Vor eine solche Herausforderung wurde Lotzi Kende, Geschäftsführer der Klimaberatung Rolf Nagel GmbH aus Offenbach, gestellt, als er über den Dächern von Frankfurt den Besichtigungstermin eines exklusiven Veranstaltungsortes wahrnahm. In dem schon von außen durch ein modernes Design geprägten achtstöckigen Objekt sind etliche Räumlichkeiten und eine Dachterrasse untergebracht. Letztere lädt zum natürlichen Abkühlen verbunden mit einem traumhaften Blick auf die Frankfurter Skyline ein.
Bei abwechslungsreichen Veranstaltungen auf den verschiedenen Ebenen inklusive mehrerer Bars finden in unterschiedlichen Raumatmosphären bis zu 500 Personen Platz. Dort treffen sich laut dem Veranstalter lebensfrohe Menschen unterschiedlichster Couleur, die eine mit Raffinesse inszenierte Mischung aus Musik, Fashion, Design, Kunst und Performance lieben und auf spannende Begegnungen sowie beste Unterhaltung brennen.
Dadurch ergibt sich zwangsläufig die Notwendigkeit der Klimatisierung, denn durch brennende Unterhaltung und den hohen Aktivitätsgrad beim Tanzen entstehen in den Räumlichkeiten hohe innere Lasten, die über eine konventionelle Außenluft-/AbluftAnlage allein nicht abgeführt werden können.
Nach einem gemeinsamen Vorort-Termin mit Thilo Griebler, dem Leiter der Kaut-Niederlassung Frankfurt, und dem Ausloten verschiedener Lösungsansätze fiel die Entscheidung zugunsten des VRF-SystemsSanyo Eco-i Serie 6 (VRF = variabel geregelter Kältemittelfluss). Seine große Leistung bei geringer Aufstellfläche in Verbindung mit hoher Energieeffizienz und flexiblen Installationsmöglichkeiten passen gut in die hier vorliegende Gebäudearchitektur und erfüllen alle Anforderungen des Betreibers.
Wahl der optimalen Luftverteilung
Aufgrund der geringen Deckenhöhe und der baulichen Gegebenheiten in der Lounge und den Tanzflächenbereichen entschied man sich für vierseitig ausblasende Kassettenmodelle. Gerade in diesen Publikumsbereichen ist eine besondere Sorgfalt geboten, denn sowohl tanzende Personen als auch solche, die sich in den Lounge-Bereichen oder an der Bar eine kurze Verschnaufpause gönnen, reagieren empfindlich auf ungünstige Luftströmungen. Durch die Auswahl der 360° Circle-Flow-Modelle konnte eine Komfortsituation geschaffen werden, die den hohen Ansprüchen der Gäste gerecht wird.
Wie der Name Circle Flow schon andeutet, handelt es sich bei diesen Geräten um eine Lösung, die rund um die VRF-Inneneinheit mit der üblichen Optik einer vierseitigen Kassette eine günstige Luft- und Temperaturverteilung bewirkt. Damit dies auch bei verschiedenen Raumhöhen optimal genutzt wird, kann zusätzlich bei der Inbetriebnahme der Geräte die Deckenhöhe über eine Kabelfernbedienung eingestellt werden. Auf diese Weise passt sich der Luftstrom automatisch an die räumlichen Gegebenheiten an. Für eine komfortable Feinanpassung sind die motorisch verstellbaren Luftleitlamellen zuständig. Der Neigungswinkel jeder einzelnen Luftleitlamelle kann über die Fernbedienung separat eingestellt werden. Damit hat der Nutzer die Möglichkeit, den Luftstrom an seine individuellen Bedürfnisse anzupassen.
Flexible Wahl des Aufstellungsortes der Außeneinheiten
Leicht müssen sie sein, damit die Statik stimmt; niedrig müssen sie sein, damit von der Straße aus die Optik des Gebäudes nicht beeinträchtigt wird; schlank müssen sie sein, damit so viel Technik wie möglich auf dem Dach untergebracht werden kann. Solche Anforderungen an Außeneinheiten sind jedem Installateur bekannt, der regelmäßig innerhalb des Großstadtdschungels auf hohen, schmalen Bauwerken Anlagentechnik montiert.
Aus den immer dichter aneinander gebauten Gebäuden müssen auch stetig höhere innere Kühllasten abgeführt werden. Dies bedeutet im Umkehrschluss aber auch, dass die Anlagen auf dem Dach eine höhere Leistung und damit auch größere Abmessungen haben. Gleichzeitig müssen die Außeneinheiten für das Kühlen und Heizen, für die Außenluftzufuhr und für andere Zwecke auf einem Dach untergebracht werden. Bei mehrstöckigen Gebäuden können die Platzprobleme durch die Technikausstattung unterschiedlicher Eigentümer noch verschärft werden.
