Klima- und Lüftungstechnische Sanierung

26.02.2021 | Veröffentlicht in Ausgabe 03-2021

Das Kühlen und Heizen der Außenluft wird durch 4 x 56 kW eco-i-VRF-Systeme mit den jeweiligen DX-Kits realisiert. Die Außengeräte wurden auf dem Dach aufgestellt. - © Bild: Vogelsang — © Bild: Vogelsang

Das Kühlen und Heizen der Außenluft wird durch 4 x 56 kW eco-i-VRF-Systeme mit den jeweiligen DX-Kits realisiert. Die Außengeräte wurden auf dem Dach aufgestellt.

Die MVZ Dr. Eberhard & Partner ÜBAG gehört zu den größten Laboren in ganz Deutschlands.
Im Rahmen der Akquise neuer Arbeitsräume entschied man sich vor einigen Jahren für ein ehemaliges Bankgebäude in der Dortmunder Innenstadt. Das Gebäude musste grundlegend saniert werden. Entsprechend der labortechnischen Aufgabenstellung wurden sämtliche Räume auf den aktuellen Stand der Klima- und Lüftungstechnik auch unter Berücksichtigung der Hygiene, der Lärmbelästigung und des Bandschutzes gebracht.

Die MVZ Dr. Eberhard & Partner ÜBAG gehört zu den größten Laboren in ganz Deutschland und ist Marktführer bei Humangenetik und Labor-Medizin. Als vor einigen Jahren die Frage zum wiederholten Male auftrat, ob und wo neue Flächen akquiriert werden sollten, entschied man sich bewusst für die Dortmunder Innenstadt und somit gegen einen Neubau auf der grünen Wiese. Fündig wurde man bei einem Bürogebäude aus den 1970er-Jahren, das in seiner bewegten Vergangenheit bereits unterschiedliche Banken beherbergt hatte. Somit war die Entkernung des Gebäudes unvermeidbar. Aber auch die weitere Aufgabenstellung war extrem umfangreich und anspruchsvoll:

Sämtliche Räumlichkeiten, bis auf die Büros, müssen zwangsbe- und entlüftet werden. Auf Grund der hygienischen Anforderungen ist der komplette Laborbereich mit Unterdruck zu fahren.

Wegen der Innenstadtlage müssen die Geräuschpegel strengsten Anforderungen genügen.

Auf Grund der aufwendigen Technik entstehen teilweise hohe Kühllasten auf kleinsten Flächen.

Eine übergeordnete Regelung mit Alarmaufschaltungen war für den Bauherrn unabdingbar.

Die Leitungsführung und Brandschutzanforderungen waren eine besondere Herausforderung.

Dieses differenzierte Anforderungsprofil wurde in Form eines detaillierten Raumnutzungsplan festgehalten, sodass Lüftung und Klimatisierung für jeden Raum bereits in einem frühen Stadium festlagen. Die Schallschutzanforderungen waren auf Grund der Innenstadtlage so hoch, dass die Lüftungsgeräte innerhalb des Gebäudes aufgestellt werden mussten. Für die Raumkühlung ergaben sich drei unterschiedliche Anforderungen:

Büros: Hier sollte den Nutzern in den Sommer-Monaten die Möglichkeit der individuellen Klimatisierung geboten werden.

Lüftung: Die Lüftungsgeräte – mit Rotationswärmetauschern zur Wärmerückgewinnung ausgestattet – hatten einen Kühlbedarf von jeweils zweimal 100 kW. Im Winter sollte die Außenluft zudem geheizt werden, um Einblastemperaturen von ca. 20 °C zu ermöglichen.

Labore: Darüber hinaus hatten einige Räume so hohe interne Lasten, dass eine zusätzliche Raumkühlung hier zur Verfügung stehen muss.

Viele Labore benötigen über die Lüftung hinaus noch zusätzliche Kühlleistung. Die Festlegung erfolgt auf Basis der jeweiligen Bestückung der Räume mit den erforderlichen Labor-Geräten und Automaten.

