IKZplus-KLIMA 1_2020

strobel.verlag

IKZ-KLIMA informiert nicht nur über die zentralen und dezentralen kälte- und raumlufttechnischen Lösungen, es werden auch alternative Raumkonditionierungskonzepte aufgezeigt. MSR, Anlagen-Monitoring sowie Möglichkeiten der Anlagenoptimierung runden die Themenbereiche inhaltlich ab.

IKZplus 1 | Jan. / Feb. 2020

www.ikz.de

Bild: Rockwool

Simultan kühlen und heizen Seite 8

CO 2

aus der Luft filtern Seite 12

RLT-Systeme für Rechenzentren Seite 16


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INHALT/INTRO

4 Firmen & Fakten

32 Tipps & Trends

35 Termine & Impressum

Klima

8 Simultan kühlen und heizen spart Kosten

Klimakomfort im Gewerbeobjekt mit getrennter

Verbrauchserfassung.

12 CO 2 -Filterung gegen den Klimawandel

„Direct Air Capture“-Technologie gewinnt CO 2 aus der

Umgebungsluft und macht es für Prozesse nutzbar.

Kälte

16 Optimierte Lüftungs- und

Klimatisierungssysteme für Rechenzentren

Rahmenbedingungen für Planung, Bau und Betrieb von

Rechenzentren nach VDI-Richtlinie 2054.

20 Kaltwassersysteme bieten flexible Einsatzmöglichkeiten

Situation zur F-Gas-Verordnung, Einsatzkriterien für

Kaltwassersysteme.

22 Kühlen mit Verdunstungskälte

Die adiabate Kühlung kann eine Alternative zu

Kompressionskälteanlagen sein. Ökologische und

ökonomische Gründe sprechen dafür.

Reportage

26 Gute Luft in Kölner Gesamtschule

Frische Lernatmosphäre dank 28 dezentraler Lüftungsgeräte

im Gebäudekomplex „Snake“.

30 Qualitätssicherung leicht gemacht

Steinwolle überzeugt in der Kältedämmung.

Klimaschutz mit Klimatisierung

CO 2 aus der Luft filtern und

dann als Rohstoff etwa – als

Dünger für Gewächshäuser –

verkaufen oder dauerhaft im

Untergrund speichern. Das

klingt nach Zukunftsmusik.

Ist es aber nicht. Die „Direct

Air Capture“-Technologie

macht’s möglich. Natürlich ist

das System nicht die Lösung,

um den globalen CO 2 -Emissionen

Einhalt zu gebieten.

Aber es zeigt doch auf, dass

technische Lösungen durchaus

ihren Beitrag zum Klimaschutz leisten können (Bericht

ab Seite 12).

Energieeffizienz und Klimaschutz stehen bei der Klimatisierung

von Rechenzentren im Fokus. Und das nicht nur, weil

die fortschreitende Digitalisierung der Gesellschaft mit einer

Zunahme von Rechenzentrumsleistung einhergeht. Sondern

auch, weil die Anforderungen an die Infrastrukturtechnik in

den vergangenen Jahren gestiegen sind. Für Klimafachleute

ist es deshalb unumgänglich, sich mit den Inhalten der VDI

2054 „Raumlufttechnische Anlagen für Datenverarbeitung“

vertraut zu machen, um optimierte RLT-Systeme für Rechenzentren

zu konzipieren (Bericht ab Seite 16).

Diese und weitere Beispiele in dieser Ausgabe belegen, dass

das Thema Energieeffizienz (und damit auch der Klimaschutz)

in der TGA-Branche allgegenwärtig ist. Sie zeigen, was bereits

heute durch Ideenreichtum und dem nötigen technischen

Wissen möglich ist.

Markus Sironi

Chefredakteur

m.sironi@strobelmediagroup.de

Bilder: Mitsubishi Electric

Bild: Climeworks/Julia Dunlop

8

12

1/2020 www.ikz.de 3


FIRMEN & FAKTEN

Kurz notiert

Forum Wohnraumlüftung 2020

erstmals auf der SHK Essen

Essen. Das richtige

Lüften ist neben

dem Heizen immer

stärker in den Blick

der Technischen Gebäudeausstattung

gerückt. Denn einerseits

muss bei

sehr gut abgedichteten,

energieeffizienten

Gebäuden ein

ausreichender Luftaustausch

gewährleistet

sein, andererseits

sollte dadurch

aber nur so wenig

Energie wie möglich

verlorengehen. Zudem

bedeutet kontrollierte

Lüftung

auch Wohnkomfort. Erstmals rückt die SHK ESSEN dieses wichtige

Thema vom 10. bis zum 13. März 2020 mit dem neuen „Forum

für Wohnungslüftung“ in den Fokus. Veranstaltet wird es gemeinsam

vom Bundesverband der Deutschen Heizungsindus trie

(BDH), dem Fachverband Gebäude-Klima (FGK) und dem Fachverband

SHK NRW.

Das Forum in Halle 2 bietet insbesondere Besuchern, die auf

der Suche nach neuen, lukrativen Marktfeldern sind, die Möglichkeit,

sich eine Übersicht über Technologien und Lösungen zu verschaffen.

Ein tägliches Vortragsprogramm der Branchenverbände

informiert über Anwendungstechniken, Regelwerke und Produktvarianten.

„Das sollten sich vor allem Planer, Bauträger und

Fachunternehmen

nicht entgehen lassen“,

sagt Hans-Peter

Sproten, Hauptgeschäftsführer

des

Fachverbands SHK

NRW. „Das Forum

trägt der Tatsache

Rechnung, dass neben

der Heiztechnik

auch die Lüftung

zur Energieeinsparung

und CO 2 -Reduktion

beiträgt. Zudem

steigert sie den

Wohnkomfort“, ergänzt

Andreas Lücke,

Hauptgeschäftsführer

des BDH. „Die

SHK Essen ist als

Fachmesse für Heizung und Klima die ideale Plattform, um das

Forum für Wohnungslüftung auszurichten“, sagt Günther Mertz,

FGK-Geschäftsführer.

Das „Forum für Wohnungslüftung“ ist für eine breit gefächerte

Zielgruppe interessant. Sie beginnt bei Planern und Architekten,

reicht über Energieberater und Vertreter von Wohnungsbaugesellschaften

bis zu Installateuren des SHK-Handwerks. Praxisnahe

Lösungen stehen dabei im Fokus. Täglich werden von 10:30

Uhr bis 12:30 Uhr je 20-minütige Vorträge angeboten. Im Anschluss

stehen die Experten für Fragen zur Verfügung.

www.shkessen.de

Bild: Messe Essen

Christian Raschka ist

Deutschland manager von

A-Gas Rapid Recovery.

Bild: A-Gas

A-Gas führt die Kampagne

gegen illegale Importe an

Seevetal. A-Gas ist Teil einer europaweiten Initiative zur Überzeugung der Europäischen Kommission,

mehr gegen den Import illegaler Kältemittel zu tun. Branchenführer aus allen Teilen des europäischen

Kältemittelmarkts haben sich zusammengetan und ein White-Paper veröffentlicht: „The

F-Gas Regulation and the Issue of Illegal Import“ (Die F-Gas-Verordnung und das Problem des illegalen

Imports).

Aus diesem Papier geht hervor, dass der illegale Import von HFC-Gasen die Vorgaben der F-Gas-

Verordnung gefährdet, die darauf ausgelegt sind, die Emissionen von HFC-Kältemitteln durch die

Senkung des Verbrauchs zu reduzieren. A-Gas und andere Branchenführer wollen, dass die Europäische

Kommission der Verfolgung des Handels mit illegalen Kältemitteln Priorität verleiht. Außerdem

wird die Kommission aufgefordert, „alle rechtlichen und praktischen Maßnahmen zu berücksichtigen,

die in naher Zukunft zu einer effektiven Förderung der Reduzierung von F-Gas-Emissionen

führen könnten“.

A-Gas unterstützt die F-Gas-Verordnung, ebenso wie das „Kigali-Amendment“ des Montreal-Protokolls.

Unternehmen, die sich an der Kampagne beteiligen möchten, schicken eine E-Mail an den Commercial Business Development

Director von A-Gas, Ken Logan: marketing@agas.com

www.agasrapidrecovery.eu

4 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


FIRMEN & FAKTEN

Kurz notiert

Bild: Bitzer

Der Kältemittelschieber

von Bitzer enthält Daten und

Informationen zu mehr als

100 Kältemitteln.

Bitzer veröffentlicht

aktualisierten Kältemittelschieber

Sindelfingen. Der Spezialist für Kälte- und Klimatechnik Bitzer hat sein kostenloses

Kältemittelnachschlagewerk für Smartphones überarbeitet: den Kältemittelschieber.

2016 waren Design und Bedienung der 2010 eingeführten App modernisiert

worden. Das Tool wurde speziell für Smartphones und Tablets mit iOS- oder

Android-Betriebssystem entwickelt und umfasst alle gängigen Kältemittel einschließlich

wichtiger Stoffdaten, Angaben zur Sicherheitsgruppe, zum Erderwärmungspotenzial

(GWP) und Ozonabbaupotenzial (ODP) sowie Informationen zur

Auswahl der Ölsorte für den Verdichter. Die Benutzeroberfläche ermöglicht nicht

nur präzise Temperatur-Druck-Umrechnungen, sondern auch die Vorauswahl

und Verwendung unterschiedlicher metrischer (SI) und imperialer (IP) Einheiten.

Zu den Hauptfunktionen gehören mehrere parallele Schieberregler zur Einstellung

von Druck- und Temperaturwerten, Suchfilter und die Favoritenspeicherung

ebenso wie die Möglichkeit zur Anpassung aller relevanten Parameter

im Einstellungsmenü. Darüber hinaus sind ergänzende Informationsschriften

zu Kältemitteln und Links zu relevanten Online-Dokumenten hinterlegt. Die

App enthält Daten und Informationen zu mehr als 100 natürlichen und synthetischen

Kältemitteln. Im Einstellungsmenü können alle wichtigen Parameter für

die Bestimmung der Meereshöhe sowie für Temperatur- und Druckwerte eingestellt

werden. Die App ist auf Deutsch und Englisch erhältlich.

www.bitzer.de

SmartTouch

Die neue

Generation

der Klimamesstechnik.

Neuer Generalmanager

bei Johnson Controls

Essen. Johnson Controls ist führender Komplettanbieter

für Gebäudeautomation, Klima-/Kältetechnik,

Brandschutz und Sicherheit.

Jetzt hat Johnson Controls Rainer Schild

zum General Manager Industrial Refrigeration

für Deutschland und die Schweiz ernannt.

Zum 20. Januar übernimmt er die gesamte

Verantwortung für den Geschäftsbereich Industrielle

Kältetechnik. Schild hat Vertriebsund

Managementerfahrung sowie mehr als

30 Jahre technisches Fachwissen. Nach seinem

Maschinenbaustudium in Bochum hatte

er bei der Vaillant Gruppe angeheuert.

Rainer Schild

Bild: Johnson Controls

Smarter. Schneller. Besser.

Das Klimamessgerät

testo 400.

• Smarter: Mit Touch-Display

so intuitiv zu bedienen wie Ihr

Smartphone.

• Schneller: Zeit sparen durch

einfache Dokumentation & Berichterstellung

vor Ort.

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durch jede Messung mit dem

Mess-Assistenten.

1/2020 www.ikz.de

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FIRMEN & FAKTEN

Kurz notiert

„Status-Report 8 - Fragen und Antworten zur Raumluftfeuchte“

Bietigheim-Bissingen. Der Fachverband

Gebäude-Klima (FGK) hat Ende 2019 den

Status-Report 8 mit Fragen und Antworten

zur Raumluftfeuchte aktualisiert.

Der Status-Report bietet allgemeine Informationen

zur Bedeutung der Raumluftfeuchte

für den Menschen in Bezug

auf dessen Gesundheit und dessen Behaglichkeit.

Ebenfalls gibt er Aufschluss,

welche Befeuchterarten angeboten und

verbaut werden. Darüber hinaus befasst

sich der Report mit der Nutzung der Befeuchtungsgeräte

und veranschaulicht

die technischen Lösungen mit Best-Practice-Beispielen

in namhaften Objekten.

Mit der Aktualisierung des Reports liefert

der FGK Antworten auf Fragen rund

um die Raumluftfeuchte.

www.fgk.de

Kurzlink und QR-Code

führen direkt zur Richtlinie:

bit.ly/status-report-8

Bild: Alfred Kaut

Rockwool: Brandschutz für Lüftungsleitungen

Gladbeck. Mit dem „Montagehelfer für Lüftungsleitungen“ bietet

Weltmarktführer Rockwool Verarbeitern kompakte Informationen,

die auf der Baustelle gute Dienste tun. Zahlreiche Illustrationen

mit präzisen Maßangaben

vermitteln wertvolle Tipps zu

allen wichtigen Anwendungen und

Details zur brandschutztechnischen

Ertüchtigung eckiger Lüftungsleitungen

mit dem System „Conlit Duct

Board 90“.

Auf einigen Seiten fasst der Montagehelfer

Wissenswertes zur fachgerechten

Ausführung von horizontalen,

geneigten und vertikalen

Kanälen zusammen. Dabei wird aufgezeigt,

welche Voraussetzungen

von den Gewerken Lüftungsbau und

Trockenbau geschaffen werden müssen,

bevor die Montage durch den

WKSB-Isolierer beginnen kann. Es gibt eine Checkliste, die hilft,

alle Voraussetzungen für die Montage des „Conlit“-Systems zu

ermitteln. In einer Materialliste wird zusammengefasst, was für

den Einbau der Kanalbekleidung außerdem

im Bereich von Wand- und

Deckendurchführungen sowie zum

Verschluss von Revisionsöffnungen

benötigt wird.

Fragen zum Brandschutz haustechnischer

Anlagen beantwortet

der Technische Service von Rockwool

werktags von 8 bis 17:30 Uhr

bzw. Freitags bis 16:30 Uhr. Der

„Montagehelfer für Lüftungsleitungen“

steht wie alle Rockwool-

Kompendien kostenfrei zum Download

bereit.

ww.rockwool.de

Neuauflage des

Planungshandbuches für

VRF-Systeme von Panasonic

Wuppertal. Die Alfred Kaut GmbH aus Wuppertal hat ergänzend

zum Produktportfolio die aktuelle Auflage des VRF-Planungshandbuches

für Panasonic Heiz- und Kühlsysteme veröffentlicht.

Die Dokumentation enthält auf 276 Seiten detaillierte

und praxisnahe Informationen für eine individuelle und

reibungslose Planung. Unter anderem werden ausführliche

technische Daten der Innen- und Außengeräte, Abmessungen

und Installationsabstände, Verdrahtungs- und Fließschemata

sowie Hinweise zur Rohrleitungsdimensionierung bereitgestellt.

Neben den Beschreibungen gerätespezifischer Eigenschaften

und Sonderfunktionen werden die vielfältigen Steuerungsmöglichkeiten

von Kaut und Panasonic erläutert. Ebenso erhält der Planer Informationen über Zubehör für die sichere Aufstellung

sowie Möglichkeiten zur Reduzierung der Schallemissionen von Panasonic-Außengeräten.

www.kaut.de

Blickpunkt Brandschutz für Lüftungsleitungen: Der

„Montagehelfer für Lüftungsleitungen“ liefert kompakte

Informationen.