VRF-Systeme werden solchen Herausforderungen durch ihre dezentrale Installation gerecht. Die geringe Höhe sowie die platzsparenden Aufstellflächen lassen eine Installation noch im hintersten Winkel der Dachfläche zu.
Das Rohrleitungspaar wird an einem beliebigen Punkt des Daches in das Ge-bäude geführt und von dort aus auf die verschiedenen Etagen aufgeteilt. Durch die maximal mögliche Gesamtrohrleitungslänge von 1000 m besteht eine hohe Flexibilität bei der Anordnung der einzelnen VRF-Inneneinheiten, von denen bis zu 64 Stück an einer VRF-Außeneinheit betrieben werden können. Sollte aus Platz- oder Denkmalschutzgründen kein Installationsort auf dem Dach zur Verfügung stehen, können die Eco-i-Außeneinheiten auch innerhalb des Gebäudes aufgestellt werden. Die einstellbare externe Pressung von bis zu 80 Pa überwindet auch Teilkanalstrecken.
Individuelle Bedienung als Komfortvorteil
Die einzelnen VRF-Inneneinheiten lassen sich auf die speziellen Anforderungen jedes Nutzers einstellen. Darüber hinaus hat das dezentrale VRF-System weitere Vorteile. Wärme- und Feuchteübertragung erfolgen über die Direktverdampfung an Ort und Stelle. Der Wärmeübertrager jeder Inneneinheit wird über ein elektronisches Expansionsventil, dessen Öffnungsgrad über die integrierten Fühler geregelt wird, mit Kältemittel beaufschlagt. Der Nutzer profitiert bei dieser Technik von einem schnellen Reaktionsvermögen der Anlage, das sich sofort jeder veränderten Klimasituation anpasst. Veränderungen an der Fernbedienung werden umgehend übernommen und von der Inneneinheit umgesetzt. Die Bedienung eines VRF-Systems kann dabei auf verschiedenen Wegen erfolgen: zum einen über die Individual-Raumbedienung, zum anderen durch die zentral übergeordnete, jedoch trotzdem individuelle Bedienung jeder einzelnen Inneneinheit. Der Betreiber hat die Wahl.
Im vorliegenden Beispiel wurde eine Kombination aus beidem gewählt. Die In-neneinheiten in den Bar- und den Lounge-Bereichen haben jeweils eine Einzelraumfernbedienung an den Geräten. Damit ist sichergestellt, dass die Mitarbeiter an den Theken immer schnell auf direkte Klimatisierungswünsche der Gäste eingehen können, sollte die übergeordnet voreingestellte Temperatur angepasst werden müssen. Grundsätzlich wird die Klimaanlage bei Betriebsbeginn zentral über die Systemfernbedienung eingeschaltet.
Anlagenreaktion hängt direkt von der Personenzahl ab
Da die Personenzahl zu Beginn des Abends zunächst geringer ist als zur Spitzenlastzeit und die Aktivität der Gäste im Laufe der Nacht zunehmend ansteigt, wird auch die Kühllast immer höher. Deswegen ist es sinnvoll, ein System zu wählen, das seine Leistung solchen wechselnden Bedingungen anpassen kann.
Wird in derartigen Anwendungsfällen eine konventionelle Anlage mit Ein/AusRegelung installiert, dann würde diese schon zu Beginn des Abends die volle Kühlleistung in die Räumlichkeiten bringen. Denn die Anlage muss zwangsläufig auf die maximal mögliche Kühllast ausgelegt werden, die eigentlich erst später am Abend benötigt wird. Es gibt zwar auch bei der Ein/Aus-Technik die Möglichkeit der Leistungsminderung, jedoch läuft der Verdichter dennoch zu jeder Zeit mit voller Leistung und somit auch mit voller Energieaufnahme.
Die installierten Eco-i Außeneinheitendagegen haben einen sogenannten DC-In-verter-Verdichter, der seine Leistung exakt den Raumbedingungen in Kombination mit der Soll-Raumtemperatur anpasst. In der hier vorliegenden Situation wird zu Beginn des Abends nur etwa 30 Prozent der Anlagen-Gesamtleistung benötigt, da die Anzahl der Gäste erst nach und nach zunimmt. Dementsprechend arbeitet der Verdichter zu diesem Zeitpunkt ebenfalls nur mit 30 Prozent seiner Leistung.
