Tempierungsysteem
Na zes jaar noeste arbeid is het tempierungssysteem voltooid. Daarom hier een poging het systeem te evalueren.
Wat is een tempierungssysteem?
Het idee van een tempierungssyteem is er voor te zorgen dat de buitenmuren droog worden. Droge muren geleiden de kou een stuk minder en gaan zodoende als een isolator werken. Aanvankelijk zal het een hoop energie kosten om de muren droog te krijgen maar als ze eenmaal droog zijn is het alleen nog een kwestie van bijhouden.
Het systeem is uitgevonden door Henning Großeschmidt en is bedacht om de monumenten te verwarmen en conserveren zonder het monument onherstelbaar te veranderen of zelfs te beschadigen. Hier wat artikelen van Großeschmidt en de algemene (verouderde) tempierungs site. Ik heb ooit wel eens gehoord dat er ongeveer 250 gebouwen met een tempierunssysteem zijn uitgerust in Duitsland.
In het Duits wordt een tempierungssysteem een Temperierungssysteem genoemd: Temperierung nach H. Großeschmidt. Lang niet iedereen is overtuigd van het systeem en er zijn allerlei interessante discussies over tempierung.
Waarom een tempierungssysteem?
Ik heb voor het eerst van het systeem gehoord via dit draadje in het ecologieforum. Nadat ik door de forumleden enthousiast was geworden heb ik een architect in de hand genomen en deze heeft mij toen verder overtuigd dat het het een goed systeem is.
De architect was onder indruk van de goede staat van het pand in 2012. Dit ondanks de lekkages in het dak, daar moest je doorheen kijken. Juist omdat er geen onderhoud was gepleegd en er nooit was gemoderniseerd was bijna al het vakwerk nog goed en niet, zoals zo vaak, door vochtproblemen kapot gegaan. Een tempierungssyteem is juist zinvol in een hout met lemen vakwerkhuis omdat het de boel conserveert en daardoor blijft zowel de constructie als het karakter van het huis behouden. Het alternatief is werken met voorzetwanden met de nodige potentiële vochtproblemen.
Nadat de architect me uitgelegd had dat een tempierungssysteem meer kan dan alleen de boel droog leggen en ook geschikt is voor comfortwarmte door middel van heerlijke stralingswarmte uit de muren was ik wel overtuigd.
Tempierungssysteem lijkt wel een beetje op wandverwarming met dit verschil dat tempierungssysteem alleen in de onderste helft van de muur zit zodat je daarboven nog van alles kan ophangen. Verder kunnen er hoge temperaturen door de koperen tempierungsbuizen, in tegenstelling tot lage temperatuurverwarming.
Zie meer waarom in dit artikel uit 2013: Verwarmen met massa en tempierung. (Kleine knipoog: die massakachel moet nog steeds komen. En voorzetramen zijn er wel gekomen)
Ontwerp en uitvoering
Hoe is het tempierungssysteem ontworpen en wat hebben we uiteindelijk gerealiseerd? Het principe is eenvoudig:
- Tempierungsbuizen liggen alleen in de buitenmuren, het trappenhuis, overlopen en de gangen.
- Drie circuits per ruimte:
- A, loopt rond in de kamer langs de vloer net onder de plint
- B, zit op 25-35cm boven de vloer en loopt heen en weer in de buitenmuur
- C, zit op 110-130cm en loopt onder en boven de ramen langs in de buitenmuur
- alle circuits zijn bijna even lang vanaf de vijf standleidingen
- alle buizen zijn 15mm koper, behalve de grondleiding op de begane grond die zijn 18mm
- totaal anderhalve kilometer koper buis met daarin zo’n 300 liter water
- de koperbuizen zitten strak tegen de kozijnen aan om zo koudebruggen te neutraliseren.
- door de buizen mag water tot 50C (en zelfs wel tot 70C in theorie)
Klinkt allemaal leuk die theorie maar in praktijk liepen dingen nog wel eens anders. Ook speelde mee dat we het systeem langzamerhand in zes jaar hebben opgebouwd. Gaande weg leerden we van onze fouten en gaande weg kwamen we er achter dat bepaalde dingen ook makkelijker konden dan op tekening aangegeven.