Bild: Rockwool

6 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020



Neue

Standards

setzen

Mit der Kampagne „Mindestfeuchte 40 %“ will der FGK u. a.

Bauherren und Planer erreichen, die in ihren Gebäuden eine

optimale und gesundheitsfördernde Raumluftqualität anstreben.

Trockene Luft erhöht

Übertragungseffizienz

von Viren

Hamburg/Bietigheim-Bissingen. Der Fachverband Gebäude-Klima

(FGK) hat die Kampagne „Mindestfeuchte 40 %“

gestartet. Ziel ist es, das Bewusstsein für die Luftbefeuchtung

als integralem Bestandteil der Indoor Air Quality

(IAQ) zu schärfen. In einer Veranstaltung zum Kampagnenauftakt

am 16. Januar 2020 in der Hamburger Elbphilharmonie

wurde in Fachvorträgen dargestellt, welchen

Einfluss die Raumluftfeuchtigkeit auf Behaglichkeit,

Arbeitsproduktivität und Gesundheit hat. So erklärte Dr.

med. Walter J. Hugentobler, Facharzt für Allgemeine Innere

Medizin und Experte für Raumluftfeuchte, dass sich trockene

Luft unter 40 % Raumluftfeuchte nicht nur auf die

Haut, Augen und Schleimhäute auswirkt, sondern auch

die Übertragungseffizienz von Grippeviren erhöht. Speziell

in öffentlichen Gebäuden mit einem hohen Besucheraufkommen,

wie der Hamburger Elbphilharmonie, sei eine

ausreichende Luftfeuchtigkeit elementar wichtig. „Eine

Mindestfeuchtigkeit von 40 % trägt somit dazu bei, die

Ansteckungsgefahr deutlich zu verringern und das gesundheitliche

Wohlbefinden zu steigern“, sagte Hugentobler.

Mit der Kampagne „Mindestfeuchte 40 %“ will der FGK

in Zukunft Bauherren, Planer, gewerbliche Nutzer und Arbeitnehmervertreter

erreichen, die in ihren Gebäuden eine

optimale und gesundheitsfördernde Raumluftqualität anstreben.

Dazu erläuterte Claus Händel, Technischer Referent

des FGK: „Der Grenzwert von 40 % soll sich langfristig

als Mindestmaß für die Raumluftfeuchtigkeit in Gebäuden

etablieren.“

www.mindestfeuchte40.de

Link und QR-Code führen direkt zum Video-

Beitrag der IKZ-Redaktion zur Auftaktveranstaltung

in Hamburg:

bit.ly/Mindestfeuchte

Bild: FGK

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KLIMA

Anlagenmonitoring

Simultan kühlen und heizen spart Kosten

Klimakomfort im Gewerbeobjekt mit getrennter Verbrauchserfassung

Für das Kühlen und Heizen in Gewerbeobjekten bietet sich oft die Klimatisierung mit Wärmerückgewinnung als ideale Lösung an.

So lässt sich meist die klassische Heizungsanlage einsparen und der Energieverbrauch sowie die Kosten signifikant reduzieren. Bei

mehreren Mieteinheiten in einem Objekt kann dazu die separate Verbrauchserfassung durch eine zentrale Bediensoftware ermöglicht

werden, um den exakten Energieverbrauch zu berechnen und zu optimieren. In Ingolstadt hat ein Fachhandwerksunternehmen dies

in Kooperation mit einem Kälte-Klima-Fachgroßhandel realisiert.

Das Gewerbegebiet IngoPark bietet Unternehmen

einen attraktiven Standort in

der Wirtschaftsregion Ingolstadt. Zahlreiche

Betriebe aus Gewerbe, Handel und

der Technologiebranche haben sich hier

angesiedelt oder werden dies in Zukunft

tun. So wie ein heimischer Unternehmer,

der die stadtrandnahe Lage für ein

neu errichtetes Gewerbeobjekt nutzt. Das

dreistöckige Gebäude ist im schlichten,

funktionalen Stil erbaut und orientiert

sich an den aktuellen Energiestandards.

Als Zweckbau spielte bei dem Entwurf das

Verhältnis von optimaler Kos ten-Nutzen-

Rechnung eine wichtige Rolle. Gleichzeitig

wurden durch den Bauherrn auf

Langlebigkeit der Materialien und eine

zukunftssichere technische Ausstattung

geachtet.

Unterstützung durch

Klima-Fachgroßhandel

Vor diesem Hintergrund standen bei der

Wahl des geeigneten Klimasystems neben

dem Klimakomfort auch die Investitions-

und Betriebskosten im Fokus. Ausführung

und Betreuung wurden durch

das Fachhandwerksunternehmen Graf

aus Ingolstadt durchgeführt. Unterstützt

wurde der Fachhandwerksbetrieb von

Marco Daffner, Kälteanlagenbauermeister

und Key-Account-Manager bei der

Robert Schiessl GmbH, einem Kälte-Klima-Fachgroßhandel.

Er hat die Anlagenplanung

unterstützt und die Inbetriebnahme

begleitet. „Unser gemeinsames

Ziel war eine komfortable, energieeffiziente

Klimatisierung, die individuell

gesteuert und nach dem tatsächlichen

Verbrauch abgerechnet werden kann“,

erklärt dazu Marco Daffner. In enger

Abstimmung mit dem Bauherrn fiel die

Wahl bei den Klimaanlagen für die Büroetagen

deshalb auf VRF-Wärmepumpensysteme

von Mitsubishi Electric. Zum

Einsatz kommen zwei unterschiedliche

Systeme mit zahlreichen Funktionalitäten,

die den jeweiligen Anforderungen

Rechnung tragen sollen.

In den Werkstätten im Erdgeschoss

sind so z. B. VRF-Klimasysteme der „Y“-

Serie zum wahlweisen Heizen oder Kühlen

installiert. Diese Serie bietet sich an,

wenn im Umschaltbetrieb geheizt oder

gekühlt werden soll und die Voraussetzungen

für die Nutzung einer Wärmerückgewinnungsfunktion

nicht zweckmäßig

gegeben sind. Für die beiden Büroetagen

stehen „VRF-R2“-Wärmepumpensysteme

zur Verfügung, die nach Angabe des Herstellers

speziell zum Aufbau energiesparender

und umweltfreundlicher Anlagen

in komplexen Gebäuden entwickelt wurden.

Büro- und Werkstattgebäude im Gewerbegebiet IngoPark in Ingolstadt. Hier wird über die

Klimatisierung mit Wärmerückgewinnung gekühlt und geheizt.

Niedrige Energiekosten durch

Wärmerückgewinnung

Das „VRF-R2“-Wärmepumpensystem von

Mitsubishi Electric ist ein Wärmerückgewinnungssystem,

das Heizen und Kühlen

im Simultanbetrieb mit nur zwei

Rohrleitungen ermöglicht. Hierbei wird

den zu kühlenden Räumen Wärme entzogen

und über sogenannte BC-Controller

(Kältemittelverteiler) in Bereiche des

Gebäudes verschoben, die Wärme benötigen.

Die Wärme wird so nicht ungenutzt

über die Außengeräte an die Umwelt abgegeben,

sondern verbleibt im geschlossenen

System.

8 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


KLIMA

Anlagenmonitoring

In den Werkstätten sind Klimasysteme der

Y-Serie zum wahlweisen Heizen oder Kühlen

installiert.

In dem Büro- und Gewerbeobjekt konnte

durch das System so auf eine klassische

Heizungsanlage verzichtet werden. Die

Versorgung der Büros mit Wärme erfolgt

im reinen Umluftbetrieb über die Klimageräte.

Dazu befinden sich die Außenanlagen

auf dem Flachdach des Gebäudes

und bedienen jeweils ein Stockwerk. Im

Erdgeschoss sind zwei Werkstätten beheimatet,

eine davon ist ein Fachbetrieb

für Fahrzeugaufbereitung. Beide Gewerbeeinheiten

verfügen über je ein eigenes

VRF-Klimasystem aus der „Y“-Serie zum

wahlweisen Heizen oder Kühlen. Die linke

Gebäudeseite im Erdgeschoss wird durch

ein Außengerät mit 40 kW Kälteleistung

und die Aufbereitungswerkstatt durch ein

Außengerät mit 50 kW Kälteleistung versorgt.

BC-Controller

Im ersten Obergeschoss befinden sich

zwei Mietgewerbeeinheiten für Büroräume.

Die Klimaanlage für dieses Stockwerk

besteht aus zwei Außengeräten des

VRF-R2-Systems der „City Multi“-Serie mit

einer Gesamtkälteleistung von 61,5 kW

und einer Gesamtheizleistung von rund

69 kW. Die Außengeräte verfügen über sogenannte

Wind-Shields, damit die Geräte

bei starken Windlasten oder im Winter bei

Schneefall im Heizbetrieb reibungslos abtauen

können. Zwei Kältemittelverteiler

(BC-Controller) übernehmen die Verteilung

des Kältemittels an die einzelnen Innengeräte.

Die beiden Verteilereinheiten

sind als eine Master- und eine Slave-Einheit

in zwei Schächten auf der Etage untergebracht.

Das zweite Obergeschoss ist sowohl

von der Raumaufteilung als auch vom

Nutzungsprofil und den eingesetzten Geräten

nahezu identisch mit dem ersten

Obergeschoss. Auch hier befinden sich

die BC-Controller in den Schachtanlagen

des betreffenden Stockwerks. Sie bilden

mit den Außengeräten eine kälte- und regelungstechnische

Einheit und leiten das

Kältemittel je nach Wärme- oder Kältebedarf

als Heißgas oder Flüssigkeit an die

unterschiedlichen Klimakreise in den Büros.

Sensor-Technologie

passt Leistung bedarfsgerecht an

Als Innengeräte kommen in dem Gebäude

insgesamt 63 4-Wege-Deckenkassetten

in unterschiedlichen Leistungsgrößen als

große Kassetten oder im Eurorastermaß

zum Einsatz. Für die Bedienung der Innengeräte

stehen in jedem Raum Kabelfernbedienungen

zur Verfügung. Alle Innengeräte

sind mit der sogenannten „3Di-see“-Sensor-Technologie

des Herstellers

für eine nachhaltige Klimatisierung ausgestattet.

Diese Sensor-Technologie verfügt

über einen intelligenten Algorithmus,

der die Anzahl und Position von Personen

im Raum erkennt.

Durch die regelungstechnische Verknüpfung

von Außen- und Innengeräten

mit der Sensor-Technologie schalten die

Geräte in einen erweiterten Energiesparmodus,

in dem die Kompressorleistung

entsprechend reduziert wird. Dies ermöglicht

einen automatischen Energiesparbetrieb

an Orten, an denen sich die Anzahl

der Personen häufig ändert und deshalb

geringere Wärmelasten abzuführen sind.

Erhöht sich die Anzahl der Personen im

Raum wieder, fährt der Kompressor mit

seiner Leistung hoch. Zudem kann der

Sensor auch feststellen, welche Bereiche

häufig genutzt werden und passt so die

Anlagenbetriebsweise an.

1/2020 www.ikz.de 9


KLIMA

Anlagenmonitoring

Als Innengeräte kommen in dem Gebäude insgesamt 63 4-Wege-

Deckenkassetten in unterschiedlichen Leistungsgrößen als große

Kassetten oder im Eurorastermaß zum Einsatz.

In einem kleinen Technikraum ist ein PC aufgestellt, auf dem eine

multifunktionale Bediensoftware den genauen Energieverbrauch pro

Mieteinheit ermittelt.

Getrennte Verbrauchserfassung

durch zentrale Bediensoftware

Besonderen Wert legte der Bauherr auf

eine getrennte Verbrauchserfassung für

die einzelnen vermieteten Einheiten.

Dafür wurde in einem kleinen Technikraum

ein PC aufgestellt, auf dem eine

multifunktionale Bediensoftware („TG-

2000A“) installiert ist. Das zentrale Steuerungssystem

ermöglicht es dem Vermieter

bzw. dem Wartungsbetrieb, die

einzelnen Klimageräte oder Gerätegruppen

zentral zu überprüfen und alle Klimageräte

vom PC aus zu steuern. Zur

genauen Verbrauchserfassung berechnet

die Regelung in Abhängigkeit der

Leistungsaufnahme der Innengeräte,

der momentanen Heiz- und Kühlleistung

sowie der Raumtemperatur den

tatsächlichen Stromverbrauch pro Mieteinheit.

„Das macht die Arbeit für den Betreiber

einfacher und effizienter. Zudem zeigt die

Erfahrung, dass sich durch das zentrale

Klimamanagement Einsparungen beim

Energieverbrauch realisieren lassen, die

letztlich den Mietern zugutekommen“, so

Daffner. Die Funktionalitäten und damit

verbundenen Vorteile der Software reichen

aber noch weiter. So können Betriebsparameter

und eventuelle Fehlermeldungen

angezeigt, Zeitprogramme eingestellt

und Trenddaten analysiert werden.

Zudem bietet das Programm die Möglichkeit,

den Betriebszustand und Temperaturverlauf

jedes einzelnen Klimageräts

anzuzeigen und gegebenenfalls anzupassen.

Bilder: Mitsubishi Electric

www.mitsubishi-les.com

Alle Innengeräte sind mit „3D-i-see“-Sensor-Technologie

für eine intelligente Klimatisierung ausgestattet.

Die Technologie verfügt über einen Algorithmus, der die

Anzahl und Position von Personen im Raum erkennt und

die Anlagenbetriebsweise entsprechend anpasst.

10 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


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KLIMA

Kohlendioxid

CO 2 -Filterung gegen den Klimawandel

„Direct Air Capture“-Technologie gewinnt CO 2 aus der Umgebungsluft und macht es für Prozesse nutzbar

Bild: Climeworks/Julia Dunlop

„Was wäre, wenn wir verhindern könnten, dass der Klimawandel noch dramatischere Auswirkungen hat als bislang?“ Eine Frage, mit

der sich die Gründer von Climeworks in der Schweiz intensiv auseinandergesetzt haben und die als Basis für ihr Unternehmenskonzept

dient: CO 2 aus der Luft zu filtern. Ermöglicht wird dies durch die „Direct Air Capture“-Technologie.

Abschmelzende Polkappen, Hitzerekorde,

ein steigender Meeresspiegel – hauptsächlich

verursacht durch den Klimawandel

ist dessen bedrohliche Bedeutung für uns

und unseren Planeten mittlerweile in praktisch

jedes Wohnzimmer vorgedrungen.

Ein Hauptverursacher dieser bedrohlichen

Entwicklung: zu hohe CO 2 -Emissionen. Das

Pariser Übereinkommen, welches 2015 im

Zuge der Klimarahmenkonvention der Vereinten

Nationen verabschiedet wurde, zielt

darauf ab, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur

auf „deutlich unter

2 °C“ über dem vorindustriellen Niveau zu

halten, um die Risiken und Auswirkungen

der Klimakrise auf den Planeten erheblich

zu verringern. Aber wie kann dieses Abkommen

auch Wirklichkeit werden? Lösungsansätze

und Strategien, die zum Erreichen

dieser Ziele beitragen möchten,

gibt es einige. Eines dieser Konzepte liefert

das schweizer Unternehmen Climeworks:

die modulare „Direct Air Capture“-

Technologie, die CO 2 aus der Luft filtert und

den gewonnenen Rohstoff in unterschiedliche

Industriezweige weiter verkauft z. B.

als Dünger für Gewächshäuser – so wie am

Hauptstandort von Climeworks in Hinwil,

in der Schweiz.

