperatur eine Heizungsanlage mit einer Abweichung von (nur) +/-0,15 (!) K genau zu steuern.
Eine Erweiterung der Sensoren um einen Wandoberflächennahen Feuchtefühler und die Einbeziehung in die Steuerungsroutine eröffnet nunmehr die Möglichkeit, jeden Raum, insbesondere seine schützenswerte Ausstattung und Raumfassung sicher vor Kondensation und deraus resultierenden Schäden zu schützen.
Des Weiteren kann bei Bedarf zu beliebigen Zeitpunkten
ein für eine Nutzung notwendiges Temperaturniveau erreicht werden.

Die Steuerungsroutine beinhaltet praktisch in 2 Makros:

Makro 1:  Abwesenheit


Steuerung nach Beinhaus-Prinzip
zur Vermeidung von Schäden
durch Kondensation
und/oder aufsteigende Feuchte

Makro 2:  Nutzung


Temperatursteuerung nach Nutzerprofil
auf möglichst niedrigem Niveau aber
über einem
Minimum an Wandoberflächenfeuchte

Bei Abwesenheit der Nutzer, dem größten Zeitraum,
wird die radia-therm Temperieranlage
nach Beinhaus-Prinzip gesteuert.

Steuerungsparameter ist hier die Wandoberflächenfeuchte. Diese sollte sich unterhalb einer jeweils von einem Restaurator oder Orgelsachverständigen
festgelegten Größe (im Beinhaus 75 % RWF) befinden.

So werden Bauwerk und Ausstattung mit vertretbarem Aufwand sicher trocken und damit schadensfrei gehalten.

Für die Nutzung wird die Raumtemperatur auf eine Temperatur angehoben, die für die jeweilige Nutzungsart
hinreichend ist, jedoch über einem Minimum an Wandoberflächenfeuchte.
Dies ist insbesondere für die Sicherung der Ausstattungsfassungen notwendig.

Ebenso wichtig für die Ausstattung ist hierbei,
daß die Temperaturerhöhung auf einer jeweils durch einen Sachverständigen festgelegten "Rampe" erfolgt.
Diese begrenzt den jeweiligen Temperaturanstieg
pro Zeiteinheit um Schäden durch einen zu schnellen Temperaturanstieg zu verhindern.

Nach unseren Erfahrungen wird die Behaglichkeitstemperatur in einem strahlungsgeheizten
Raum deutlich unter der eines Luftgeheizten Raumes liegen.
(bewegte Luft kühlt, denken Sie bitte nur an einen Motorradfahrer)

So wird sie in einer temperierten Kirche wohl eher zwischen 12 und 17°C liegen, je nachdem ob die Besucher mit oder ohne Jacken in der Kirche sitzen.
Bei einer Besichtigung mehrerer,
mit verschiedenen Systemen geheizter Kirchen in Nordseeland(Dänemark), konnte ich mir einen Eindruck von den unterschiedlichen Behaglichkeitstemperaturen machen.
Neben der Lufttemperatur ist hier auch die Oberflächentemperatur
der Räume und ganz besonders
die Luftfeuchte von entscheidender Bedeutung.

  
Eine intelligente Verknüpfung beider Prinzipien

ist dank Rechnersteuerung möglich,
die Bedienung ist nach einer Einweisung auch durch Laien einfach möglich.