Bouwproblematiek
Gereedschap is alles en daarom investeerden we in een aantal tools om het klussen een stuk makkelijker te maken. Allereerst bouwden we direct in het begin van het project al de mobiele sleuvenslijper, een onmisbaar apparaat.
Verder bleek de dualsaw een must have. Dit is een zaag met twee zaagbladen die tegen elkaar indraaien. Het lijkt wel wat op een flex of haakse slijper, met dit verschil dat de dualsaw ook door hout en metalen gaat.
Een buigijzer is ook onmisbaar en bespaard ook nog eens een hoop kostbare koppelingen. Het vereist wel een hoop inzicht en ervaring, maar gelukkig ken ik de buigkoning. De Mapress perstang maakt het af en bespaard je dus enorm veel ten opzichte van solderen.
Een van de eerste dingen die overboord heb gezet, sterker nog we zijn er nooit aan begonnen, is de eis dat alle verbindingen gesoldeerd moesten worden. Want, zo was de redenering, perskoppelingen zijn nog geen bewezen techniek. Het zal onze tijd wel uitzitten en ook met soldeerkoppelingen kan van alles mis gaan mijns inziens. Je moet op een bepaald moment ook gewoon praktisch zijn en met perskoppelingen gaat het een stuk sneller.
Veel tijd gaat ook zitten in het bedenken van doorgangen en het nemen van bochten. Want op de tekening staat één bocht, maar in de praktijk zit daar dan net een enorme dikke keiharde eiken balk waar je omheen moet. Dan heb je effectief dus niet één bocht maar drie.
De buizen moeten strak in de muur en soms is het een hele puzzel het geheel in elkaar te schuiven en af te persen. De kop van de perstang is best groot en daarom moet je vaak de boel buiten de muur persen en dan pas er in schuiven. Dat gaat dus vooral moeilijk bij de laatste buis die het circuit sluit. Na tig kamers hebben we nu een goede strategie maar in het begin hebben we veel moeten puzzelen, zeker bij de deuren ramen.
Als de buizen eenmaal op maat zijn en in de muur hangen met een tijdelijks spijkertje kun je ze gaan vast zetten met koperen beugels. Dan blijkt dat in bouwmarkten in Duitsland die koperen beugels niet te koop zijn, die worden daar blijkbaar nooit toegepast. Ik haal ze dus altijd in Nederland en neem ze mee.
Aansluiten en testen
Zodra het circuit af is kan het het worden aangesloten op de standleiding. Aan het eind van iedere leiding zit een zogenaamd RTL ventiel, dat is een ventiel die er voor zorgt dat het circuit afsluit zodra een bepaalde ingestelde temperatuur in de leiding bij het RTL ventiel is bereikt. Een RTL ventiel is een heel vernuftig ding, op youtube staan duidelijke filmpjes.
Zodra er water door het circuit loopt krijg je een probleem met ontluchten. De leidingen lopen immers omhoog langs de ramen en weer naar beneden aan de andere kant. Lucht hoopt zich daardoor op op de hoge punten en het duurt enige weken voor alle lucht er uit is. Het beste kun je de leiding voor het aansluiten even helemaal doorspoelen en het er bij het RTL ventiel uit laten lopen. Pas daarna definitief aansluiten.
Soms gaat het echter mis en blijft het water stil staan in het circuit. Je moet dan alle kranen dicht draaien behalve die van het nieuwe circuit totdat de lucht eruit gedrukt wordt. Lukt dat ook niet dan moet alsnog loshalen en doorspoelen. Tijdens dit hele proces loop je constant door het huis heen en weer en bouw je heel wat conditie op.
Leem
Zolang de buizen nog los in de muursleuven liggen geven ze maar weinig warmte af, je kunt ze beschouwen als hele kleine CV radiatoren die de lucht verwarmen. Om de lekkere stralingswarmte te ervaren moet je de koperen buizen met leem in de muur smeren. Het geheel wordt dan een geheel en de muur om de buis begint dan opeens te stralen, heerlijk.