Die „Direct Air Capture“-Technologie

Bereits im Jahr 2008 besuchten Christoph

Gebald und sein Kommilitone Jan Wurzbacher

– die zwei Gründer und Vorstandsmitglieder

von Climeworks – den Familienbetrieb

der Gebrüder Meier. Die beiden

damaligen ETH-Studenten hatten

die Idee, CO 2 direkt aus der Umgebungsluft

zu filtern und als Rohstoff zu verkaufen.

„Wir stellten unser Konzept vor und

schlossen eine Absichtserklärung über

den möglichen Kauf, wenn es uns gelingt,

eine entsprechende Anlage zu bauen“, erinnert

sich Christoph Gebald. Anschließend

entstand im Rahmen des „Venture

Challenge“-Kurses an der ETH Zürich ein

erster Businessplan.

Neun Jahre später thront die weltweit

erste kommerzielle Anlage ihrer Art auf

dem Dach der nur 400 m entfernt liegenden

Müllverwertungsanlage des Zweck-

12 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


KLIMA

Kohlendioxid

verbands Kehrichtverwertung Zürcher

Oberland (KEZO). „Seit unserem ersten Besuch

hier haben wir den Sprung von einigen

Millilitern pro Tag im Labor auf 900

Tonnen pro Jahr im industriellen Maßstab

geschafft“, sagt Climeworks-Geschäftsführer

Christoph Gebald stolz.

„Direct Air Capture“ – kurz DAC – heißt

das Verfahren, das Christoph Gebald und

Jan Wurzbacher inzwischen mit einem

Team von aktuell 65 Experten zur kommerziellen

Verfügbarkeit weiterentwickelt

haben. Für die Umsetzung der Anlage

in Hinwil wird Climeworks vom Bundesamt

für Energie BFE mit einem Beitrag

an den nicht amortisierbaren Kosten unterstützt.

Fakten zur „Direct Air Capture“-Anlage in Hinwil

Art der Anlage:

Climeworks DAC-18

Zahl der CO 2 -Kollektoren:

18

CO 2 -Kapazität pro Tag:

2460 kg (abhängig u. a.

von Wetterfaktoren)

CO 2 -Nutzung:

CO 2 -Anreicherung eines

Gewächshauses

Größe der CO 2 -Filteranlage: ca. 90 m²

Größe des Gewächshauses: 37 632 m²

Effekt im Gewächshaus: Steigerung des Ernteertrags um bis zu 20 %

18 Kollektoren filtern 900 t CO 2

Die 18 CO 2 -Kollektoren sind in drei Schiffscontainern

übereinander auf dem Dach

der Müllverwertungsanlage und in Sichtweite

zu den Gewächshäusern installiert.

„Die Ventilatoren außen dienen dazu,

die Umgebungsluft anzusaugen“, erklärt

Christoph Gebald. Im Inneren jedes Kollektors

findet dann der eigentliche Adsorptions-Desorptions-Prozess

statt. Die

CO 2 -reduzierte Luft wird wieder herausgeblasen.

„Unsere Filter werden innerhalb

weniger Stunden mit CO 2 gesättigt“,

beschreibt Gebald. Um den Desorptions-

Prozess zu starten, wird das gesättigte Filtermaterial

auf ca. 100 °C erhitzt. „Hierzu

nutzen wir die Abwärme der KEZO und

sind damit besonders ressourcenschonend“,

so Gebald. Dabei wird das hochreine

CO 2 freigesetzt und der Leitung zugeführt,

die die Gewächshäuser der Gebrüder

Meier mit dem Gas versorgt. Pro

Jahr kauft der landwirtschaftliche Betrieb

Climeworks 900 t des Gases zu marktüblichen

Preisen ab. „Die Nutzung von CO 2

aus der lokalen Umgebungsluft passt zu

unseren nachhaltigen Produktionsgrundsätzen

und unterstützt die Vermarktung

unserer Produkte“, sagt Meier. Das Wachstum

von Gurken oder Tomaten, die das

Unternehmen für den schweizerischen

Bild: Climeworks

Großhandel anbaut, wird deutlich gesteigert.

Bislang musste dafür eigens ein

Lkw aus größerer Entfernung den CO 2 -

Tank auffüllen.

CO 2 aus Umgebungsluft kurbelt

Pflanzenwachstum an

CO 2 ist in der Landwirtschaft ein wertvoller

Dünger: In der richtigen Dosis eingesetzt,

sorgt das Gas dafür, dass Tomaten,

Gurken oder Salat bis zu 20 % schneller

wachsen. „Die Pflanzen werden kräftiger

und größer“, sagt Fritz Meier, der bei der

Gebrüder Meier AG im schweizerischen

Hinwil für die Gewächshausproduktion

zuständig ist. Seither erhält der landwirt-

Bild: Climeworks/Julia Dunlop

Die DAC-Anlage auf dem Dach der Müllverwertungsanlage

des KEZO mit Blick

auf die Gewächshäuser der Gebrüder

Maier.

1/2020 www.ikz.de 13


Die

Gründer

von Climeworks:

Christoph Gebald (links) und Jan

Wurzbacher (rechts).

schaftliche Betrieb das CO 2 nicht mehr aus

industriellen Quellen per Lkw angeliefert,

sondern weltweit einmalig von einer

Anlage, die den wertvollen Rohstoff direkt

aus der Umgebungsluft filtert. Aufgrund

des zyklischen Prozesses sind die 18 Kollektoren

stets in unterschiedlichen Phasen

– dies ermöglicht die kontinuierliche

Belieferung der Gewächshäuser über eine

unterirdische Rohrleitung.

Bild: Climeworks/Julia Dunlop

Rohstoff für Getränke,

Kraftstoff und Materialien

Aufgrund der Vor-Ort-Herstellung muss

kein industrielles, fossiles CO 2 mehr per

Lkw zum Verbraucher antransportiert

und in Tanks zwischengespeichert werden.

Die Kunden reduzieren damit ihre

Emissionen sowie die Abhängigkeit von

fossilen Energien. Darüber hinaus kann

das von Climeworks gesammelte CO 2 verwendet

werden, um z. B. Getränke anzureichern

oder klimaneutrale Kraftstoffe

und Materialien herzustellen.

Mit der Installation der ersten kommerziellen

DAC-Anlage hat das Unternehmen

nicht nur Produktionskapazitäten

am Firmenstandort geschaffen, sondern

auch sein Expertenteam Schritt für

Schritt erweitert. „Mit den energetischen

und wirtschaftlichen Daten können wir

nun auch andere, größere Projekte zuverlässig

kalkulieren und dabei auf die Erfahrungswerte

aus der Praxis zurückgreifen“,

so Jan Wurzbacher.

Beispiel: Das

CarbFix2-Projekt

in Island arbeitet

seit 2017 mit

einer DAC-Anlage

in Kombination

mit einer unterirdischen

Mineralisierung

des CO 2 .

Projekt in Island

Climeworks hat sich hierfür

mit dem isländischen Ener -

gieversorger Reykjavik Energy

verbündet, um weltweit einmalig

die DAC-Technologie mit dauerhafter geologischer

Speicherung zu kombinieren.

Gemanagt wird das im Rahmen von Horizon

2020 von der EU geförderte Vorhaben

an einem der größten Geothermie-Kraftwerke

der Welt von Reykjavik Energy. In

Hellisheidi wird bereits CO 2 aus anderen

Quellen mineralisiert.

Mit der Pilotanlage in Island wird CO 2

direkt aus der Umgebungsluft gefiltert

und – in Wasser gebunden – über 700 m

in den Untergrund geleitet. In diesem Basaltreichen

Boden kann das sprudelnde

Gemisch aufgrund des hohen Drucks und

der hohen Temperaturen nicht mehr entweichen.

Stattdessen verbindet es sich mit

dem Basalt – ein natürlicher Prozess, bei

dem CO 2 mit dem basischen Gestein reagiert

und innerhalb weniger Jahre zu

Calciumcarbonat umgesetzt wird. Der

Vorteil? Calciumcarbonat – auch Calzit

genannt – kann weder durch äußere Wettereinflüsse

oder etwa auftretende Brände

geschädigt werden, sodass kein CO 2 mehr

austreten kann. Dadurch lässt sich CO 2 –

als Calzit gebunden – dauerhaft und sicher

aus der Atmosphäre entfernen.

Während der Testphase wird vor allem

untersucht, wie DAC auf die spezifischen

Wetterverhältnisse im Südwesten Islands

reagiert. Die Bedingungen in bestehenden

Geothermiekraftwerken in Island machen

es zu einem der besten Orte, um mit der

Endlagerung von CO 2 zu beginnen. Es gibt

jedoch noch mehr Orte, an denen ideale

Voraussetzungen vorherrschen. Z. B.

bietet das „Icelandic Rift“-System Kapazitäten,

um pro Jahr bis zu 50 Mio. t CO 2

zu speichern. Studien zufolge bieten sich

auf globaler Ebene sogar Kapazitäten, um

über 30 Bio. t CO 2 einspeichern zu können.

Geeignet sind dafür z. B. vor allem Standorte

in Nordamerika, im Mittleren Osten

oder auch in China.

Gurkenpflanzen in einem der Gewächshäuser der Gebrüder Maier.

Bild: Climeworks/Julia Dunlop

14 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


KLIMA

Kohlendioxid

Bild links: Prozesskette des Carb-

Fix2-Projekts in Island zur Filterung

und Mineralisierung von CO 2 . Bild

rechts: Basaltkern mit Carbonaten.

Negative Emissionen

zur Erreichung des 2-°C-Ziels

„Hoch skalierbare negative Emissionstechnologien

sind zum Erreichen des

2-Grad-Ziels der Weltgemeinschaft unerlässlich“,

sagt Christoph Gebald. „Die

DAC-Technologie bietet hierfür unzählige

Vorteile und ist in Kombination mit unterirdischer

Speicherung bestens geeignet.

Daher arbeiten wir jeden Tag daran,

unsere Mission, bis 2025 ein Prozent der

globalen CO 2 -Emissionen aus der Luft zu

filtern, zu erreichen.“ Um dieses Ziel umzusetzen,

sind laut Climeworks 250 000

DAC-Anlagen wie in Hinwil notwendig.

Parallel hierzu biete das Unternehmen

auch für „Einzelkämpfer“ ein passendes

Angebot: Seit Kurzem ist es für jede Person

möglich, Reise-Emissionen permanent

aus der Atmosphäre zu entfernen. Als Mitglied

der „Climeworks Pioneers“ lässt man

CO 2 im eigenen Namen zu Stein umwandeln

– und setzt somit ein Zeichen gegen

die Klimakrise.

www.climeworks.com

www.climeworks.shop

Bild: Climeworks/Julia Dunlop

Bild: Climeworks

Bild: Climeworks/Sandra O Snaebjornsdottir

Am Geothermie-

Kraftwerk

Hellisheidi auf

Island wird

erstmals CO 2 aus

der Luft in Stein

verwandelt.


KÄLTE

Datenverarbeitung

Optimierte Lüftungs- und

Klimatisierungssysteme für Rechenzentren

Rahmenbedingungen für Planung, Bau und Betrieb von Rechenzentren nach VDI-Richtlinie 2054

Obwohl der Energieverbrauch einzelner Computer stetig sinkt, führt die fortschreitende Digitalisierung in Gesellschaft und Industrie

zu einer Zunahme von Rechenzentrumsleistungen. Die rasante Entwicklung der IT-Systeme stellt neue und höhere Anforderung an die

Infrastrukturtechnik. Aus diesem Grunde musste die aus dem Jahr 1994 stammende VDI-Richtlinie 2054 „Raumlufttechnische Anlagen

für Datenverarbeitung“ zwingend aktualisiert werden. Nachfolgend einige Kernpunkte der aktuellen Richtlinie.

Die Zeiten, in denen bloß um die Machbarkeit

hoher Rechenleistungen gerungen

wurde, sind vorbei. Die Standards

sind gesetzt und nach oben verschoben.

In der Folge rückten andere Aspekte von

Rechenzentren in den Fokus: Ein möglichst

niedriger Energieverbrauch, Effizienz

und damit auch Klimaschutz gewinnen

zunehmend an Bedeutung. Die aktuelle

VDI-Richtlinie 2054 „Raumlufttechnik

– Datenverarbeitung (VDI-Lüftungsregeln)“,

von August 2019, setzt an diesem

Punkt an und stellt die Anforderungen an

Planung, Bau und Betrieb von energieeffizienten

Rechenzentren dar. Ein wichtiger

– wenn nicht der wichtigste – Faktor in diesem

Zusammenhang ist die Wärmefreisetzung

von Systemen der Datenverarbeitung.

Die Wärmeentwicklung liegt bei solchen

Systemen um ein Vielfaches höher als bei

herkömmlichen Wärmelasten wie Lampen,

Sonnenlicht oder der Umgebungstemperatur.

Entsprechend ist es Aufgabe der

Belüftungssys teme, die hohen Wärmelasten

sicher und effizient abzuführen.

Alternative Auslegungsgrundlagen

Die klimatechnischen Rahmenbedingungen,

die innerhalb eines Rechenzentrums

eingehalten werden sollen, sind

im Wesentlichen die Temperatur und die

Luftfeuchte. Dabei handelt es sich um die

Lufteintrittszustände in das IT-Equipment.

Als Auslegungsgrundlagen stehen

dazu neben der VDI-Richtlinie 2054 alternativ

weitere Regelwerke zur Verfügung:

• DIN EN 50600-2-3:2019-08 „Informationstechnik

– Einrichtungen und Infrastrukturen

von Rechenzentren, Teil

Bilder: dc-ce RZ-Beratung

KALTGANG

Bild 1: Modernes Rechenzentrum mit Kaltgangeinhausung.

2-3: Regelung von Umgebungsbedingungen“,

• ASHRAE Thermal Guidelines for Data

Processing Environments 2012; ASH-

RAE (American Society of Heating, Refrigeration,

Air-Conditioning Engineers),

• DIN EN 60721-3-3:1995-09 „Klassifizierung

von Umweltbedingungen (für

Telekommunikationsräume) – Teil 3:

Klassen von Umwelteinflussgrößen

und deren Grenzwerte“.

Die VDI 2054 enthält Empfehlungen, die

bei Planung, Errichtung und Betrieb von

technischen Anlagen zur Klimatisierung

von Einrichtungen für die Datenverarbeitung

zu beachten sind. Dabei werden folgende

Systeme allerdings nicht berücksichtigt:

WARMGANG

• Systeme zur Abführung von hohen Prozessorleistungen

direkt am Rechenkern

mittels flüssiger Kälteträger und

• Anlagen für Maschinenräume mit Arbeitsplätzen

(für Anforderungen bezüglich

dauerhafter Arbeitsplätze

wird auf die technischen Regeln wie

ASR A 3.5, ASR A 3.6, DIN EN 16798,

DIN EN 15251, VDI 6022 und VDI 3804

verwiesen). Im Gegensatz zur Fassung

der Norm von 1994 [1] – in der noch Vorgaben

für periphere Räume und Operatorräume

mit ständigen Arbeitsplätzen

enthalten waren – wurde der Inhalt

der Neufassung bewusst auf reine

Rechnerräume beschränkt.