Da im Laufe einer Veranstaltung sowohl die Tanzfreude als auch die Anzahl der Gäste zunehmen, steigert das VRF-System seine Leistung in gleichem Umfang und sorgt für eine angenehme Temperatur sowie die dazugehörige Entfeuchtung. Gerade diese spielt für das Wohlbefinden in einem Tanzlokal eine große Rolle, denn weniger Luftfeuchte bei relativ gleichbleibender Temperatur wird als sehr angenehm wahrgenommen.
Die Tatsache, dass über die Invertertechnik bedarfsgerecht Leistung zur Verfügung gestellt wird, kommt in erster Linie dem Komfort und der Zufriedenheit der Gäste zugute, die der Betreiber im Auge haben muss. Zudem wirkt sich der Komfortvorteil positiv auf die Energiekosten aus, vergleicht man diese mit konventioneller Technik ohne DC-Inverter-Regelung. Ein weiteres Argument für die Wahl eines VRF-Systems ist die Wärmepumpenfunktion. Während die Kühlung im vorliegenden Anwendungsfall klar im Vordergrund steht, ist es zusätzlich möglich, die Räumlichkeiten beispielsweise im Winter vorzuheizen und/oder die Gebäudegrundlast abzudecken. Dies ist hier vorteilhaft, da der Veranstaltungsbetrieb hauptsächlich ab Mittwoch/Donnerstag bis Sonntag läuft. Die Besucher können ihre Mäntel und Jacken direkt am Eingang abgeben und gelangen dann in bereits gut vorgeheizte Räume. Die schnelle Aufheizung mittels der Luftheizung ist hier ein klarer Vorteil gegenüber trägeren PWW-Heizsystemen.
Komfortabel und sparsam: Zeitvorwahl und Outing-Funktion
Wenn zum Beispiel die Veranstaltung um 21 Uhr beginnen soll, kann über die Systemfernbedienung in Kombination mit einer Zeitschaltuhr oder über die Einzelraumregler eine Startzeit inklusive Temperatursollwert vorgegeben werden. Die Anlage kann automatisch um 20 Uhr eingeschaltet werden, mit einem Sollwert von 22 °C, damit um 21 Uhr alle Räume vollständig aufgeheizt sind.
Für Zeiträume, in denen die Räume für mehr als 24 Stunden nicht belegt sind, kann die sogenannte Outing-Funktion eingestellt werden, ein Auskühlschutz für Gebäude. An der Fernbedienung wird dazu eine untere Grenztemperatur vorgegeben, zum Beispiel 16 °C. Bei Verlassen des Gebäudes wird die Outing-Taste betätigt und die Klimaanlage schaltet sich ab. Sollte die Raumtemperatur, welche direkt an der Fernbedienung gemessen wird, 16 °C unterschreiten, schaltet sich die Anlage automatisch wieder ein bis die Raumtemperatur auf 18 °C ansteigt. Damit ist jederzeit gesichert, dass die Räume im Lehrstand einerseits nie auskühlen, andererseits jedoch die Energiekostenabrechnung so gering wie möglich ausfällt. Analog lässt sich zum Kühlen im Sommer eine maximale Obergrenze für die Raumtemperatur festlegen.
Fazit
Mit einer durchdachten Luftverteilung lassen sich auch solche Räumlichkeiten klimatisieren, in denen sich Personen mit einem höheren Aktivitätsgrad bewegen, ohne dass Komforteinbußen entstehen. Im Gegenteil: Durch die Entfeuchtung wird über die direkt verdampfenden VRF-Inneneinheiten der Komfort noch gesteigert. Die Mitarbeiter haben zusätzlich jederzeit die Möglichkeit, unmittelbar in den Betrieb der Inneneinheiten einzugreifen und können so kurzfristig auf Veränderungen reagieren. Gerade dann überzeugen die spezifischen Eigenschaften eines VRF-Systems. Die Installation ist auch in einer Großstadt wie Frankfurt kein Problem, denn durch die kleinen Rohrquerschnitte und die kompakte Aufstellfläche der Außeneinheiten findet sich in der Regel immer ein Platz auf dem Dach. Zusätzliche Funktionen wie der Wärmepumpenbetrieb, die Outing-Funktion sowie das zeitgesteuerte Ein- und Ausschalten der Anlage schaffen weitere Vorteile, sowohl für den Betreiber als auch für seine Gäste. -
Mihael Gracin
Produktmanager Klimatechnik, Alfred Kaut GmbH + Co., Wuppertal
Thilo Griebler
Niederlassungsleiter Frankfurt, Alfred Kaut GmbH + Co.