Terugblik / Conclusies
Inmiddels is het tempierungssysteem overal aangelegd. Het systeem is voor 80% zoals op tekening. De grote gang beneden heeft alleen achterin tempierung met een verkort circuit. De gang zelf wordt verwarmd door een oude CV radiator, welke we nog vervangen door een lage temperatuur radiator. In de keuken is de A leiding niet gesloten, daar komt te zijner tijd nog vloerverwarming. In de kamer is de A leiding nooit aangelegd, daar is het namelijk al veel te warm met die houtkachel.
Proefondervindelijk ben ik er achter gekomen dat het hele huis naar de 15C gaat als je 35C warm water door de tempierungsbuizen stuurt. Bij hogere temperaturen wordt het aangenamer uiteraard. Maar wat me positief stemt is dat die 35C wel met een warmtepomp opgewekt moet kunnen worden.
Verder hebben we verzuimd afsluiters in de stijgleidingen te zetten. Dat is achteraf bezien niet handig geweest maar nu hoeft het niet meer.
Zou je weer kiezen voor tempierung?
Die vraag houdt me al een tijdje bezig, het was al met al best wel een heel bewerkelijk en tijdrovend proces. Zonder mijn vriend de buigkoning en zijn doorzettingsvermogen had ik het ook niet gered.
Ik denk nu ik terugkijk dat het hele systeem wel wat eenvoudiger had gekund. De architect die ik had was wel heel erg van de strikte school: zo moet het en daar mag absoluut niet van worden afgeweken. Later kreeg ik kennis aan een andere architect die dit systeem ook in zijn eigen huis had laten aanleggen en hij was onder de indruk van wat we hadden gedaan. Hij zei wel dat hij het eenvoudiger had gedaan.
Verder denk ik met de kennis van nu dat we met minder tempierungsleidingen en meer gewone wandverwarming hadden moeten werken, dat was minder werk geweest en had het zelfde effect gegeven.
Foto’s
Hier onder zie een aantal kunststukjes. Op de tekening zien we alleen rechte lijnen langs de muren. In de praktijk zitten er allerlei verspringen in de muur en ook nog een hoogte verschillen tussen de verschillende kamers.
Fysisch gezien gaan massieve muren, droog of nat, toch nooit als isolator werken? Het enige wat ze doen is wind breken. De lambda-waarde van steen varieert van ca 0,2 voor droge baksteen (poreus dus relatief veel ingesloten lucht) tot ca 2,2 voor een doorsnee natuursteen. Bij een dikte van zeg 20 cm is de warmteweerstand R (dikte in m1/lambda) op z’n best 1 en op z’n slechtst 0,1. Het enige wat Temperierung toevoegt is mogelijk inderdaad het drogen van de muur waardoor de warmtegeleidbaarheid wat afneemt. Overigens denk ik dat dat vocht dan ook nog vooral van binnen kwam, want met warme wanden voorkom je dat leefvocht erop condenseert. Natgeregende baksteen droogt relatief snel aan de wind en natuursteen heeft niet of nauwelijks capillaire werking.
Daar komt bij dat warmte zonder thermische onderbreking, en die heb je bij Temperierung dus niet, sowieso de weg van de minste weerstand kiest. Als het binnen +20 graden is, en buiten -20, wil de warmte uit je buizen dan ook vooral naar buiten.
Je krijgt m.i. enorme transmissieverliezen. Dat wil niet zeggen dat het binnen niet warm te krijgen is, maar vooral dat je daarvoor enorm veel energie in je systeem moet pompen. Als het weer eens -18 is, richt je FLIR dan eens op je gevels. Ik verwacht niet dat die dan ook -18 zullen zijn.
Misschien maak ik een enorme denkfout, ik laat me daar dan graag van overtuigen. Maar ik denk dat FLIR-beelden en je energie-input me gelijk geven.
Hi Guus,
Dank voor je reactie!
Ik heb laatst bij -10C een infrarood foto genomen van de voorzijde waar geen leien zitten. De temperatuur van de vakwerk vakken daar zijn iets van -1 tot +1 aan de buitenkant. Het is duidelijk dat er veel energie verloren gaat. Tijdens de afgelopen winter met een week met temperaturen tussen -10C overdag en -18C ’s nachts, redde ik het met 3 kruiwagens hout per dag om het hele huis aangenaam te houden. Ik vind het nog wel meevallen voor een dergelijk groot object met 20 verwarmde ruimtes.