Im Folgenden werden einige Aspekte zum

Inhalt und zu Schnittstellen der VDI 2054

dargelegt.

16 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


Bild: Beuth Verlag/VDI 2054

Systemauswahl

Bild 2 zeigt eine Vielzahl von Lösungsmöglichkeiten,

die sich bei der Kombination

der Anlagen bzw. Komponenten

für wasser-, luft- und kältemittelbasierte

Wärmeträgersysteme mit den Installationsorten

(Rack, DV-Raum, Gebäude) ergeben,

um die im Server anfallende Wärmeleistung

abzuführen. I. d. R. muss das

System:

• die Kriterien des Anforderungskatalogs,

• die jeweiligen Anwendungsbedingungen

und örtlichen Gegebenheiten

sowie

• die Anforderungen hinsichtlich der

Ener gie- und Kosteneffizienz erfüllen.

Für den Nachweis der Effizienz ist meist

eine Berechnung des Jahresenergieverbrauchs

und der jährlichen Energiekosten

– auf der Grundlage der statistischen Jahresstunden

für die Außentemperatur und

unter Berücksichtigung der Abhängigkeit

des Energie- sowie des Wasserverbrauchs

von der Außentemperatur – zu erstellen.

Die Kälteträgersysteme (Kaltwasser,

Kühlwasser, indirekte freie Kühlung, direkte

freie Kühlung, Kältemittel) werden

in dem Kapitel Systemauswahl erläutert.

Die Zielstellung der Norm bestand jedoch

nicht darin, detaillierte Planungshinweise

für das gewählte System zu erstellen.

Hierfür wird auf separate Regelwerke verwiesen,

z. B. auf die VDI-Richtlinie 6018

für die Auswahl und die Dimensionierung

der Kälteerzeugung sowie die Auswahl

des Kältemittels, oder auf die VDI-

Richtlinie 2047 Blatt 2, für die Auslegung

von Verdunstungs- und Hybridkühleinrichtung.

Luftführungssysteme

im Rechenzentrum

Die Luftführung im Rechenzentrum beeinflusst

entscheidend die mögliche Wärmeabführung

aus den Racks sowie die

ener getische Effektivität der Anlage. Eine

Übersicht über mögliche Luftführungssysteme

wird in Tabelle 1 dargestellt. Diese

angeführten Varianten werden jeweils

auch auf Basis einer Prinzip-Darstellung

(wie in Bild 3), in der Richtlinie mit Vorund

Nachteilen beschrieben.

Bild 2: Übersicht der typischen Systemkonstellationen nach [2].

Im Kapitel „Luftführungssysteme“

zeigt sich besonders der Fortschritt bezüglich

effektiver Abführung von Wärmelasten

aus Rechenzentren. In der Fassung

von 1994 [1] wurde nur die Variante

„Freie Strömung durch Doppelboden“ beschrieben.

Dies spiegelt die damalige Praxis

der unstrukturierten Aufstellung und

Anordnung der Server/Racks wider. Die

konsequente Ausrichtung der Server mit

1/2020 www.ikz.de 17


Tabelle 1: Übersicht der Lüftungssysteme nach [2].

Maximal

erreichbare Kühllast

Energetische

Bewertung

Ungeführte

Lufteinbringung

≤ 500 W/m 2

≤ 2 kW/Rack

Freie Strömung

durch Doppelboden

≤ 1000 W/m 2

≤ 4 kW/Rack

Offene Kalt-/

Warmgangklimatisierung

≤ 1500 W/m 2

≤ 6 kW/Rack

Kalt-/ Warmgangklimatisierung

mit

Einhausung

< 4000 W/m 2

< 12 kW/Rack

Klimatisierung über

wassergekühlte

Racks

(8…25) kW/Rack

Schlecht Schlecht Gut Sehr gut Sehr gut

Investition Gering Mittel Mittel Hoch Hoch

Einsatzbereich (5…10) m 2

Etagenpatchraum

Mobilfunkbasisstation

dezentraler Serverraum

Bis 400 m 2

Bestandsrechenzentrum

dezentraler Serverraum

Rechenzentrum

dezentraler Serverraum

Rechenzentrum

Rechenzentrum

dezentraler Serverraum

Etagenpatchraum

Zulufttemperatur Ca. (12…20) °C Ca. 16 °C Ca. 20 °C Ca. 24 °C Daten systemabhängig

Ablufttemperatur 22 °C 22 °C 30 °C > 35 °C

Temperaturdifferenz

zwischen Abluft- und

Zulufttemperatur

(2…10) K Max. 6 K Max. 10 K > 10 K

Bild: Beuth Verlag/VDI 2054

Bild 3: Kalt-/Warmgangklimatisierung mit Doppelboden.

der Lufteintrittsseite in einem Gang und

der Luftaustrittsseite im anderen Gang

(„Kalt-/Warmgangprinzip“) war noch

nicht üblich.

Doppelbodenausführung/-auslegung

Aus energetischen und funktionellen

Gründen wird der Doppelbodenauslegung

ein separates Kapitel in der Richtlinie

gewidmet. Die Praxis zeigt, dass

bei der Luftverteilung über den Doppelboden

häufig Probleme infolge falscher

Dimensionierung auftreten. Die Zielstellung

besteht darin, eine möglichst

gleichmäßige Beaufschlagung der Lüftungsplatten,

die im Kaltgang angeordnet

sind und die Kaltluft für die Server

einströmen lassen, zu erreichen. Dies

wird erreicht, indem im Doppelboden ein

entsprechend hoher Vordruck durch den

Strömungswiderstand der Lüftungsplatten

aufgebaut wird. In der VDI 2054 sind

Auslegungsrichtwerte für die Geschwindigkeit

und den Druckverlust im Doppelboden

entsprechend Tabelle 2 empfohlen.

Des Weiteren sind in der Norm Auslegungshilfen

für die Berechnung des

Druckverlustes sowie zur Berechnung

der Geschwindigkeit im Doppelboden in

Abhängigkeit von der Kühlleistung angeführt.

Betriebssicherheit – Verfügbarkeitsklassen

für Klima und Kälte

Rechenzentren werden in der Regel durchgehend

betrieben und stellen somit hohe

Anforderungen an die Betriebssicherheit,

die durch redundante Ausführung der Anlagen

bzw. Komponenten erreicht wird.

Bei der Planung von Rechenzentren hat

insbesondere die geforderte Verfügbarkeit

einen großen Einfluss auf Anlagenkonzeption,

späteren Energie- und Medienverbrauch

sowie Investitionskosten. In

der Richtlinie werden, in Anlehnung an

international verbreitete Definitionen,

vier Verfügbarkeitsklassen (Klassen A,

niedrigste Verfügbarkeit, bis D, höchste

Verfügbarkeit) für Anlagen zur Klimatisierung

von IT-Equipment festgelegt und

die Merkmale sowie Anforderungen an

die Anlagen der einzelnen Verfügbarkeitsklassen

beschrieben. Die Klassifizierung

basiert darauf, dass sich technische Komponenten

hinsichtlich ihres Einflusses auf

die Verfügbarkeit wie folgt unterscheiden

lassen:

• ausfallkritische Komponenten (z. B.

Kälteerzeuger, Rückkühler, Umluftklimageräte,

Pumpen, Antriebe, regelmäßig

instandsetzungsbedürftige Armaturen)

und

Tabelle 2: Auslegungsrichtwerte für den Druckverlust von Doppelbodenplatten in Abhängigkeit

der maximalen Luftgeschwindigkeit nach [2].

Geschwindigkeit im Doppelboden

mit maximalem

Luftvolumenstrom in m/s

Auslegungsdruckverlust

der Lüftungsplatten in Pa

Anmerkung

1,0 6 Bevorzugter Auslegungsbereich

2,0 8

3,0 15

4,0 25 Überschreitung der Geschwindigkeit

von 3 m/s ist im Einzelfall zu

5,0 37

prüfen.

6,0 51

18 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


KÄLTE

Datenverarbeitung

• weniger ausfallkritische Komponenten

(z.B. Rohrleitungen einschließlich

Dämmungen, manuelle Absperrklappen).

Ausgehend von der Systemausstattung

führen die Verfügbarkeitsklassen in Verbindung

mit der Komponenteneinteilung

zur Betriebsweise (nicht redundant, redundant,

parallel Betrieb etc.). So lassen

sich die einzelnen Anlagenbetriebsweisen

leichter ermitteln.

In VDI 2054 werden darüber hinaus

auch die Auswirkungen von Störungen

sowie Wartung und Instandsetzung der

technischen Komponenten auf die Klimatisierung

des IT-Equipments detailliert beschrieben.

Bild 4: Beispiel einer Kaltgangeinhausung mit Lufteinbringung über einen Doppelboden.

Bild: Beuth Verlag/VDI 2054

Planungsgrundlagen/

Auslegungsparameter

Ausgehend von der Definition der für das

Rechenzentrum relevanten Temperaturen,

wie Zulufttemperatur, DV-Eintrittsund

DV-Austrittstemperatur und Ablufttemperatur,

sind nachfolgende Grundlagen

u.a. zu beachten:

Die Lufteintrittstemperatur sollte aus

energetischen Gründen möglichst hoch

sein. Bei den heutigen Rechnertechnologien

sind Eintrittstemperaturen im Bereich

von 25 °C bis 30 °C möglich (Bild 4).

Die Anforderungen an die Luftfeuchtigkeit

ergeben sich aus den Einsatzbedingungen

für das IT-Equipment. Üblicherweise

liegen die Grenzwerte für die

minimale und maximale relative Luftfeuchtigkeit

bei 20 % r. F. und 80 % r. F. Damit

ist der Toleranzbereich wesentlich größer,

als in der ersten Fassung der Richtlinie

(mit Grenzwerten von 30 % r. F. sowie 68 %

r. F.). Es ergeben sich somit höhere Einsparmöglichkeiten,

wenn die Luftfeuchtigkeit

variabel nach den Kriterien eines wirtschaftlichen

Betriebs geregelt wird.

Konkrete Anforderungen an den

Schalldruckpegel im Rechnerraum sind

im Gegensatz zur Vorgänger-Richtlinie

nicht mehr angeführt. Dies hat u. a. zum

Hintergrund, das in modernen Rechenzentren

mit hoher Leistungsdichte die

Schallemission der Rechentechnik in der

Regel wesentlich größer als die Schallemission

der Klimageräte ist.

Neben verschiedenen Möglichkeiten

zur Berechnung der IT-Wärmebelastung

bietet die VDI 2054 auch Berechnungsgrundlagen

zur Bestimmung der Gesamtkühllast

und des Kühlluftvolumenstroms.

Regelkonzepte

Beispiele für Regelkonzepte von Klimageräten

sind in der Anlage C der Richtlinie

aufgeführt. Es wird dabei prinzipiell unterschieden

zwischen den Ausführungsvarianten

„mit“ und „ohne“ Kaltgang-Einhausung.

Dazu ein Beispiel der Variante A2 – „Regelkonzept

zur Leistungsregulierung der

Umluftklimageräte, ohne Kaltgang-Einhausung,

Regelgröße Lufttemperaturdifferenz:

Zusätzlich zur Ablufttemperatur wird

die Zulufttemperatur auf einen vorgegebenen

Sollwert geregelt. (Dieses Konzept

entspricht einer ∆T = konst.-Regelung).

Die Einhaltung der Zulufttemperatur geschieht

durch Stellen des Kaltwasserregelventils,

während zur Einhaltung der Ablufttemperatur

die Drehzahl des Ventilators

angepasst wird (Bild 5).

Literatur:

[1] VDI 2054:1994-09 „Raumlufttechnische Anlagen

für Datenverarbeitung“ (mit Überprüfung

vom Januar 2000), Beuth Verlag

[2] VDI 2054:2019-08 „Raumlufttechnik – Datenverarbeitung

(VDI-Lüftungsregeln)“, Beuth

Verlag

Autor: Dr.-Ing. Jürgen Zschernig, Projektleiter

bei dc-ce RZ-Beratung in Frankfurt am Main und

Mitglied des VDI-Richtlinienausschusses VDI 2054

Bild 5: Beispiel „Regelkonzept zur Leistungsregulierung der Umluftklimageräte, ohne

Kaltgang-Einhausung, Regelgröße Lufttemperaturdifferenz.

Bild: Beuth Verlag/VDI 2054

1/2020 www.ikz.de 19


KÄLTE

Kältemittel

Kaltwassersysteme bieten flexible

Einsatzmöglichkeiten

Situation zur F-Gas-Verordnung, Einsatzkriterien für Kaltwassersysteme

Die fortschreitende Verschärfung der F-Gas-Verordnung stellt die Klimabranche vor einige Herausforderungen. So zwingt das Phase-

Down-Szenario beispielsweise die Hersteller von Kälte- und Klimaanlagen neue Kältemittel einzusetzen. Ebenso sind Fachplanungsund

Handwerksunternehmen betroffen, die sich z. B. mit der Frage beschäftigen müssen, ob die heute installierten Anlagen sich auch

in einigen Jahren noch problemlos betreiben lassen. Somit ist das Interesse aller Beteiligten an zukunftssicheren Technologien groß.

Unter diesem Aspekt bieten z. B. Kaltwassersysteme verschiedene Vorteile, die nachfolgend neben der Situation zur F-Gas-Verordnung

aufgezeigt werden.

Um die Erderwärmung durch fluorhaltige

Kältemittel (sogenannte F-Gase) zu

reduzieren, hat die Europäische Union

die Verordnung 517/2014, besser bekannt

als F-Gas-Verordnung, erlassen.

Durch die Verordnung sollen die Emissionen

des Industriesektors bis zum Jahr

2030 um 70 % gegenüber 1990 reduziert

werden. Dies soll durch drei Ansätze geschehen.

Eine zentrale Rolle spielt dabei

die schrittweise Beschränkung (Phase-

Down) der am Markt verfügbaren Mengen

an teilfluorierten Kohlenwasserstoffen

(HFKW) bis zum Jahr 2030 auf ein Fünftel

der heutigen Verkaufsmengen. Die beiden

anderen Maßnahmen sind zum einen

der Erlass von Verwendungs- und Inverkehrbringungsverboten,

wenn technisch

machbare, klimafreundlichere Alternativen

vorhanden sind, sowie zum anderen

die Beibehaltung und Ergänzung der Regelungen

zu Dichtheitsprüfungen, Zertifizierung,

Entsorgung und Kennzeichnung.

