Sirona ist Hersteller von Geräten für Zahnarztpraxen sowie zahntechnische Laboratorien und einer der weltweiten Marktführer in der Dentalindustrie. Vom klassischen Bohrer über vollständige Behandlungseinheiten sowie Röntgengeräte kommt nahezu alles in der Dentalindustrie aus dem Hause Sirona. Damit die Spitzenposition im Weltmarkt weiter ausgebaut wird, entstand zwischen August 2010 und Juli 2011 das Sirona-Innovationszentrum. Dieses Gebäude be-steht aus Büros, Konferenzräumen, Versuchslaboren, Werkstattbereichen sowie einem Repräsentationsbereich in der Eingangslobby. Das Gebäude mit einem Erdgeschoss und drei Obergeschossen besitzt eine Rechteckform und hat eine Gesamtnutzfläche von ca. 5000 m2. Der Neubau ist 16 m hoch und hat ein bekiestes Flachdach.
Um eine optimale Luftqualität an jedem einzelnen Arbeitsplatz zu gewährleisten, war es aus energetischer Sicht zwingend erforderlich, eine mechanische Lüftungsanlage vorzusehen. Es stellte sich bereits am Anfang der Planungsphase heraus, dass der im Innenkern des Gebäudes eingeplante Lüftungsschacht, unter Beachtung des Mindestluftwechsels für jeden Raum, zu klein war und aus architektonischer Sicht nicht vergrößert werden konnte.
Hinzu kam die Vorgabe vom Bauherr, dass in jedem Arbeitsraum selbst entschieden werden soll, ob dieser geheizt oder gekühlt wird. Dies ist mit einer zentralen Lüftungsanlage, welche auf dem Flachdach aufgestellt werden sollte, nicht möglich. Mit dieser kann entweder geheizt oder gekühlt werden und die Räume können nicht einzeln angesteuert werden. Vom Bauherr wurde gefordert, dass die Investitions- und die Betriebskosten so gering wie möglich sein sollen. Um den erforderlichen Mindestluftwechsel in jedem Arbeitsraum zu gewährleisten und auch die Wünsche des Nutzers zu erfüllen, bot sich die VRF-Multisplittechnik [Variable Refrigerant Flow = variabler Kältemittelstrom] vom Systemanbieter Kaut/Sanyo an.
Diese über den Massenstrom des Kältemittels geregelte Wärmepumpe wird im Winter zur Beheizung und im Sommer zur Kühlung verwendet. Hierbei wurde ein 3-Leitersystem eingesetzt, d. h. unabhängig von der Jahreszeit kann in den Büros und Laboren innerhalb eines Kältemittelkreises geheizt oder gekühlt werden (Bild 1).
Für ein Büro mit zwei Personen wurde ein Außenluftanteil von 60 m³/h, also 30 m³/h*Person, angesetzt. Da die VRF-Inneneinheiten bei mittlerer Leistungsstufe einen Volumenstrom von 510 m³/h fördern, werden 60 m³/h Außenluft und 450 m³/h Umluft pro Büro genutzt. Die Zuluft der Büros wird über Schlitzschienen, die sich vor der Glasfassade in der Decke befinden, eingebracht. Die Abluft wird auf der gegenüberliegenden Seite des Raumes über eine Schattenfuge zunächst in die Zwischendecke und von da über einen Rohrstutzen abgesaugt (Bild 2 und 3 ).
In allen vier Geschossen wurden insgesamt 116 Zwischendeckengeräte installiert. Als besonders vorteilhaft erwies sich die geringe Aufbauhöhe von nur 310 mm, sodass die Inneneinheiten problemlos in die abgehängte Decke eingebaut werden konnten. Nachfolgend eine Übersicht der installierten VRF-Inneneinheiten von Kaut/Sanyo:
- SPW-U095SXHT 63 Stück
- SPW-U125SXHT 37 Stück
- SPW-U185SXHT 8 Stück
- SPW-U365SXHT 7 Stück
- SPW-X485XH 1 Stück
Für die Standardbüros, wie in Bild 4 zu sehen, wurden größtenteils die Zwischendeckengeräte SPW-U095SXHT mit einer Kühlleistung von 2,8 kW und einer Heizleistung von 3,2 kW installiert (Bild 5). Die größeren Geräte, wie etwa das SPW-U365SXHT, kamen in den Großraumbüros sowie der Eingangslobby zum Einsatz.
In jedem Geschoss wurden jeweils drei Kreuzstromwärmeübertrager (Bild 6) für die Frischluftversorgung installiert. Da diese einen Wirkungsgrad von 74 Prozent besitzen, ist es erforderlich, einen Vorwärmer vor jedem Kreuzstromapparat einzuplanen.
Der Auswahl eines geeigneten Vorwärmer-Typs liegen nachfolgende Überlegungen zugrunde: Bei zwölf elektrischen Vorwärmern mit einer Heizleistung von je 9 kW würde eine zusätzliche elektrische Anschlussleistung von 108 kW anfallen. Dies würde speziell im Gewerk Elektro einen erheblichen Anteil an Mehrkosten mit sich bringen und aus energetischer Sicht wäre es unwirtschaftlich, eine elektrische Vorwärmung durchzuführen. Da der Neubau über das Wochenende sowie nachts über eine statische Heizung temperiert wird, wurde für jedes Geschoss ein WW-Heizregister mit einer Leistung von 30 kW als Vorwärmer vorgesehen und an die neu verlegte Heizleitung angeschlossen (Bild 7).
Wie in Bild 8 ersichtlich, wurden insgesamt acht Außeneinheiten auf dem Dach hinter den extra dafür vorgesehenen Wandnischen platziert, welche auch als Schall- und Sichtschutz dienen. Für jedes Geschoss waren somit zwei Außeneinheiten vom Typ KAE-3WAY16 erforderlich. In Tabelle 1 sind die wichtigsten Angaben zum Bauvorhaben zusammengestellt.
Mithilfe der eingebauten Systemtechnik von Kaut/Sanyo kann jeder Mitarbeiter selbst entscheiden, welche Temperatur an seinem Arbeitsplatz vorliegt und auch die Bedienung der Inneneinheiten kann in jedem Arbeitsraum über Fernbedienungen vom Nutzer selbstständig durchgeführt werden. Durch den Einsatz dieser Luft/Wasser-Wärmepumpe für die Beheizung, Kühlung und Belüftung wird der CO2-Schadstoffausstoß gegenüber konventionellen Heizsystemen erheblich verringert. Ein weiterer Vorteil der Inneneinheiten ist die geringe Schallabstrahlung, die vom Nutzer nicht als störendes Geräusch wahrgenommen wird. Das angestrebte Ziel, ein auf den Nutzer angepasstes Klimakonzept zu realisieren, wurde erfolgreich umgesetzt. -
Dipl.-Ing. (FH) Uwe Baldszun
Dipl.-Ing. (FH) Bruno Janaszak,
Dipl.-Ing. (BA) Franz-Josef Bartlick,
Ingenieurbüro BBS GmbH, Chemnitz/Griesheim
