Da das Wohlbefinden und die Leistungsfähigkeit der Beschäftigten unter anderem durch das Raumklima stark beeinflusst werden, entschied sich das Unternehmen aus gesundheitlichen und ökonomischen Gründen, das eigene, mit viel Glas ausgestattete Bürogebäude zu klimatisieren.
Mehrere Anforderungen sollten dabei erfüllt werden:
Der Herausforderung stellte sich die FRAMA COOL Tec GmbH & Co. aus Bielefeld, ein Spezialist für moderne Gebäudetechnik mit dem Schwerpunkt Nachhaltigkeit. Das Unternehmen hat sich auf Prozesskühlung, Wärmepumpentechnik, Klima- und Photovoltaikanlagen spezialisiert und steht für fachgerechte Ausführung, transparente Abwicklung und kundenfreundlichen Service.
Nach der Berechnung der benötigten Kühl- und Heizleistungen für die Klimatisierung der Ausstellung, der Mitarbeiterbüros sowie des Technikerraumes fiel die Entscheidung auf zwei VRF- und ein Monosplitsystem. Es wurden zwei VRF-Systeme mit je 33,5 kW Kältenennleistung bzw. der sich daraus ergebenden Heiznennleistung von 37,5 kW konzipiert, um die Rohrleitungslängen- und höhen möglichst kurz zu halten und dadurch eine geringere Kältemittelfüllmenge zu erreichen. Die reduzierten Kältemittelfüllmengen sind heutzutage von großer Wichtigkeit, da in Bezug darauf bestimmte gesetzliche Vorschriften gelten, wie z. B. dem Raumvolumen entsprechende, zulässige Füllmengen oder die Einhaltung von vorgeschriebenen Wartungsintervallen.
Bild: Hans Kaut GmbH & Co.
Saubere Luft, optimale Luftverteilung
Der Fokus lag auf der Klimatisierung der Ausstellungsflächen. Hier sollten die schlichten, aber eleganten prämierten 4-Wege-Kassetten der Silent-Iconic Serie von Hitachi zum Einsatz kommen. Für die optimale Integration der Geräte in die Räumlichkeiten wurde eine Sichtmontage gewählt, so fügt sich die Designblende der Kassettengeräte stilvoll und harmonisch in die umgebende Decke ein. Die zentrale Lufteintrittsfläche ist durch geradlinige Lamellen verdeckt und rückt optisch in den Hintergrund, zusätzlich wird ihre Präsenz optisch durch Verdunkelung des Luftauslasskanals reduziert. Der Luftausblas der Designblende ist so konzipiert, dass durch den sogenannten Coandă- Effekt eine zugfreie und präzise Luftverteilung gewährleistet wird. Ferner besteht die Möglichkeit eine weitere Ausführung der Blende mit Liftfunktion zu installieren, um bei Bedarf das Filterelement zu Servicezwecken bis zu 4 m herunterzufahren.
Darüber hinaus hat Hitachi die GentleCool- und FrostWash-Funktionen weiterentwickelt, die für hohen Komfort und saubere Raumluft sorgen. Mit der GentleCool-Funktion kann die Ausblastemperatur im Kühlbetrieb begrenzt werden, um dadurch einen kalten Luftzug zu vermeiden und die Behaglichkeit um ein Vielfaches zu erhöhen. Die FrostWash-Funktion sorgt für ein hygienisch sauberes Klimagerät und saubere Raumluft durch eine automatische und regelmäßige Reinigung des Wärmetauschers. Diese Funktion lässt sich über die neu entwickelte, mehrfach prämierte Kabelfernbedienungen PC-ARFG-E steuern. Für die Klimatisierung der Büros und der Konferenzräume im EG und 1.OG wurden mehrere Euroraster-4-Wege Deckenkassetten mit konventionellen Blenden geplant.
Bild: Hans Kaut GmbH & Co.
Der Technikraum wurde mit einem autarken Monosplitsystem mit einer Kälteleistung von 1,90 bis 5,20 kW ausgestattet. Diese Art der Installation wurde gewählt, um die Klimaanlagen für die Klimatisierung des Technikraums und für die Büroklimatisierung voneinander zu trennen und dadurch einen unabhängigen Betrieb zu gewährleisten. Neben der dadurch gewonnenen hohen Ausfallsicherheit sollte eine schnelle Meldekette im Fehlerfall sichergestellt werden. Um die Meldekette zu realisieren und den Betrieb zu optimieren, wurde die Anlage auf das zentrale CSNET Lite Steuerungssystem aufgeschaltet.