Ausschlaggebender Maßstab für die

Einordnung eines F-Gases ist dessen relatives

Treibhauspotenzial, das mit dem

englischsprachigen Ausdruck „global warming

potential“ (GWP) bezeichnet wird. Der

GWP-Wert gibt die Auswirkungen auf den

Treibhauseffekt einer bestimmten, in die

Atmosphäre emittierten Menge des jeweiligen

Gases im Vergleich zur gleichen Menge

CO 2 an. Kohlendioxid hat dabei laut Definition

bei 100 Jahren Zeithorizont das

relative Treibhauspotenzial 1. Für beispielsweise

Methan beträgt der GWP-Wert 23, das

bedeutet, dass 1 kg Methan in 100 Jahren

23-mal stärker zum Treibhauseffekt beiträgt,

als 1 kg CO 2 . Deutlich höher liegen die

Werte bei nicht natürlichen Kältemitteln.

So hat das früher gebräuchliche R404A einen

GWP-Wert von 3922 und das heute vielfach

in Wärmepumpen und Kaltwassererzeugern

verwendete R410A den Wert 2088.

Die verschärften Vorschriften führen

dazu, dass – wie von der EU beabsich tigt

– etablierte Kältemittel mit vergleichsweise

hohem GWP nach und nach vom

Markt verdrängt werden. Als erstes von

den Neuerungen betroffen war die Kältebranche.

R404A, das z. B. zur Produktkühlung

in Supermärkten eingesetzt wurde,

war nach Einführung der Verschärfung

relativ schnell zum Teil nur noch schwer

verfügbar. Danach folgten weitere Stufen,

die nun weitere Kältemittel betreffen,

z. B. R410A, das u. a. in der Klimaindustrie

in Einsatz ist. Auch in diesem Bereich

hat sich das Phase-Down-Szenario

direkt in einer deutlichen Preissteigerung

für das Kältemittel bemerkbar gemacht,

hier zum Teil von über 400 %, im Vergleich

zur Zeit vor der F-Gas-Verordnung. „Si -

Mit dem Phase-Down-

Szenario beabsichtigt

die EU die schrittweise

Verdrängung

und Reduzierung

von Kältemitteln mit

hohem GWP.

20 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


KÄLTE

Kältemittel

In Kaltwassererzeugern befindet sich das Kältemittel nur in einem kleinen Kreislauf im Gerät.

cherlich wird hier die Verfügbarkeit noch

über die nächsten Jahre gegeben sein, weil

es in der Branche sehr gebräuchlich ist.

Aber die Preise werden weiter drastisch

steigen. Deswegen müssen die Hersteller

reagieren und nach alternativen Kältemitteln

mit einem niedrigeren GWP suchen“,

erläutert Dennis Peters, Leiter Produktmanagement

bei der Kampmann GmbH.

Auswirkungen der F-Gas-Verordnung

beschäftigen alle Beteiligten

Die Umstellung der Anlagen auf neue Kältemittel

mit niedrigerem relativen Treibhauspotenzial

wird jedoch durch die Tatsache

erschwert, dass Kältemittel mit

einem GWP unter 1000 fast immer auch

mit Nachteilen verbunden sind, z. B. wenn

sie brennbar, giftig oder toxisch sind. Weil

Kältemittel mit letzteren Eigenschaften

aufgrund höherer Gefahr für Personen

nicht für Klimageräte infrage kommen,

werden Substanzen eingesetzt, die als

schwer entflammbar gelten, wie R32. Mit

einem GWP von 675 entspricht das relative

Treibhauspotenzial dieses Kältemittels

nur etwa einem Drittel im Vergleich

zu R410a. Hinzu kommen weitere Vorteile

wie die rund 20 % höhere volumetrische

Kälteleistung gegenüber R410A sowie ein

etwa 4,4 % höherer theoretischer COP

(Coeffizient of Performance), sodass R32

derzeit zunehmend zum Einsatz kommt.

„Auch in Kaltwassererzeugern ist R32

eine gute Alternative, da bei diesen Systemen

kein Kältemittel im Gebäudeinneren

nötig ist und daher die Brennbarkeit nur

eine untergeordnete Rolle spielt. Anders

sieht es bei Direktverdampfungssystemen

aus. Für den Einsatz brennbarer Kältemittel

im Personenaufenthaltsbereich gibt es

besondere Auflagen, die beachtet werden

müssen, damit es in geschlossenen Räumen

nicht zu einer Atmosphäre kommen

könnte, in der sich das Kältemittel entzündet.

Mit Kaltwassersystemen ist man hingegen

immer auf der sicheren Seite“, betont

Peters.

Während für die Hersteller also die Suche

nach alternativen Kältemitteln im Fokus

steht, beschäftigt das Thema F-Gas-

Verordnung Fachplaner und -handwerker

u. a. im Hinblick auf die Aspekte Reparatur

und Gewährleistung. Sorge bereitet ihnen

vor allem das mögliche Szenario, dass sie

haften müssen, wenn einige Jahre nach der

Installation eine Anlage stillgelegt werden

muss, aufgrund eines eventuellen Verbots

oder mangelnder Verfügbarkeit des eingesetzten

Kältemittels. „Dazu gibt es bislang

zwar noch keine klare Rechtslage, jedoch

besteht nach Aussage verschiedener Experten

tatsächlich die Möglichkeit, dass Richter

die Haftung bei Kältefachbetrieben oder

Planungsbüros sehen und diese somit für

den Schaden aufkommen müssten“, so Peters

und weiter: „Dieses Risiko gilt es durch

eine vorausschauende Planung zu vermeiden,

da dem finanziellen Schaden für die

Betriebe auch der Image- bzw. Vertrauensverlust

hinzukäme.“

Kaltwassersysteme

Neben dem bereits erwähnten Aspekt,

dass bei Kaltwassersystemen sich i. d. R.

kein Kältemittel in gefährdeten Bereichen

befindet, bieten die Systeme weitere Vorteile.

So sind die Auswirkungen möglicher

Szenarien wie eine weitere Verschärfung

der F-Gas-Verordnung oder Verbote bzw.

die mangelnde Verfügbarkeit von Kältemitteln

geringer. Sollte aus diesen Gründen

das Ersetzen des Kältemittels erforderlich

sein, so ist dies bei Kaltwassererzeugern

auf den kleinen Kreislauf im

Gerät begrenzt. Bei Anlagen, bei denen

sich das Kältemittel auch im gesamten

Rohrleitungssystem sowie in den Innengeräten

befindet, ist eine Umrüstung dagegen

nur schwerer realisierbar. „Bereits

in der Vergangenheit kam es bei gesetzlich

vorgeschriebenen Umstellungen von Kältemitteln

in Klimaanlagen häufig zu der

Situation, dass das gesamte Rohrleitungssystem

und die Innen- sowie Außeneinheiten

komplett getauscht werden mussten“,

schildert Peters.

„Tatsächlich haben wir festgestellt, dass

Kaltwassersysteme wieder stärker in den

Fokus der Kunden rücken, nachdem in den

vergangenen Jahren der Markt für VRF-Anlagen

stetig gewachsen ist“, so Peters weiter.

Einen weiteren Grund für das Interesse

sieht der Produktmanager auch in der Anlagenfunktion:

„Kaltwassererzeuger wie die

‚KaClima‘-Geräte von Kampmann können

sowohl zum Kühlen als auch zum Heizen

eingesetzt werden. Zusätzlich zeichnet sich

die Lösung durch ihre einfache und damit

schnelle Montage aus. Alle grundsätzlichen

Einstellungen sind werksseitig programmiert,

weitere individuelle Anpassungen

sind vor Ort möglich“, ergänzt Peters.

Bei Einsatz eines Kaltwassererzeugers bietet

sich der Vorteil, dass sich in gefährdeten

Bereichen kein Kältemittel befindet, da im

Gebäudeinneren die Energie mittels Wasser

übertragen wird.

Das Unternehmen aus Lingen unterstützt

Betriebe dabei sowohl durch einen

Inbetriebnahme-Service als auch durch

passendes Zubehör wie eine „Hydraulikbox“,

die Komponenten für eine Trennung

des primären vom sekundären Kreislauf

beinhaltet.

Bilder: Kampmann

www.kampmann.de

1/2020 www.ikz.de 21


KÄLTE

Erzeugung

Kühlen mit Verdunstungskälte

Die adiabate Kühlung kann eine Alternative zu Kompressionskälteanlagen sein.

Ökologische und ökonomische Gründe sprechen dafür

Zur Bereitstellung von Kälte für die Raumklimatisierung dienen überwiegend elektrisch betriebene Kompressionskälteanlagen. Deren

Einsatz ist aber mit hohen Energiekosten und CO 2 -Emissionen verbunden. Eine Alternative sind adiabate Kühlsysteme. Wir stellen die

Technik, ihre Einsatzfelder und -grenzen vor.

Bild: SEW Systemtechnik für Energierecycling und Wärmeflussbegrenzung GmbH

Vor allem im Nichtwohnbereich, etwa in

Bürogebäuden, Krankenhäusern oder Produktionshallen,

können mittels adiabater

Kühlung Energie und damit CO 2 -Emissionen

eingespart werden. Das Prinzip ist

simpel: Wasser wird verdunstet, dabei

entsteht „Verdunstungskälte“. In der Klimatechnik

wird die adiabate Kühlung so

eingesetzt, dass der Luftstrom in einem

raumlufttechnischen Gerät befeuchtet

und damit abgekühlt wird. Nicht mit Wasser

gesättigte Luft wird mit jedem Gramm

Wasser, mit dem die Luft befeuchtet wird,

um ca. 2,5 °C abgekühlt.

Es gibt grundsätzlich vier Möglichkeiten

der Anwendung in raumlufttechnischen(RLT)-Anlagen:

1. Zuluftbefeuchtung

Bei der Zuluftbefeuchtung wird Außenluft

über einen Befeuchter geleitet und dabei

abgekühlt. Dabei muss beachtet werden,

dass die Luft nicht beliebig stark befeuchtet

werden kann, sondern vielmehr

innerhalb des Behaglichkeitsbereiches liegen

sollte. Dieser liegt für normale Raumtemperaturen

zwischen 20 und 22 °C bei

30 bis 65 % relativer Feuchte. Steigt die

Raumtemperatur bis 26 °C, sollte die relative

Feuchte 55 % nicht übersteigen. Die Erzeugung

von Luftzuständen, die innerhalb

des Behaglichkeitsbereiches liegen, ist nur

bei sehr trockenen, in Mitteleuropa eher

selten anzutreffenden Außenluftzuständen

möglich. Aus diesem Grund ist die direkte

Zuluftbefeuchtung für die praktische

Anwendung der adiabaten Kühlung in der

Klimatechnik nur bedingt geeignet.

2. Abluftbefeuchtung mit

Wärmerückgewinnung

Bei der Abluftbefeuchtung mit Wärmerückgewinnung

(WRG) wird die Abluft zunächst

befeuchtet und dadurch abgekühlt.

Je nach Befeuchtertyp sind relative Feuchten

bis zu 100 % möglich. Die abgekühlte

Bild 1: Prinzip der

adiabaten Kühlung

in einem Kreislauf-

Verbund-System mit

integrierter Nacherwärmung

und

Nachkühlung.

Abluft wird über ein WRG-System geleitet,

der Zuluftstrom dadurch abgekühlt.

Bei den verwendeten WRG-Systemen

sollte beachtet werden, dass nur stoffdichte

Systeme, in der Regel Plattenwärmeübertrager

oder Kreislauf-Verbund-Systeme

(KVS), zum Einsatz kommen, da sonst die

Zuluftfeuchte durch die Übertragung der

Feuchte aus der Abluft zu stark erhöht wird.

KVS haben den Vorteil, dass sie bei der

räumlichen Trennung der Zu- und Abluftwege

sowie auch für die Nachrüstung in

bestehenden Klima- und Lüftungsanlagen

eingesetzt werden können (Bild 1). Beim

Einsatz von Hochleistungswärmeübertragern

und -befeuchtern, die zu einer Übersättigung

der Abluft führen, sind Abkühlungen

der Außenluft zwischen 10 und

12 K (Kelvin) möglich.

Die adiabate Kühlung in Kombination

mit Plattenwärmeübertragern setzt

eine räumliche Nähe der Zu- und Abluft

voraus. Hier gibt es die einfache Variante

in der Kombination von Kreuzstromwärmeübertrager

mit vorheriger Befeuchtung

der Abluft. Bei diesem System wird eine

Abkühlung der Zuluft bis zu 6 K erreicht.

Eine effizientere Variante ist der Einsatz

von Doppelplatten- bzw. Gegenstromwärmeübertragern

mit integrierter Befeuchtung

der Abluft (Bild 2). Bei diesem System

erfolgen die Kühlung und Wärmeübertragung

gleichzeitig in einem Bauteil.

Das Wasser für die Verdunstungskühlung

wird direkt in den Wärmeübertrager

eingespritzt. Die Abluft wird hierdurch

übersättigt, was zu einer Leistungssteigerung

gegenüber dem getrennten Prozess

von ca. 40 % führt und es werden Abkühlungen

der Zuluft bis zu 12 K erreicht. Dieses

Prinzip wird im h-x-Diagramm (Bild 3)

verdeutlicht.

22 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


KÄLTE

Erzeugung

Bild: Menerga GmbH

Bild 2: Adiabater Kühlprozess mit direkter

Wassereinspritzung und Gegenstrom-

Wärmeübertrager.

Bild: EnergieAgentur.NRW

Bild 3: Adiabater Kühlprozess über WRG-System, Darstellung im h-x-Diagramm: Prozess 1 (blau): adiabate Befeuchtung und Abkühlung der Abluft;

Prozess 2 (rot): Erwärmung der Abluft durch das WRG-System zur Fortluft; Prozess 2 (grün): Abkühlung der Außenluft durch das WRG-System zur

Zuluft.

3. Zuluftbefeuchtung mit

vorgeschalteter Lufttrocknung

Bei der Zuluftbefeuchtung hat man mit

dem Problem der zu hohen Zuluftfeuchte

zu tun, umgekehrt ist zudem die Wasseraufnahmefähigkeit

der Außenluft

bzw. der Abluft oft begrenzt, was den gewünschten

Kühleffekt nur unzureichend

gewährleistet. Dieses Problem wird umgangen,

indem die Luft vor dem Eintritt

in den Befeuchter aktiv getrocknet wird.

Diese Art der Luftführung, d. h. die Trocknung

und anschließende Befeuchtung des

Luftstromes, wird unter dem Begriff DEC

(desiccand evaporative cooling) beschrieben.

Die Luftentfeuchtung erfolgt über

hygroskopische Medien, z. B. Zeolithe,

Salze und Silikate, die auf einer Matrixstruktur

aufgebracht werden (Sorptionskörper).

Diese Medien entziehen den in

der Luft enthaltenen Wasserdampf (Adsorption)

und speichern ihn. Lufttrocknung

ist thermodynamisch die Umkehrung

des Befeuchtungsprozesses, d. h. es

kommt bei der Entfeuchtung zur Erwärmung

der Luft. Diese Temperaturerhöhung

muss wieder rückgekühlt werden.

Das kann aufgrund der hohen Temperaturen

in den meisten Fällen sehr leicht mit

Außen- oder Fortluft erfolgen. Nach der

Rückkühlung wird der Zuluftstrom, wie

bereits zuvor beschrieben, so lange adia-

1/2020 www.ikz.de 23


KÄLTE

Erzeugung

Bild: Klingenburg GmbH, Zahlen von EnergieAgentur.NRW eingefügt

Bild: Klingenburg GmbH, Zahlen von EnergieAgentur.NRW eingefügt

Bild 4: Beispiel einer Systemlösung.

bat befeuchtet, bis der gewünschte Luftzustand

bezüglich relativer Feuchte und

Temperatur erreicht ist.