Volgens mijn architect gaat met tempierung het grootste deel van de warmte het huis in en slechts een klein deel naar buiten. Ik ben van plan een warmtepomp te gaan installeren om een permanente basistemperatuur van 15C te gaan realiseren. Daarmee kunnen we dan ook precies gaan meten hoeveel energie er exact gebruikt wordt.
In dit gebied heb je vooral in de winter soms dagenlang mist, weinig wind en veel vochtigheid. Verder heb ik hier een monument en dat is o.a. een van de redenen om voor tempierung te kiezen, het is tenslotte ontworpen voor monumenten.
Groeten Frank
hoi, erg leuk en interessant project dit!
zelf ben ik ook wel in temperierung geinteresseerd, maar twijfel nog of ik dat aandurf, te meer omdat enkele ruimten in ons huis uit 1926 al verbouwd en geisoleerd zijn (met houtvezelisolatieplaten icm leem en wandverwarming). Maar we hebben nog een paar ruimten die verbouwd moeten worden en waar evt. temperierung in kan. De muurdikte van onze buitenmuren, 21 cm, heeft mij er tot nu toe van weerhouden om dit te implementeren. Maar als ik het goed begrijp hebben jullie buitenmuren met een dikte van “slechts” 16 cm?
Misschien heb ik dat verkeerd gelezen, maar in dat geval zijn dat tamelijk dunne muren en zou ik verwachten dat je vrij veel verlies van warmte hebt door de muur heen, als ik de formules hiervoor goed toepas. Ik las dat bij een aanvoertemperatuur van 35 graden het hele huis 15 graden warm wordt. Als dat zo is dan valt mij dat toch heel erg mee! Maar ik zou a.d.h.v. die muurdikte denken dat je dan veel harder zou moeten stoken… Ben benieuwd naar de muuropbouw en dikte van jullie buitenmuren.
In ieder geval heel leuk dit weblog, want ik herken wel een klein beetje onze werkwijze er in, wat betreft het experimenteren / alternatieve materialen / duurzaamheid… Ook de foto’s zijn leuk om te kijken. Leuk om te zien dat er meer mensen zijn met smaak voor oude dingen en oog voor natuur!
groeten Jeroen
Hi Jeroen,
Tempierung werkt wel, maar er is inderdaad wel veel warmteverlies wat resulteert in een hoog energiegebruik. Bij vorst is overigens wel een hogere aanvoer temperatuur nodig, iets van 40 a 45C. Mocht het nog eens over doen, zou ik nu kiezen voor lage temperatuur wandverwarming en vloerverwarming. Dat is veel eenvoudiger aan te leggen, goekoper en makkelijker in te regelen. Als je meer wil weten, stuur maar een mail naar franq77 (at) gmail (punt) com.
Hoi Frank, vriendelijk bedankt voor je bericht, ik had even niet door dat ik al een reactie had gekregen!
Ja ik zou je graag meer willen vragen als dat mag. Ik ga je binnenkort mailen. Zelf heb ik houtvezelisolatie van 8-10 cm dik, met leem en wandverwarming op 35 graden aanvoertemperatuur wat goed bevalt. Enige punt waar ik mij zorgen over maak, maar dat kan onterecht zijn, is dat de buitenmuren nat kunnen zijn, want we wonen op een wierde waardoor enkele muren wat dieper in de grond liggen (vloer ligt hier onder maaiveld) wat voor een verhoogde vochtigheid zorgt. Dat i.c.m. een natuurlijk materiaal (hout) vind ik soms wel een beetje eng. Maar het blijft moeilijke materie. Ik ga je binnenkort schrijven, en leuk om weer een nieuw blogbericht te lezen, ik vind dit een leuk weblog omdat het een niet standaard project is wat ook technisch interessant is! En oog voor behoud van een oud pand – in een tijd waar velen toch voor andere, m.i. onduurzame materialen kiezen die ik verder af vind staan van de materialen die in de tijd gebruikt werden van deze oude panden waardoor vaak toch karakter verloren gaat.
Hi Jeroen, bedankt voor je reactie. Stuur verder maar een mail dan kunnen we bellen. Of je komt gewoon een keer langs….