Leistungsstarke VRF-Außeneinheiten
Zum Einsatz wurden horizontal ausblasende und leistungsstarke SetFree Außeneinheiten vorgesehen, die eine Drehzahlanpassung in 0,1 Hz Schritten durch neue DC-Kompressoren ermöglichen. Diese Anpassung sorgt für die Reduzierung des Energieverbrauchs im Teillastbetrieb um bis zu 39 Prozent. Die Werte SEER (SEASONAL Energy Efficiency Ratio) und SCOP (SEASONAL COEFFIZIENT OF Performance) geben die Energieeffizienz im Ganzjahresbetrieb an. Der SEER bezieht sich dabei auf ErP-LOT 10 und die entsprechenden ECO-Design-Richtwerte, an die sich die Hersteller europaweit verpflichtend halten müssen. P-Design für SEER +35 °C / SCOP -10 °C – angegeben auf diesen Grundlagen werden über das Jahr verteilt zwischen 5 und 6 Datenpunkte gemessen und aufsummiert, die sich aus dem Jahresverbrauch und der Jahreskühllast zusammensetzen. Die Einführung der Kennzahlen des SEER und SCOP können eine deutliche und bessere Aussage geben, was gerade den Teillastbetrieb dieser Systeme angeht.
Die intelligente Abtauung während der Heizperioden mithilfe der Smart-Funktion minimiert die Abtauzyklen der Außeneinheiten selbst bei extremen Außentemperaturen. Zusätzlich begrenzt die Heißgaseinspritzung am Außenwärmetauscher die Eisbildung, wodurch die Abtauzeit weiter verkürzt wird. Der durch aerodynamisches Design verbesserte Luftstrom sorgt für eine Geräuschreduzierung von bis zu 4 dB(A), die Kombination aus 3-flügeligem Lüfter und fein abgestimmtem Motor für die Erhöhung der Zuverlässigkeit.
Die Aufstellung der Hitachi Außeneinheiten erfolgte mithilfe eines speziellen Montagesystems auf dem Gebäudeflachdach, dank speziellen rutschfesten Standfüßen mit Gummibeschichtung ist die Installation der Geräte ohne Dachbeschädigungen problemlos möglich. Diese Montagesysteme sind vollständig aus feuerverzinktem Stahl gefertigt und sind eine schnelle und ökonomische Möglichkeit nicht nur für die Geräteaufstellung, sondern auch für die Verlegung von Rohrleitungen oder Kabeltrassen. Jeder Fuß kann dabei in der Höhe beliebig verstellt werden, um die Dachunebenheiten- oder -gefälle auszugleichen.
Komfortable, individuelle und zentrale Steuerung
Dem Betreiber war es wichtig, über ein Steuerungs- und Überwachungssystem zentral die Klimaanlage einstellen, steuern und überwachen zu können, um einen optimalen Komfort zu erreichen und die Anlageneffektivität zu erhöhen. Dieser Wunsch wurde durch das Hitachi CSNET Lite Steuerungssystem erfüllt. Dieses Steuerungssystem wird über den Datenbus (H-Link) in das Klimasystem eingebunden und ermöglicht eine komfortable Analgensteuerung von überall aus. Bis zu 16 Systeme (H-Link) und 1.024 Inneneinheiten können mit diesem System benutzerfreundlich per Webzugriff über Computer, Tablet und Smartphone gesteuert werden. Neben den üblichen Steuerungsmöglichkeiten und der Anzeige der Systemübersicht können auch weitere verschiedene Funktionen wie z. B. Zeitprogramme, Energiemanagement, Cold-Heatdraft, Alarmmeldungen per Mail, Systemstatus, Historie, unterschiedliche Benutzerebenen aktiviert werden. Eine MODBUS-Schnittstelle ist serienmäßig enthalten. Optional können auch KNX- und BACNET-Schnittstellen angebunden werden, um die Kommunikation mit der ggfs. vor Ort installierten Gebäudeleittechnik zu realisieren.
Fazit
Bei diesem Projekt kamen drei unverzichtbare Bestandteile eines erfolgreichen Projekts zusammen: Sorgfältige Planung, ein effizientes VRF-Klimasystem und die enge Zusammenarbeit aller Beteiligten. Nach reibungsloser Installation der Anlage durch die FRAMA COOL Tec GmbH & Co. KG ist ein ganzjährig gesundes und arbeitsförderndes Wohlfüllklima sichergestellt.
Wie vom Auftraggeber gewünscht, kam dabei ein Klimasystem zum Einsatz, dessen Stromversorgung komplett durch die hauseigene Photovoltaikanlage mit einem Stromspeicher abgedeckt wird. Die Verbrauchskurve der Klimaanlage und die Erzeugungskurve der Photovoltaikanlage harmonieren dabei optimal miteinander. Strom aus einer externen Quelle wird für den Betrieb der Klimaanlage nicht benötigt, was zu einer signifikanten Reduzierung der Energiekosten führt.
Zudem wurden alle Voraussetzungen für die Inanspruchnahme der staatlichen BEG-Förderung erfüllt, der Fördersatz liegt aktuell bei 35 Prozent des Investitionsvolumens. Die Förderung wurde erfolgreich vor Beginn der Maßnahme beantragt und genehmigt, dadurch konnten die Investitionskosten für den Einbau der Klimaanlage gesenkt werden.