Die Trocknungsmedien müssen auch

wieder regeneriert (d. h. desorbiert) werden.

Die Desorption erfolgt durch Aufheizen

der Sorptionskörper, sodass das gespeicherte

Wasser ausgetrieben wird. Die

Desorptionstemperatur hängt stark vom

verwendeten Sorptionsmittel ab und bewegt

sich zwischen ca. 50 und mehreren

100 °C. Für die Klimatechnik bieten sich

primär Sorptionsmedien mit geringen Regenerationstemperaturen

an. Es kann z.B.

mit Abwärme aus Blockheizkraftwerken,

solarthermisch erzeugter Wärme oder

Fernwärme, die in den Sommermonaten

oft preisgünstig ist, regeneriert werden.

In den Bildern 4 und 5 wird dieser Prozess

verdeutlicht: Die Außenluft mit 32 °C

und 40 % relativer Feuchte (1) wird über

den Sorptionsregenerator entfeuchtet, dabei

allerdings auch erwärmt (2). Die Wärme

wird der Luft im Wärmeregenerator

Bild 5: Auslegungszustand

Sommer,

Darstellung in h-x-

Diagramm.

wieder entzogen (3) und im Verdunstungskühler

(Befeuchter) wird die gewünschte

Zuluftkondition eingestellt (4). Damit

dieser ganze Prozess auch funktioniert,

muss die Abluft mit in den Prozess eingebunden

werden. Dieser Prozess kann

in den Bildern 6 und 7 ebenfalls verfolgt

werden, deshalb soll darauf nicht näher

eingegangen werden.

4. Zuluftrückführung und

Befeuchtung im Gegenstromprinzip

Bei diesem Prinzip wird ein Teil der bereits

im Wärmeübertrager gekühlten Luft

wieder zurückgeführt. Dieser Luftstrom

wird im Wärmeübertrager befeuchtet, sodass

er sich abkühlt. Dabei kühlt sich die

warme Außenluft ab. Nach einer Startphase

stellt sich ein stabiles System ein und

es sind Abkühlungen der Außen-/Zuluft

bis zu 10 K möglich. Im Folgenden wird

der Prozess erläutert und in den Bildern

6 und 7 verdeutlicht:

Die Außenluft (1) wird auf der Primärseite

des Wärmeübertragers von 32 °C,

40 % relativer Feuchte auf 23 °C, 70 % relativer

Feuchte gekühlt (2) und 2/3 der

Außenluft wird als Zuluft in den Raum

gebracht (3). 1/3 der Zuluft wird als Prozessluft

(4) über die Sekundärseite des

Wärmeübertragers geführt und befeuchtet.

Da der Luftstrom auf der Sekundärseite

nur 1/3 des Luftstroms auf der Primärseite

beträgt, ist die Enthalpiedifferenz

hier drei Mal so groß. Die Prozessluft hat

28 °C, 90 % relative Feuchte bei Austritt aus

dem Wärmeübertrager (5). Die Abluft wird

über einen Bypass geführt und vermischt

sich mit der Prozessluft (6). Die Abluft hat

die zweifache Menge der Prozessluft, sodass

sich ein Mischpunkt von 27 °C, 64 %

relativer Feuchte ergibt. Die vermisch ten

Luftströme werden dann Fortluft.

Betriebskosten im Vergleich –

ein Rechenbeispiel

Die adiabate Kühlung ist allerdings sehr

von den Feuchtezuständen der Außenund

damit auch indirekt der Abluft abhängig.

An sehr schwül-warmen Sommertagen

kann die gewünschte Kälteleistung

von der adiabaten Kühlung oft nicht erbracht

werden. Diese Wetterzustände sind

allerdings im mitteleuropäischen Raum

24 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


KÄLTE

Erzeugung

selten anzutreffen. Daher kann die Systemtechnik

hierzulande durchaus als Alternative

zur elektrisch betriebenen Kompressionskälteanlage

angesehen werden.

Nicht zuletzt sprechen auch die bereits erwähnten

Energieeinsparungen dafür. Ein

Rechenbeispiel soll das verdeutlichen:

Es soll ein Luftvolumenstrom von 10 000

m³/h mit 32 °C und 40 % relativer Feuchte

um 10 °C abgekühlt werden. Bei der konventionellen

Kühlung mittels Kompressionskälteanlage

wird hierfür eine Kälteleistung

von ca. 35 kW benötigt. Wenn die Kälteanlage

eine COP von 5 ausweist, werden

ca. 7 kW elektrischer Leistung benötigt. Bei

einem Strompreis von 0,25 Euro/kWh ergibt

das Kosten von 1,75 Euro pro Stunde.

Bei der adiabaten Kühlung werden für

die gleiche Kälteleistung ca. 50 l Wasser

benötigt und ca. 1 kW elektrische Pumpenleistung.

Die kWh Strom kostet 0,25

Euro pro Stunde und das Wasser 0,1 Euro

pro Stunde, bei Wasserkosten von 2 Euro

pro m³. (Da das Wasser verdunstet, braucht

hierfür keine Abwassergebühr entrichtet

werden.) Das ergibt zusammen Kosten in

Höhe von 0,35 Euro pro Stunde, was einer

Einsparung von 80 % entspricht.

Bild 6: Adiabater Kühlprozess bei der Zuluftrückführung mit Befeuchtung im Gegenstromprinzip.

Bild: Kampmann GmbH, Zahlen von EnergieAgentur.NRW eingefügt

Bild: Kampmann GmbH

Schlussbetrachtung

Der große Vorteil der adiabaten Kühlung

liegt in der Reduzierung der Betriebskosten.

Betrachtet man die Gesamtkosten

(Investition + Betriebs- und Wartungskosten),

so können durch eine adiabate Kühlung

die Kosten für die Klimatisierung bis

auf ein Drittel der Kosten durch Kompressionskältemaschinen

gesenkt werden.

Die Abkühlung der Außenluft beträgt bis

zu 12 °C. Damit können zwar bei hohen

Außentemperaturen die Raumtemperaturen

nicht immer auf den idealen Werten

gehalten werden, aber der empfohlene

Temperaturunterschied zwischen Außentemperatur

und Raumtemperatur von

6 °C ist in der Regel realisierbar. Werden

feste Raumkonditionen verlangt, kann zusätzlich

noch eine Kompressionskälteanlage

mit integriert werden, die dann bei

sehr hohen Außentemperaturen die adiabate

Kühlung unterstützt.

Autor: Dipl.-Ing./MBA Matthias Kabus,

Senior-Berater bei der EnergieAgentur.NRW

Bild 7: Adiabater Kühlprozess bei der Zuluftrückführung mit

Befeuchtung im Gegenstromprinzip, Darstellung im h-x-Diagramm.

1/2020 www.ikz.de 25


REPORTAGE

Dezentrale Lüftungsgeräte

Der 6800 m 2 große „Snake“-Komplex in Köln

musste an die besonderen Anforderungen für

Schulräume angepasst werden.

Gute Luft

in Kölner Gesamtschule

Frische Lernatmosphäre dank 28 dezentraler Lüftungsgeräte im Gebäudekomplex „Snake“

Schluss mit Lernen im Container. Schüler und Lehrkräfte der städtischen Gesamtschule am Wasseramselweg in Köln sind zum Schuljahr

2019/2020 endlich in neue Räumlichkeiten im Gebäudekomplex Snake eingezogen. Das Gebäude beherbergt seit Ende August die

Klassen fünf bis zehn der neuen sechszügigen Gesamtschule. Eine freie Fensterlüftung war aufgrund der nahen Bahntrasse und des

damit verbundenen Verkehrslärms nicht möglich. Außerdem entspricht diese Art der Lüftung durch eine immer luftdichter werdende

Gebäudehülle nicht mehr dem aktuellen Stand der Technik. Um den erforderlichen Mindestluftwechsel sicherzustellen, sollte ein

ausgeklügeltes Belüftungssystem eingebaut werden. Dieses wurde mit insgesamt 28 dezentralen Lüftungsgeräten des Lüftungsspezialisten

Airflow Lufttechnik realisiert. Mit dem Ziel, Lernende und Lehrende jederzeit mit ausreichender frischer Luft zu versorgen.

Zudem ist diese Art der Belüftung wesentlich energie- und damit kostensparender, weil Wärmeverluste vermieden werden.

Der geschwungene Gebäudekörper mit

markanter Klinkerfassade legt schon

bei ersten Assoziationen den Namen des

Gebäudes nahe: „Snake“. Die Architektur

des dreigeschossigen Gebäudes stammt

vom Kölner Architekten Bernhard Trübenbach

in Kooperation mit Claudia Kister.

Das 6800 m 2 große Neubauprojekt im

Kölner Stadtteil Vogelsang ist ein moderner

Gebäudekomplex, der vor allem

für Büroräume ausgelegt ist. Ab 2024 soll

„Snake“ auch als Bürogebäude genutzt

werden. In der Zwischenzeit nutzt die

Stadt Köln das Gebäude ab dem Schuljahr

2019/2020 für fünf Jahre als Inte­

26 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


REPORTAGE

Dezentrale Lüftungsgeräte

rimsgebäude für die neue Gesamtschule

am Wasseramselweg.

Eine Interimsnutzung von „Snake“ als

Schule ist möglich, weil das Gebäude von

Anfang an für eine multifunktionale Nutzung

konzipiert war. „Flächen für Unternehmen

müssen heute immer flexibler gestaltet

werden und Raum für die unterschiedlichsten

Nutzungen und Arbeitsformen bieten.

Deshalb haben wir ,Snake‘ multifunktional

konzipiert. Dass wir ,Snake‘ in Nachbarschaft

des von der Stadt Köln geplanten

endgültigen Neubaus einer Gesamtschule

in Vorbereitung hatten, ist ein glücklicher

Zufall“, sagt Bauherr Anton Bausinger, Geschäftsführender

Gesellschafter der Bauunternehmung

Friedrich Wassermann.

Der als Bürogebäude geplante Komplex

musste im Vorfeld an die Anforderungen

der Schule angepasst werden. Neben Planung

und Neuaufteilung der Räumlichkeiten

war ein neues, ausgefeiltes Belüftungssystem

gefordert, das die Luftzufuhr

für 1000 Schüler gewährleistet. Für die Realisierung

blieben eineinhalb Jahre. Zum

Einsatz kamen Lüftungsgeräte der Airflow

Lufttechnik GmbH.

Gutes Klima für gute Leistungen

Bei der Planung waren einige Herausforderungen

zu meistern. So sollte ein perfektes

Umfeld für Schüler und Lehrer

Die Airflow-Lüftungsgeräte der „DUPLEX Vent

Serie“ wurden an den Decken der jeweiligen

Räumlichkeiten angebracht.

geschaffen werden. Frische Luft ist ein

Faktor für konzentriertes Arbeiten und

damit auch Erfolg in der Schule. Studien

belegen, dass ein zu hoher CO 2 ­Gehalt bei

Schülern und Lehrern zu Konzentrationsschwächen,

verminderter Leistungsfähigkeit,

Müdigkeit, Kopfschmerzen und weiteren

Symptomen führen kann. In einem

Klassenraum ist kurz nach Unterrichtsbeginn

die Luft verbraucht, der CO 2 ­Wert

erreicht kritische Werte. Stoßlüften reicht

nicht aus, um die Luftqualität zu verbessern

und wird darüber hinaus ohnehin

oft vergessen. Eine kontrollierte Lüftung

mit Wärmerückgewinnung aber ist Vorsorge

in die Gesundheit, schont den Geldbeutel

und auch die Umwelt.

Fensterbänder ermöglichen zwar ein

Arbeiten und Lernen in lichtdurchfluteten

Räumen, die dadurch im Sommer

aber auch sehr warm werden. „Neben

den Klassenräumen mussten zudem

Küche, Mensa und Foyer eingeplant und

ebenfalls mit Lüftungsgeräten ausgestattet

werden“, sagt Anne Tangermann,

Dipl.­Ingenieurin für Versorgungstechnik

und Projektleiterin für „Snake“ bei

Peter Zeiler und Partner Ingenieurgesellschaft.

Ein weiterer Aspekt: Aufgrund der

knapp bemessenen Zeitspanne zur Planung

und Realisierung wurde ein Anbieter

für Lüftungsgeräte gesucht, der die gewünschten

Geräte auch termingerecht liefern

konnte. Im Beratungsgespräch zeigte

Udo Rausch, zuständiger Außendienstmitarbeiter

bei Airflow, die Vorteile der ver­

Inbetriebnahme eines Lüftungsgerätes durch

einen Airflow-Servicetechniker.

Durch die dezentrale Einbauweise wird jeder Raum individuell mit frischer Luft versorgt.

1/2020 www.ikz.de 27


REPORTAGE

Dezentrale Lüftungsgeräte

Nachgefragt

Ralf Nitschke ist Vertriebsleiter Lüftungsgeräte

und Ventilatoren bei Airflow Lufttechnik.

IKZ-KLIMA: Welche generellen Anforderungen

im Bereich der dezentralen Lüftung

sind speziell in Schulen, Kindergärten

oder anderen öffentlichen Einrichtungen

zu beachten?

Ralf Nitschke: Besonders in Schulen kommen

viele Menschen auf relativ kleinem

Raum zusammen und müssen über längere

Zeit effizient arbeiten und lernen.

Um frische Luft in den Raum zu bringen,

wird meist ganz klassisch stoßgelüftet.

Dies reicht aber nicht aus, um ein Klassenzimmer

konstant und ausreichend

mit frischer Luft zu versorgen. Hinzu

kommt noch der Wärmeverlust, dem Lüftungsgeräte

mit Wärmerückgewinnung

bis zu 95 % entgegenwirken. Der CO 2 ­Gehalt

in einem Klassenraum kann bereits

nach kurzer Zeit auf 2000 ppm oder höher

steigen. Die Folgen: Kopfschmerzen,

Konzentrationsschwierigkeiten, Müdigkeit.

Bei der Planung einer Lüftungsanlage

muss daher genau berücksichtigt werden,

wie groß der Raum ist und wie viele

Menschen sich dort zu Stoßzeiten aufhalten.

Das Lüftungsgerät muss individuell

regelbar sein und flüsterleise im Betrieb,

sodass der Unterricht nicht gestört wird.

Oft werden dezentrale Geräte im Falle einer

raumweisen Sanierung eingesetzt,

damit das Gebäude weiter genutzt werden

kann. D. h. die Lüftungsgeräte müssen

auch schnell und leicht montiert werden

können.

IKZ-KLIMA: Inwieweit müssen bei dezentralen

Geräten in öffentlichen Einrichtungen

wie Schulen Aspekte des Brandoder

Schallschutzes und insbesondere der

Schutz vor Vandalismus beachtet werden?

Ralf Nitschke: Um Lärmbelästigung

zu vermeiden, müssen die Lüftungsgeräte

geräuscharm laufen. Über Rauchschalter

werden

die Lüftungsgeräte

im Auslösefall

abgeschaltet

und Außen­ sowie

Fortluftklappe werden umgehend geschlossen.

