Frische Luft für ein altes Gebäude

So lautete die Aufgabenstellung für die Umwandlung eines Büro- und Geschäftshauses in ein Universitätsgebäude mit Vorlesungs- und Versammlungszentrum in der Bochumer Innenstadt, dem „blue square“.
Wesentliche Rahmenbedingungen waren damit gegeben:
  • Frischluft pro Etage für jeweils 100 Personen
  • Nutzung der vorhandenen Fernwärmeversorgung des Gebäudes aufgrund bestehender vertraglicher Bindungen
  • Klimatisierung von Nebenräumen
  • Eingeschränkte Platzverhältnisse auf Grund der Innenstadtlage
  • Einhaltung der derzeit gültigen ENEV
  • Temperierung der Zuluft, d.h. Kühl- und Heizbetrieb
  • Gebäudedaten: Nutzung des 1. bis 5. Obergeschosses mit jeweils 240m², davon Vorlesungsräume mit jeweils 130 qm².
Durch die Anforderungen der Versammlungsstättenrichtlinien ergab sich ein Frischluftbedarf von ca. 3.000 qm³/h pro Etage. Bereits im frühen Planungsstadium fiel die Entscheidung für ein zentrales Lüftungsgerät mit insgesamt 15.000 qm³/h Frischluft und eingebautem Wärmrückgewinnungsregister. Der Wärmerückgewinnungsgrad beträgt 75 % (in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand). Die Luftverteilung erfolgt von einem außen liegenden Kanal in die jeweiligen Etagen.

Die Grundlast für die Heizung wird durch die eingebrachte Fußbodenheizung abgedeckt, sodass hier die Fernwärmeversorgung entsprechend genutzt werden kann.

Zu lösen war nun noch die Frage der Luftkonditionierung, dies möglichst individuell pro Etage, in Abhängigkeit der Belegung der einzelnen Vorlesungsräume, da nicht zwingend von einer simultanen Belegung aller Etagen auszugehen war.

Ein VRF-System der Baureihe ECOi von Panasonic, das die individuelle Temperaturregelung pro Kühlstelle ermöglicht, war somit die naheliegende Lösung. Aufgrund des weit verzweigten Kanalsystems konnte jedoch nicht auf Standardkomponenten von Panasonic zurückgegriffen werden, da diese keine ausreichende statische Pressung aufweisen.

Der innovative Ansatz der Firma climatic aus Bochum bestand darin, Standard-Lüftungsgeräte aus dem Lieferprogramm der Firma GEA mit DX-Kits aus dem VRF-Programm von Panasonic zu kombinieren. Jedes Kanalgerät kann entsprechend die Luft heizen oder kühlen, sodass Einblastemperaturen von 14 °C im Kühlbetrieb nicht unterschritten und 28 °C im Heizbetrieb nicht überschritten werden. Zudem sollten die Einblasgeschwindigkeiten maximal 1,5 m/s betragen, um Beeinträchtigungen des Komforts zu vermeiden.

Der Kühlbedarf für die Vorlesungsräume wurde mit jeweils 16 kW beziffert, zudem kamen die Nebenräume mit einem Kühlbedarf von 18 kW.
Aufgrund des zu Grunde gelegten Gleichzeitigkeitsfaktors von 108 % ergab sich eine Gesamt-Kühlleistung von 90 kW.

Um die Kältemittelmengen im Gesamtsystem sowie die Verrohrungswege zu minimieren, wurden zwei separate Kältemittelkreisläufe mit je 14 PS / 45 kW Kühlleistung gewählt.

Eine weitere Problemstellung war aufgrund der Innenstadtlage sowie des bestehenden Denkmalschutzes die Aufstellung der beiden Außenteile. Die verfügbaren Dachflächen waren sowohl in Bezug auf das Platzangebot als auch die Gebäudestatik durch die Aufstellung des zentralen Lüftungsgerätes bereits ausgereizt.

Die Lösung bestand darin, im 3. Obergeschoss einen Raum als Technikraum zu definieren, der für den Schaltschrank sowie die beiden Außenteile entsprechend Platz bot. Die Ansaugung der Luft für die beiden Außenteile erfolgt durch Jalousiegitter, die anstelle von Fenstern in die denkmalgeschützte Fassade eingesetzt wurden. Die Luft wird über zwei Ausblasbögen über das Dach des Technikraums wieder ausgeblasen.
Ein weiterer Vorteil dieser Lösung liegt in einer reduzierten Schallemission.

Für die Regelung wurde die zentrale Bedienstation aus dem VRF-Programm ECOi von Panasonic ausgewählt. Hiermit können u.a. folgende Anforderungen erfüllt werden:

  • Freie Timer-Programmierung in Abhängigkeit der Belegung der einzelnen Vorlesungsräume
  • Möglichkeit zur Einzel-Energiekostenabrechnung, sollte das Objekt auf einzelne Mieter aufgeteilt werden
  • Fernüberwachung über Internet für Service und Entstörung: auflaufende Störungen können im Idealfall resettiert werden, andernfalls im Vorfeld analysiert und somit Service-Einsätze besser geplant werden
Der Vorlesungsbetrieb, der ein Programm von BWL-Vorlesungen, juristischen Themen, aber auch kulturellen Veranstaltungen umfasst, läuft nun seit einem Jahr. Von einem energiesparenden Betrieb, sowohl im Heiz- als auch Kühlbetrieb, kann aufgrund des hervorragenden EER von 3,36  und COP von 3,85 der VRF-System ausgegangen werden.

Frische Luft für ein altes Gebäude (Bochum)