Büros

Sämtliche Büros sind mit Wand- oder Raster-Kassetten ausgestattet. Diese zeichnen sich insbesondere durch niedrige Schallpegel aus. Da es sich um eine Nachrüstung handelt, fiel die Wahl auf Infrarot-Fernbedienungen, da hierdurch der Installationsaufwand reduziert werden konnte.

Insgesamt kommen für die Raumkühlung der Büros zwei Systeme mit jeweils 28 kW zum Einsatz. Durch diese Aufteilung konnte man die Systeme jeweils in einem eigenen Brandabschnitt montieren, die Kältemittelfüllmengen pro System begrenzen und eine optimierte Leitungsführung realisieren.

Lüftung

Ein Kühlen und Heizen der Außenluft konnte durch 4 x 56 kW eco-i-VRF-Systeme mit den jeweiligen DX-Kits realisiert werden.
Die Außengeräte der Panasonic eco i EX wurden auf dem Dach aufgestellt. Die Verrohrung war auch angesichts der großen Leitungslängen problemlos und erfolgte durch den stillgelegten alten Aufzugsschacht. Lediglich der Statik war besondere Beachtung zu schenken, da eine Vielzahl von Bohrungen kumuliert die Gesamt-Statik des Gebäudes hätte gefährden können.

Die DX-Kits werden über eine 0-10V-Schnittstelle geregelt und erhalten von den Lüftungsgeräten eine Freigabe, Kühl- oder Heizanforderung etc.

Ein Bivalenz-Punkt wird zudem entscheiden, welche Energie – Fernwärme, DX-Kits oder eine Kombination – für die Erwärmung der Außenluft infrage kommt.

Labore

Viele Labore benötigen über die Lüftung hinaus noch zusätzliche Kühlleistung. Die Festlegung erfolgt auf Basis der jeweiligen Bestückung der Räume mit den erforderlichen Labor-Geräten und Automaten.

Der Raum mit den größten Kühllasten misst lediglich 20 Quadratmeter, hat aber gleichzeitig eine interne Kühllast von 20 kW. Hier kamen zwei Unterdeckengeräte von Panasonic mit jeweils 10 kW zum Einsatz. Die Innengeräte regeln je nach interner Last Ausblastemperatur und Luftmenge auf einen optimalen Zustand ein.

EDV und USV-Räume

Für maximale Betriebssicherheit und einen gleichzeitig energieeffizienten Betrieb wurden sämtliche Technik-Räume, wie EDV, USV sowie Aufzugs-USV-Raum mit jeweils zwei 10 kW Unterdeckengeräten der Baureihe pac i von Panasonic ausgestattet. Die Redundanzsteuerung erfolgt über die Kabelfernbedienung CZ-RTC5B, die neben Redundanz- und Kaskadenschaltung auch über Störmeldeausgänge verfügt.

Zentrale Regelung

Sämtliche Systeme, inklusive der Technik-Räume, sind auf den Touch-Controller sowie die Web-Schnittstelle aufgeschaltet. Hierdurch kann das Facility-Management jederzeit auf Status- und Alarmmeldungen zurückgreifen. Dem Bauherrn ist es möglich, seine durchaus sensiblen Tests und Versuche sicher zu fahren. Insgesamt kommen acht eco i sowie vier pac i–Systeme zum Einsatz:

4 x 56 kW dienen der Konditionierung der Außenluft über DX-Kits

2 x 56 kW dienen der Labor-Klimatisierung

2 x 28 kW dienen der Komfort-Klimatisierung der Büros

Die Pac-I-Systeme kühlen
jeweils redundant den EDV- sowie den USV-Raum.

Kundenerwartungen

Dem Kunden werden durch die eco-i-VRF-Systeme sehr gute Heiz- und Kühlsysteme zur Verfügung gestellt. Hierdurch lassen sich CO2-Einsparungen in hohem Maße erzielen.

Die Geräuschpegel werden unter anderem durch den Silent-Modus der Außengeräte problemlos eingehalten.

Die erste Kühlsaison konnte man im Sommer 2018 mit seinen Extrem-Temperaturen bereits erfolgreich hinter sich bringen. Die Heizsaison 2018/19 diente im Wesentlichen der Optimierung des Bivalenz-Punktes, um hier die energieeffizienteste Betriebsweise zu ermitteln.