Um Vandalismus vorzubeugen,

können dezentrale Lüftungsgeräte

bis zu zwei Drittel oder ganz in die Decke

integriert werden. Über unser integriertes

Netzwerk können alle Geräte ohne

Raumbedieneinheit über einen handelsüblichen

Internet­Browser von jedem

Ort und ohne zusätzliche Software bedient,

eingestellt und geloggt werden. Kabel

werden im oberen Teil der Geräte herausgeführt,

sodass diese ebenfalls geschützt

sind.

Das klassische Stoßlüften

reicht nicht aus.

IKZ­Klima: Wie sollten Geräte in öffentlichen

oder halböffentlichen Bereichen

angesteuert werden – zentral über eine

übergeordnete Leitstelle oder dezentral

über ein Regelgerät in den einzelnen

Räumen?

Ralf Nitschke: Gesteuert wird die gesamte

Lüftungsanlage entweder durch

das integrierte Netzwerk oder mit optionalen

Schnittstellen (KNX, BACNET,

LON, MODBUS) über eine bauseitige

Gebäudeleittechnik. Ebenfalls besteht

die Möglichkeit über eine Raumbedieneinheit

direkt am Gerät. Die Versorgung

der Klassenräume mit Frischluft wird

bedarfsgeführt über CO 2 ­Sensoren gesteuert.

Zudem steuert die Gebäudeleittechnik

oder die Geräteregelung übergeordnete

Zeitprogramme wie Ferien,

Wochenende und Feiertage und übernimmt

die Funktionskontrolle sowie

Hinweis auf Filterwechsel.

Ob

eine dezentrale

oder zentrale Ansteuerung

sinnvoll

ist, entscheidet der individuelle

Fall vor Ort.

IKZ-KLIMA: Mit welchen Leistungen unterstützt

Airflow Planer und Verarbeiter

bei der Konzepterstellung und in der anschließenden

Umsetzungsphase?

Ralf Nitschke: Unser Experten­Team begleitet

Fachplaner und Verarbeiter von

der Entwurfsplanung über die Ausführung

bis hin zur Inbetriebnahme.

schiedenen Lüftungsgeräte auf. Am Ende

fiel die Wahl auf die dezentralen Lüftungsgeräte

der „DUPLEX Vent Serie“. Aus

drei Gründen:

• Die verschiedenen Räume des Schulgebäudes

lassen sich individueller steuern,

• der Einbau ist weitaus schneller und

unkomplizierter und

• damit auch kostengünstiger als bei zentralen

Geräten.

Unkomplizierter Einbau

der Lüftungsgeräte

Den Einbau der Lüftungsgeräte übernahmen

die Spezialisten für Luft­ und Klimatechnik,

Kältetechnik und Gebäudeautomation

Otto in Köln. Dabei kamen Geräte mit

zwei unterschiedlichen Volumenströmen

zum Einsatz. So wird sichergestellt, dass die

unterschiedlich großen Räume genau die

Luftzufuhr erhalten, die sie auch benötigen.

Jetzt sorgen 3 „DUPLEX Vent 300“ sowie 25

„DUPLEX Vent 800“ für gute Luft und warten

dabei mit mehreren Besonderheiten auf.

„Der Einbau erfolgte nahe der Außenwand,

sodass nur ein kurzer Kanal nach außen

28 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


gelegt werden musste. Durch ein Wetterschutzgitter

kann somit die Innenluft nach

außen geführt und neue, frische Luft angesogen

werden“, sagt Volker Höhne, Technischer

Leiter bei der in Bad Berleburg im

Kreis Siegen­Wittgenstein ansässigen Firma

Otto mit Niederlassung in Köln.

Ein flüsterleiser Betrieb sorgt dafür,

dass der Unterricht nicht gestört wird. Dabei

kommt eine besondere Technik zum

Einsatz: Der Schall wird dank integrierter

Richtmikrofone mit Gegenschall gedämpft.

Es gibt einen weiteren Pluspunkt

der Airflow­Lüftungsgeräte: Dank der integrierten,

leistungsstarken und effizienten

Kreuzgegenstrom­Wärmetauscher

können die Geräte auch im Winter die

Raumluft auf ein angenehmes Klima temperieren

und unterstützen damit die Heizungsanlage.

Der Wärmebereitstellungsgrad

beträgt bis zu 95 %. Dabei sind die Geräte

kompakt und platzsparend.

Nach zwei Monaten waren die 28 Lüftungsgeräte

eingebaut, inklusive der Kanalsysteme.

Anschließend stand die ebenfalls

problemlos verlaufende Inbetriebnahme

der Lüftungsgeräte an. „Wir waren

sehr zufrieden mit dem Service, der technischen

Abwicklung und den Lüftungsgeräten

selbst. Es ist nicht das erste Mal, dass wir

Airflow­Geräte verbaut haben und es wird

auch ganz sicher nicht das letzte Mal gewesen

sein“, sagt der 54­jährige Höhne rückblickend.

Auch Planerin Anne Tangermann

lobt: „Die Beratung war ausgezeichnet und

die Zusammenarbeit hat sehr gut geklappt.“

Bis zum Start des Schuljahrs 2024/25

will die Stadt Köln am Wasseramselweg

einen endgültigen Neubaukomplex für die

Gesamtschule mit einer Einfach­ und Dreifach­Sporthalle

errichten. Nach fünf Jahren

Nutzung durch die Schule können die

Räume 2024 dann einfach zurückgebaut

werden. Und „Snake“ kann dann wieder als

reines Bürogebäude fungieren. Volker Höhne

sagt vorausschauend: „Wenn es dann soweit

ist, müssen die Lüftungsgeräte und die

Aufteilungen natürlich neu besprochen, geplant

und montiert werden.“

8. – 13. 3. 2020

Frankfurt am Main

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20

JAHRE

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Lüftungsgeräte bei Airflow

Bilder: Airflow

1/2020 www.ikz.de


Der Neubau des

Centrums für Integrierte

Onkologie

(CIO) im Uniklinikum

Köln mit seinen rund

36 000 m 2 Bruttogeschossfläche

wurde

als rechteckiger,

siebengeschossiger

Baukörper in Stahlbetonbauweise

mit

einer Ausdehnung

von ca. 60 m x 80 m

errichtet.

Qualitätssicherung

leicht gemacht

Steinwolle überzeugt in der Kältedämmung

Als die Röckinghausen GmbH den Zuschlag für einen Auftrag auf dem Gelände der Uniklinik Köln erhielt, fühlte sich Isoliermeister

Wolfram Opitz einmal mehr in seiner Überzeugung für das „Teclit“-Dämmsystem von Rockwool bestärkt. „Wir haben dieses System

nach sehr guten Erfahrungen auf anderen Baustellen mit angeboten und durch die Kombination von Rockwool-Systemen für Wärmedämmung,

Kältedämmung und Brandschutz überzeugt“, berichtet der verantwortliche Projektleiter.

„Das „Teclit“ System ist abgestimmt auf die

„Conlit“-Brandabschottungen und wird im

Grunde genauso verarbeitet wie die Rockwool

Rohrschalen für den Wärmeschutz.

Die Verarbeitung geht deshalb zügig voran,“

begründet Opitz seine Vorliebe. Rund

20 000 m Rohrleitungen haben seine Mitarbeiter

in den sieben Geschossen des

Centrums für Integrierte Onkologie (CIO)

der Uniklinik Köln verlegt und den überwiegenden

Teil auch isoliert, davon etwa

2800 m Kälteleitungen. „Teclit PS Cold“-

Rohrschalen sind nichtbrennbar nach DIN

13501, mit A2L-s1, d0 klassifiziert und UVbeständig.

Ausgestattet mit einer stabilen

glasfasernetzverstärkten Alukaschierung

und selbstklebender Überlappung an der

Längsfuge sind sie schnell zu verarbeiten.

Es entsteht eine robuste und hochwertige

Dämmung von Kaltleitungen in kurzer

Zeit.“ Die Mitarbeiter könnten mit der im

Grunde immer gleichen Arbeitsweise die

klassische Wärmedämmung der warmgehenden

Leitungen, die Kältedämmung

und die Brandabschottung mit „Conlit“ im

Bereich der Durchdringungen ausführen.

Das spare Zeit und Nerven.

Dauerhaft gut geschützt

In den zwei Tiefgaragenebenen des Kölner

CIO wurden die unter den Decken montierten

Kaltleitungen zusätzlich mit Blech

Eine auf den Transportkarton

aufgedruckte

Schablone

erleichtert den Zuschnitt

der Rohrschale

zur Isolierung von

Bögen im benötigten

Winkelmaß.

ummantelt. „Das war ein Wunsch des Bauherrn,

dem wir gerne gefolgt sind. Denn

überall dort, wo Leitungen durch öffentlich

zugängliche Räume wie eben in diesem Fall

durch eine Garage geführt werden, kann

eine Beschädigung der Isolierung durch unachtsame

Dritte auf Dauer nicht völlig ausgeschlossen

werden. Und leider gibt es bis-

30 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


REPORTAGE

Rohrleitungsdämmung

Das „Teclit“-System

Das System für die Dämmung von

Kälteleitungen an haustechnischen

Anlagen ist sowohl für den Einsatz

auf Trinkwasser- und Kühlwasserleitungen

als auch für Wechseltemperaturanlagen

aus Stahl, Edelstahl,

Kupfer und Kunststoff geeignet.

Das System kann aber auch

für Rohrleitungen mit warmen Medien

bis 250 °C eingesetzt werden.

Der nichtbrennbare Dämmstoff

Steinwolle – A2L-s1, d0 nach

DIN EN 13501 – gewährleistet darüber

hinaus einen optimalen Brandschutz.

Damit ist eine offene Verlegung

wie in notwendigen Fluren ohne

zusätzliche Maßnahmen wie z. B. Unterdecken

oder I-Kanäle möglich. Darüber

hinaus können mit den „Teclit“

Dämmsystem brennbare Rohrleitungen

in Rettungswegen gekapselt

werden. Alle Hinweise zur brandschutztechnischen

Ummantelung

sind in der gutachterlichen Stellungnahme

Nr. 3335/1111-Mer oder im

Rockwool „Planungs- und Montagehelfer

für Rohrleitungsanlagen“ enthalten.

Rund 2800 m Kälteleitungen haben die Mitarbeiter der Röckinghausen GmbH in den sieben

Geschossen des Centrums für Integrierte Onkologie (CIO) der Uniklinik Köln verlegt und isoliert.

Projektleiter Wolfram Opitz ist ein überzeugter Verarbeiter der nichtbrennbaren Dämmung für

Kälteleitungen an haustechnischen Anlagen.

her kein Dämmsystem im Markt, das quasi

‚unkaputtbar’ wäre“, erklärt Opitz. „Gerade

bei der Isolierung von Kälteleitungen müssen

Beschädigungen aber unter allen Umständen

vermieden werden, damit keine

Feuchtigkeit eindringen und Korrosion an

den Leitungen verursachen kann.“ Beschädigungen

vor der Ausführung der Blechummantelung

zu erkennen, sei deshalb eine

wichtige Aufgabe der Bauleiter.

„Die neu entwickelte Aluminiumkaschierung

des „Teclit“-Systems ist extrem

belastbar. In der Bauphase sind Rohrschalen

und Dämmmatten deshalb wenig anfällig

für Beschädigungen von außen.

Wird die Kaschierung dennoch verletzt,

so ist das sofort zu sehen, weil die grüne

Steinwolle sichtbar wird.“ Mit einem speziellen

Alu-Tape sei das Problem schnell gelöst.

„So können wir nahezu garantieren,

dass jede noch so kleine Beschädigung von

uns erkannt und verschlossen wird.“ Auch

Mit dem hochreißfesten, ebenfalls glasfasernetzverstärkten Aluminiumklebeband „Teclit-

Alutape“ sind alle Fugen und Verbindungen im Dämmsystem sicher abzudichten. Es ist

optimiert für die Verklebung von Dämmstoff-Stoßstellen, die hohen Temperaturbelastungen

standhalten müssen.

die mit der Abnahme befassten Bauleiter

hätten diese Stärke des Systems auf allen

Baustellen gelobt. „Beschädigungen an

z. B. schwarzen Schaumglasisolierungen

sind deutlich schwerer auszumachen.“

Nachfrage wächst

Seit Februar 2017 ist die Röckinghausen

GmbH ein für die Verarbeitung des „Teclit“-

Systems zertifizierter Fachbetrieb. Deshalb

finden sich die Kontaktdaten des Unternehmens

auch auf der Rockwool-Website. „Seither

haben wir bereits einige Anfragen für

sehr attraktive Aufträge erhalten“, freut sich

Opitz. „Da die öffentliche Hand im Moment

sehr viel in neue Bildungseinrichtungen,

Krankenhäuser und andere Gebäude mit erhöhten

Anforderungen an den Brandschutz

steckt, gibt es für Isolierer im Bereich nichtbrennbarer

Dämmungen viel zu tun.“

Bilder: Rockwool

1/2020 www.ikz.de 31


TIPPS & TRENDS

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Gute Luft in Klassenräumen

Kinder verbringen etwa acht Stunden pro Tag in Klassenräumen.

Angesichts dessen und im Interesse gesünderer

Atemluft hat Exhausto die Lösung „VEX308“ entwickelt.

Dabei handelt es sich um ein Lüftungsgerät, das

die Luft in den einzelnen Klassen permanent filtert und

erneuert, ohne die Fenster öffnen zu müssen. Mit der

integrierten Wärmerückgewinnung

wird

die Zuluft temperiert.

Im Sommer kann das

Gerät nachts zur freien

Kühlung genutzt

werden.

„Die kompakte

Bauweise ermöglicht

eine schnelle und einfache Installation des Gerätes in weniger als zwei Stunden“, beschreibt

der Hersteller. Brandschutzklappen könnten üblicherweise entfallen. Durch die integrierte

Regelung sei das Gerät sofort betriebsbereit. Es schaltet sich über Präsens ein und passt

den notwenigen Volumenstrom über einen integrierten

CO 2 -Sensor automatisch an. Die Außenluft

wird gefiltert (Filterklasse

F7), verbrauchte Raumluft

abgeführt. Der maximale Volumenstrom

beträgt 800 m 3 /h.

Exhausto by Aldes GmbH,

Mainzer Str. 43,

55411 Bingen am Rhein,

Tel. : 06721 9178 - 111, Fax: - 99,

info@exhausto.de, www.exhausto.de

Anschlussvarianten des

Schullüftungsgeräts

„VEX308“.

Einbaubeispiel in einem Klassenraum.

Auch ein teilintegrierter Einbau

in die Decke ist möglich.

Bilder: Exhausto

Bilder: Exhausto

Maico Elektroapparate-Fabrik GmbH

Lüftungslösung für mehrgeschossige Gebäude

Der neue „ER EC“ hat Maico speziell zur Entlüftung von

Badezimmern und Toilettenräumen mehrgeschossiger

Wohngebäude, Hotels oder Bürokomplexe konzipiert.

