Kompakt informieren
- Beim ersten von drei Modernisierungsabschnitten wurde die Decke der Dreifachsporthalle beim Schulkomplex in Herkenrath erneuert und dabei eine Deckenstrahlheizung installiert.
- Neben architektonischen und gebäudeindividuellen Aspekten führten zahlreiche weitere Vorteile der Deckenstrahlheizung für einen Systemwechsel (zuvor: Warmluftheizung).
Der Schulkomplex in Herkenrath, einem Ortsteil von Bergisch Gladbach, umfasst drei Schulen mit insgesamt fast 1600 Schülern. Die Sportmöglichkeiten wurden nun durch die Modernisierung der freistehenden Sporthalle Abb. 1 enorm verbessert. Das Gebäude mit 2232 m2 Grundfläche und 18 302 m3 umbautem Raum bietet als Dreifachhalle den Schulen sowie den örtlichen Sportvereinen eine sehr gute Ausgangsbasis. Geplant haben die Baumaßnahme Christoph Möltgen vom Fachbereich 8 Immobilienbetrieb der Stadt und das Ingenieurbüro Veit & Brieden.
Bestandsaufnahme
Die Dreifachhalle, 1974 als eigenständiges Gebäude errichtet, war durch ihr Alter beziehungsweise die Abnutzung nicht mehr in einem erstrebenswerten Zustand – obwohl in der Vergangenheit verschiedene Maßnahmen durchgeführt worden waren. So hatte man 2001 das Flachdach mit Gefälledämmung saniert. Die Sporthalle verfügt über eine eigene Wärmeversorgung mit Gas-Brennwertheizkesseln und eine thermische Solaranlage zur Unterstützung der Trinkwassererwärmung; die Energiekosten galten durch den baulichen Zustand der Halle aber als zu hoch.
Die Modernisierungsmaßnahme wurde in drei Abschnitte aufgeteilt, von der die Erneuerung der Decke im Sommer 2013 der erste war. Teil zwei und drei folgen 2015, dann muss die Halle allerdings für insgesamt 14 Monate geschlossen werden. Neben der energetischen Sanierung und Dämmung so-wie der Anpassung der Tribüne werden unter anderem die sanitären Anlagen komplett erneuert und ein neuer Sportboden installiert. In diesem Zuge wird auch ein barrierefreier Zugang umgesetzt.
Die nach DIN 12 831 berechnete Heizlast im sanierten Zustand wird mit ca. 120 kW für die Sporthalle inklusive Tribüne angegeben. Im überwiegenden Schul- und Vereinssport-Betrieb hat sich eine Raumtemperatur von 17 °C als sinnvoll ergeben, sodass der Aufwand für die Beheizung von Halle und Tribüne nur bei rund 100 kW liegen wird. Die Heizungsanlage wird nicht ausgetauscht, da sie auch im Teillastbereich effizient arbeiten kann.
Neue Wärmeübergabe von oben
Eine Sporthalle stellt hinsichtlich der Erwärmung besondere Anforderungen. Da sich im unteren Wandabschnitt keine vorspringenden Installationen befinden dürfen, wurde früher meist die Wärmeübergabe über ein Warmluftgebläse gewählt, so auch in Herkenrath. Diese Art der Beheizung zieht aber hohe Betriebskosten nach sich, auch für den Antrieb der Ventilatoren. Aufgrund der positiven Eigenschaften entschied sich der Planer, eine Deckenstrahlheizung von Best einzusetzen (siehe Info-Kasten rechts). „Für die Sporthalle spielte eine große Rolle, dass sich die Deckenstrahlelemente optisch gut und flächenbündig in die Deckenkonstruktion integrieren lassen“, erläutert Christoph Brieden vom Ingenieurbüro Veit & Brieden. „Außerdem sprachen die Wärmeleistung und die Qualität der Produkte für diese Wahl.“ Es gibt keine vorspringenden Bauteile, die hochwertigen Elemente sind ballwurfsicher gemäß DIN 18 032.
Die Konzeption der Decke umfasste die Größe und Platzierung der Deckenstrahlelemente, wobei von einer Raumtemperatur von 18 °C und Systemtemperaturen von 80/66 °C ausgegangen wurde. Zusätzlich war die Einbindung von Leuchtkörpern und Luftauslässen zu beachten. Die Oberlichter bringen nicht nur eine natürliche Beleuchtung mit sich, sie dienen auch der Entrauchung. Zur Be- und Entlüftung der Halle wurde eine mechanische Lüftungsanlage mit hocheffektiver Wärmerückgewinnung sowie EC-Motoren eingesetzt. Die Lüftungsanlage besitzt kein Heizregister, die Zuluft wird über ballwurfsichere Drallluftauslässe horizontal zur Decke ausgeblasen. Hier wird sie unter den Deckenstrahlplatten (nach)erwärmt.
Strahlflächen angepasst
Bei der Halle mit 1552 m2 entfallen 1204 m2 auf die Dreifachhalle mit einer Höhe von 7 m. Gemäß der Aufteilung in drei getrennt zu nutzende Hallenbereiche wurden die Deckenstrahlelemente vom Typ DSP mini (siehe Info-Kasten nächste Seite) jeweils als zwei 25 m lange Bänder pro Hallenabschnitt vorgesehen Abb. 2. Dabei sind die Bänder an den Stirnseiten der Halle relativ nah an die Außenwand platziert, damit dort der erhöhte Wärmebedarf ausgeglichen wird. Die 900 mm breiten Elemente haben ein Betriebsgewicht von 529 kg und einen Volumenstrom von 0,209 l/s.