Feuchte Luft sowie Gerüche werden abtransportiert und

ins Freie befördert. Das Lüftungsgerät ist in vier Steuerungsvarianten

erhältlich: Standard, Komfort,

mit Feuchtesteuerung sowie mit Bewegungssensor.

Alle vier laufen

im Grundlastbetrieb

mit 30 m³/h.

Über einen Lichtschalter

bzw. separaten

Schalter

kann in den Volllastbetrieb

mit 60

m³/h gewechselt

werden. Die Komfortausführung

bzw. die Ausführungen mit Bewegungs- und Feuchtesensor verfügen

über weitere Lüftungsstufen. Das Ein- und Ausschalten der Grundlast ist

ebenfalls über einen Schalter möglich.

Bei den drei Ausführungen Komfort, Feuchte- und Bewegungssensor

sind die Steuerung sowie das Touch-Bedienelement in

den Designabdeckungen integriert. Durch den Austausch der

Abdeckung kann später eine andere Steuerung realisiert

werden. Eine Filterwechselanzeige mit Reset-Funktion

bildet die Grundlage für einen hygienischen

Betrieb und erinnert den Anwender an

den ohne Werkzeug durchführbaren Filtertausch.

Bild: Maico

Maico Elektroapparate-Fabrik GmbH,

Steinbeisstr. 20, 78056 Villingen-Schwenningen,

Tel.: 07720 694 - 0, Fax: - 263,

info@maico.de, www.maico-ventilatoren.com

Der „ER EC“ ist mit einem EC-Motor ausgestattet. Die Ausblasrichtung ist durch

Drehung des Gehäuses um 90° nach links oder rechts veränderbar.

32 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


Daikin Airconditioning Germany GmbH

Produktreihe „Sky Air“

Mit zwei neuen Geräteserien der Produktreihe „Sky Air“ (für Klimalösungen in

kleineren, gewerblichen Anwendungen) reagiert Daikin auf die Anforderungen

in eng bebauten Gebieten. Es sind die Modelle „RZA-D“ der Advanced-Serie

und die „RZAG-N“ der Alpha-Serie. Wie das Unternehmen hervorhebt,

seien die beiden Geräteserien deutlich kompakter und

kleiner als

ihr jewei-

Mit den Abmessungen und Gewichten seien beide

Außen geräte leichter zu transportieren. Mit vier

Haltegriffen lässt sich ein Außengerät von zwei

Personen tragen.

Bild: Daikin

liges Vorgängermodell.

Die Außen maße der

neuen „RZA-D“ seien um fast 50 %

reduziert. Statt bisher nach oben ausblasend

ist das Modell jetzt mit frontausblasenden Ventilatoren

ausgestattet. „Diese ermöglichen eine größere Flexibilität

bei der Wahl des Aufstellungsortes“, heißt es bei

Daikin. Die neue „RZAG-N“ hat nur noch einen Lüftermotor

„und entsprechend kompaktere Maße.“

Beide neuen „Sky Air“-Serien sind mit allen gängigen Innengeräten der gleichen

Serie kombinierbar. Das Portfolio an Innengeräten wird durch das neue

Kanalgerät „FDA-A“ (R-32) ergänzt, das mit neuem Gehäuse im Stil der anderen

Kanalgeräte designt ist „und mit neuen Motoren effizient arbeitet“.

Daikin Airconditioning Germany GmbH, Inselkammerstr. 2, 82008 Unterhaching,

Tel.: 089 74427 - 0, Fax: - 299, info@daikin.de, www.daikin.de

Größenvergleich

zwischen dem

Vorgängermodell und

dem neuen „RZA-D“.

Bild: Daikin

Kampmann GmbH

Fan Coils mit erweitertem Leistungsbereich

Der

Fan Coil

„Venkon“.

Die Kampmann GmbH aus Lingen (Ems) hat neue Fan Coils der Reihe „ Venkon“ auf

den Markt gebracht. Aufgrund einer veränderten luft- und wasserseitigen Durchströmung

soll der Leistungsbereich im Vergleich zum Vorgängermodell deutlich erweitert

worden sein. Die eingesetzten EC-Ventilatoren könnten auch bei geringen Luftleistungen

in einem niedrigen Drehzahlbereich bedarfsgerecht betrieben werden. Das

ermögliche

eine Verringerung

der Schallemissionen.

Komplettiert wird die Überarbeitung durch ein Design,

das Techniker und Architekten in Zusammenarbeit gestaltet

haben. Die Fan Coils sind „hygienekonform nach

VDI 6022“ und sollen sich durch eine einfache Montage

sowie kurze Lieferzeiten auszeichnen.

Die neuen Modelle ersetzen sukzessive die bisherigen

Venkons, deren Verkauf mittelfristig ausläuft. Erhältlich

sind vier Baugrößen, die Kühlleistungen zwischen 0,79

und 11,26 kW und Heizleistungen zwischen 1,54 und

26,20 kW abdecken.

Bild: Kampmann

Bild: Kampmann

Kampmann GmbH, Friedrich-Ebert-Str. 128 - 130,

49811 Lingen (Ems), Tel.: 0591 7108 - 0, Fax: - 300,

info@kampmann.de; www.kampmann.de

Es gibt eine optimierte luft- und wasserseitige Durchströmung.

1/2020 www.ikz.de 33


TIPPS & TRENDS

Produkte

Tecalor GmbH

Dezentrales Lüftungssystem

Bild: Tecalor

Die „Thermo-Lüfter“ sind für Wohnräume im Neubau und

im Gebäudebestand ausgelegt.

Für die Frischluftversorgung in bewohnten wie nicht bewohnten

Räumen können dezentrale Lüftungsgeräte dienen, beispielsweise

die Gerätereihe „LTM dezent“, mit der Tecalor sein Portfolio

erweitert hat. Ursprünglich wurde dieses Gerät unter der Marke

LTM vertrieben, die im Frühjahr 2019 mit Tecalor verschmolzen

wurde und jetzt in der Holzmindener Haustechnikmarke aufgeht.

„LTM dezent“ ist lieferbar in der Ausführung „GIT“ als frei-blasendes

Gerät zum dezentralen Lüften und als Modell „KZA“, das

kanalgeführt arbeitet und als zentrales Lüftungsgerät eingesetzt

werden kann. Beide Versionen gibt es in drei Ausführungen mit

Luftvolumenströmen zwischen 100 und 870 m³/h. Eine Systemlösung

für Wohnräume in Neubau und Bestand stellen die beiden

„LTM-Thermo-Lüfter“ dar: Im System arbeiten sie paarweise

im Gegentakt. Mit dem „1230“ lassen sich Abluft-Volumenströme

mit 18 – 65 m³/h je Gerät realisieren, beim „200-50“ sind

es bis zu 50 m³/h. Beide „LTM-Thermo-Lüfter“ lassen sich individuell

konfigurieren.

Bild: Tecalor

Tecalor GmbH, Lüchtringer Weg 3, 37603 Holzminden,

Tel.: 05531 99068-95082, Fax: -95712, info@tecalor.de, www.tecalor.de

Das „LTM dezent“ eignet sich für Gebäude mit hoher Personenbelegung.

Systemair GmbH

System regelt Lüftung, Heizung, Kühlung

Nach Auffassung von Systemair sollten in Gebäuden die Gewerke

Lüftung, Heizung und Kühlung übergreifend geregelt werden.

Dazu hat das Unternehmen auf der Messe ISH im Frühjahr dieses

Jahres das neue System „Efficient Ventilation Control (EVC)“

vorgestellt. Bis zu 25 Zonen oder Räume mit Sensoren und Aktoren

sowie bis zu vier Lüftungsgeräte lassen sich mit einem zentralen

Schaltschrank verbinden. „Im Vergleich zu druckkonstant

geregelten Lüftungsanlagen reduziert das beispielsweise die

Stromaufnahme von Lüftungsventilatoren um bis zu 60 %“, hat

Systemair errechnet. Zudem kann die „EVC“-Regelung die Fußbodenheizung

und Systeme zur aktiven Kühlung mit einbinden.

Für jede Zone ist ein „Zonen-Set“ zu installieren. Es besteht aus

einem zentralen Zonen-Hub, an den eine Raumbedieneinheit sowie

verschiedene Sensoren und Aktoren, beispielsweise die Volumenstromregler

für die Zu- und Abluft, angeschlossen werden. Mit

der Sensorik können der CO 2 -Gehalt, die Konzentration von VOCs

(flüchtige organische Verbindungen), die Luftfeuchtigkeit und die

Raumlufttemperatur erfasst werden. Zusätzliche Regeloptionen ergeben

sich durch den Anschluss von Präsenzmeldern, Kondensationswächtern

und Chance-over-Sensoren oder Fensterkontakten.

Systemair GmbH, Seehöfer Str. 45, 97944 Boxberg-Windischbuch,

Tel.: 07930 9272 - 0, Fax: - 92, info@systemair.de, www.systemair.de

Das neue System „Efficient Ventilation Control (EVC)“ von Systemair

erfasst mehrere Raumdaten und regelt die Volumenstromklappen

und die Drehzahl der Lüftungsventilatoren. Fußbodenheizungen und

Kühldecken lassen sich einbinden.

Bild: Systemair

34 IKZplus • IKZ-KLIMA 1/2020


TERMINE

Veranstaltung, Inhalt

Datum Ort Kosten Veranstalter

Studiengang TGA-Manager

Der BTGA (Bundesindustrieverband Technische Gebäudeausrüstung)

und die Frankfurt School of Finance & Management haben

diesen einjährigen Zertifi-katslehrgang entwickelt. Er umfasst

acht Module, z. B. Projektmanagement, Trends & Digitalisierung,

Unternehmensführung, die in Präsenzveranstaltungen

und per E-Learning vermittelt werden. Das Weiterbildungsangebot

richtet sich an angehende Führungskräfte.

Energetische Inspektion von Klimaanlagen nach § 12 EnEV

Das Seminar vermittelt die notwendigen Kenntnisse zur Durchführung

der energetischen Inspektion von Lüftungs- und Klimaanlagen

sowie von Anlagen zur Klimakälteerzeugung. Aus dem

Inhalt der zweitägigen Schulung: EnEG, EnEV, GEG, Referenzanlage,

Systemkennwert, Quick-Check Lüftung, Quick-Check Kälte,

Bewertung der Anlagenauslegung, Interpretation und Auswertung

der Messwerte, Klimakälteerzeugung, Hydraulik.

Trainingsprogramm für Klima- und Lüftungstechnik

Mitsubishi Electric hat für das Jahr 2020 ein breites Trainingsprogramm

ausgearbeitet. Die Technikseminare strukturieren sich

in Grundlagen-, Aufbau-, Experten- und Planungsveranstaltungen.

Im Segment der Betriebsführung geht es z. B. um professionelles

Auftreten beim Kunden oder um juristische und vertragliche

Themen. Ergänzt wird das Angebot um Trendthemen

wie F-Gas-Verordnung oder alternative Kältemitte.

Honeywell Home: Seminare

Das Schulungsangebot von Honeywell Home umfasst 59 Kurse –

rund um Trinkwasserinstallation und Wärmetechnik sowie Recht.

Vermittelt werden u. a. ein Überblick über bestehende und neue

Regelungen und praktische Tipps für den Arbeitsalltag.

17.3. Frankfurt 14500,-

Euro

10. –

11.6.

Berlin

1370,- Euro

Detaillierte Informationen finden sich

unter www.mitsubishi-les.com im

Internet.

Termine, Orte und alle weiteren

Infos finden sich hier: fachseminare.

honeywellhome.de

BTGA (Bundesindustrieverband

Technische Gebäudeausrüstung)

Bonn

Tel.: 0228 94917-0, Fax: -17

info@btga.de

www.btga.de

Mitsubishi Electric Europe B.V.

Ratingen

Tel.: 02102 486-0, Fax: -1120

les-training@meg.mee.com

www.mitsubishi-les.com

Ansel & Möllers GmbH

Stuttgart

Tel.: 0711 92545-0, Fax: -19

honeywellhome-fachseminare@

anselmoellers.de

fachseminare.honeywellhome.de

Impressum

Fachmagazin des Mehrwert-Konzeptes IKZplus

www.ikz.de · www.strobelmediagroup.de

Verlag

STROBEL VERLAG GmbH & Co. KG

Postanschrift: Postfach 5654, 59806 Arnsberg

Hausanschrift: Zur Feldmühle 9-11, 59821 Arnsberg,

Telefon: 02931 8900-0, Telefax: 02931 8900-38

Herausgeber

Dipl.-Kfm. Christopher Strobel, Verleger

Redaktion

Markus Sironi

Chefredakteur IKZ-Medien

Gas- und Wasserinstallateurmeister, Zentralheizungsund

Lüftungsbauermeister, gepr. Energieberater

Telefon: +49 2931 8900-46

E-Mail: m.sironi@strobelmediagroup.de

Stv. Chefredakteur: Detlev Knecht

Staatl. gepr. Techniker (Heizung Lüftung Sanitär),

Techn. Betriebswirt, Journalist (FJS)

Telefon: +49 2931 8900-40

E-Mail: d.knecht@strobelmediagroup.de

Redakteur: Markus Münzfeld

Staatl. gepr. Techniker (Heizungs-, Lüftungs- und Klimatechnik),

Gebäudeenergieberater (HWK)

Telefon: +49 2931 8900-43

E-Mail: m.muenzfeld@strobelmediagroup.de

Redaktions-Sekretariat: Birgit Brosowski

Telefon: 02931 8900-41,

E-Mail: redaktion@strobelmediagroup.de

Anzeigen

Anzeigenleiter: Stefan Hoffmann

E-Mail: s.hoffmann@strobelmediagroup.de

Mediaservice: Anke Ziegler und Sabine Trost

Telefon: 02931 8900-21 oder 02931 8900-24

E-Mail: anzeigen@strobelmediagroup.de

Vertrieb / Leserservice

Reinhard Heite

E-Mail: r.heite@strobelmediagroup.de

Druckvorstufenproduktion

STROBEL PrePress & Media, Postfach 5654, 59806 Arnsberg

E-Mail: datenannahme@strobelmediagroup.de

Layout und Herstellung

Daniela Vetter

Druck (Lieferadresse für Beihefter und Beilagen)

Dierichs Druck + Media GmbH & Co KG,

Frankfurter Straße 168, 34121 Kassel

Veröffentlichungen

Zum Abdruck angenommene Beiträge, Manuskripte und Bilder

gehen mit Ablieferung in das Eigentum des Verlages über. Damit

erhält er gleichzeitig im Rahmen der gesetzlichen Bestimmungen

das Veröffentlichungs- und Verarbeitungsrecht. Der Autor räumt

dem Verlag das unbeschränkte Nutzungsrecht ein, seine Beiträge

im In- und Ausland und in allen Sprachen, insbesondere in Print-

medien, Film, Rundfunk, Datenbanken, Telekommunikations- und

Datennetzen (z. B. Online-Dienste) sowie auf Datenträgern (z. B.

CD-ROM) usw. ungeachtet der Übertragungs-, Träger- und Speichertechniken

sowie öffentlich wiederzugeben. Für unaufgefordert

eingesandte Manuskripte übernehmen Verlag und Redaktion keine

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wieder und müssen nicht mit der des Verlages übereinstimmen.

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