Für die sogenannte Langhalle mit 291 m2 und den Geräteraum wählte der Planer sechs 6 m lange und 1050 mm breite DSP mini. Hier liegt das Betriebsgewicht bei 157 kg und der Volumenstrom bei 0,058 l/s. Alle Deckenstrahlplatten wurden in der glatten, ungelochten Variante eingesetzt. Zur Montage aller zur Decke zählenden Komponenten wurde ein komplettes Flächengerüst in der Halle aufgebaut Abb. 3. Der Schutz des Bodens während der Installation wurde mit einer Abdeckung gewährleistet.
Da die Lieferung der 25 m langen Elemente in fünf Teilstücken erfolgte, konnte die Montage einfach durchgeführt werden. Die Anbindung der DSP wurde mit einer Tichelmannverrohrung und nur einem Heizkreis ausgeführt. Damit sich die langen Bänder beim Aufheizen nicht verziehen, wurden die DSP mit drei Anschlüssen (zwei Vorläufe und ein Rücklauf) ausgeführt Abb. 3. So ist sichergestellt, dass die Schattenfuge von 2 cm für die weitere Deckenkonstruktion ausreicht. Die Entlüftung erfolgt über SpiroVent-Schnellentlüfter (Spirotech).
Erfahrungen
Die Stadt Bergisch Gladbach als Schulträger sieht ihr Konzept durch die zu erwartenden niedrigen Betriebskosten bestätigt, die auch auf den Systemwechsel zu einer Deckenstrahlheizung zurückzuführen sind. Die Wärmeübergabe von oben weist zahlreiche Pluspunkte auf, die sich nach dem zweiten Modernisierungsschritt noch stärker bemerkbar machen werden.
Marion Paul-Färber, Pressebüro Dieter Last
Bautafel
Objekt
Sporthalle Schulzentrum Herkenrath in Bergisch Gladbach
Bauherr
Stadt Bergisch Gladbach, Hochbauamt, 51429 Bergisch Gladbach
Planung
Hochbauamt der Stadt Bergisch Gladbach
Veit & Brieden Ingenieure, 51429 Bergisch Gladbach, http://www.veit-brieden.de
Ausführung SHK
Metgenberg Heizungsbau, 51645 Gummersbach, https://mht-gmbh.com/
Wärmeübergabe
Deckenstrahlplatten DSP mini 28 als Bänder: 6 × 25 m bei 900 mm Breite, 6 × 6 m bei 1050 mm Breite
Best, 30916 Isernhagen, https://www.best-kuehlheizen.de/
Argumente für “Wärme von oben“
- energiesparendes Heizen, bis zu 50 % Einsparung im Vergleich zu anderen Heizungssystemen sind je nach Nutzungsbedingungen möglich
- eine Kombination mit allen Wärmeerzeugern ist möglich
- wartungsfreie Wärmeübergabe mit hoher Lebensdauer
- hohe Behaglichkeit durch bedarfsgerechte Anordnung der Heizflächen
- hohe spezifische Wärmeleistung (531 W/m<sup>2</sup> bei 55 K Übertemperatur)
- günstiges Preis-Leistungs-Verhältnis
- hygienisches Heizen, ohne Staub- oder Keimaufwirbelung
- viele (bei Best: alle) Modelle sind auch in gelochter Ausführung zur Verbesserung der Raumakustik erhältlich, gleiches gilt für die Ballwurfsicherheit nach DIN 18 032
- hohe Formstabilität und ansprechendes Design durch nach innen gerichtete Sicken (Best DSP mini), beliebige Baulängen mit Maßanfertigung ± 1 mm
DSP mini
Die DSP-mini-Elemente 4 werden aus 1,2 mm dickem Stahlblech und innen liegenden, verschweißten ¾-Zoll-Präzisionsrohren gefertigt. Ihre plane Sichtfläche in RAL 9016 (Verkehrsweiß) ist ohne vorstehende Rohraufnahmemulde dezent längsprofiliert. Um die Wärmeverluste nach oben zu minimieren, wird werkseitig eine 40 mm starke Dämmschicht eingelegt. Die Aufhängung erfolgt an eingeschweißten Querstegen. Die Anbindung an die Heizanlage wird meist mit stirnseitigen Anschlusskästen mit 2 × ½“- oder ¾“-Anschlüssen realisiert, dazu kommt eine Entleerung beziehungsweise Entlüftung. Lange DSP-mini-Bänder können optional auch mit drei Anschlüssen hergestellt werden, dann befindet sich der Vorlauf jeweils rechts und links außen und der Rücklauf in der Mitte. Damit wird ein Verziehen während der Aufheizphase vermieden. Der zulässige Betriebsdruck beträgt 10 bar.
2 Sechs 25-m-Bänder, jeweils zwei für einen Hallenabschnitt, wurden installiert. Die DSP mini wurden in die Decke integriert, eine Schattenfuge von 2 cm reicht als Abstand zum tragenden Betonelement aus.
3 Während der Bauphase: Die Decke neben dem Strahlband wird nach und nach geschlossen, ein Teil der metallischen Unterkonstruktion ist noch sichtbar. Die Anbindung der Strahlplatten erfolgte mit flexiblen Anschlüssen. Rechts und links sitzen die Vorlauf-Anschlüsse, in der Mitte befindet sich der Rücklauf.
4 Aufbau einer Deckenstrahlplatte DSP mini 28: In den Rohraufnahmemulden liegen die wasserführenden Rohre, sie werden mit einer Dämmschicht abgedeckt.
