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- Die Beheizung einer neuen Luftfahrzeugwartungshalle wurde über eine Deckenstrahlheizung realisiert. Ein konvektives System hätte wichtige Anforderungen nicht erfüllt, eine Fußbodenheizung wäre zu träge gewesen.
- Zum Anforderungsprofil gehörten Wartungstätigkeiten in bis zu rund 6 m Höhe, sodass eine sehr geringe Temperaturschichtung einzuhalten war.
- Die Deckenstrahlheizung konnte ohne einen Verlust an Nutzhöhe in das Bauwerk integriert werden.
Der nordrhein-westfälische Heeresflugplatz Rheine-Bentlage beherbergt das „Mittlere Transporthubschrauberregiment 15“ der Bundeswehr. Als Bestandteil des Heeres sind diese fliegenden Einheiten für die Luftbeweglichkeit der Landstreitkräfte zuständig. Die Hubschrauber werden zur Führung der Truppen, zur Aufklärung, zur Kampfunterstützung und zum Transport von Personal und Material eingesetzt. Hierzu sind in Rheine-Bentlage Maschinen vom Typ CH 53 stationiert, dem größten Transporthubschrauber der Nato. Um die Maschinen einfacher und effizienter warten zu können, entstand auf dem Gelände des Stützpunkts ein neuer Hangar Abb. 1 Abb. 2.
Vorhandene Hangars waren zu niedrig
„Das Hauptproblem bei den älteren Hangars auf dem Gelände bestand darin, dass diese schlichtweg zu klein für die CH 53 waren, weil sie für die Vorgängermodelle konzipiert wurden“, erklärt Udo Finkenbrink vom Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW. „Zwar lassen sich die Hubschrauber ‚zusammenfalten‘ – der Haupt- und Heckrotor können eingeklappt werden – aber für manche Wartungsarbeiten ist das eben nicht machbar. Und dann sind die Maschinen gut 7,5 m hoch. Waren also bislang Arbeiten am ausgeklappten Heckrotor nötig, musste man diese aufgrund der limitierten Hallengröße immer im Freien durchführen – bei Wind und Wetter.“
Um diesen Missstand zu beheben, wurde die neue Luftfahrzeugwartungshalle mit beeindruckenden Abmessungen von 86 m Länge auf 39 m Breite bei einer Höhe von bis zu 16 m als Beton- und Stahlkonstruktion realisiert. Nach Abschluss der Bauphase von Juli 2009 bis Januar 2011 finden hier nun gleichzeitig vier CH-53-Maschinen Abb. 3 mit eingefaltetem Hauptrotor nebst einer Maschine mit komplett ausgeklappten Rotoren Platz.
Ein konvektives System schied aus
Durch die enorme Kubatur der Halle sowie das spezielle Anforderungsprofil des Gebäudes, musste ein besonderes Augenmerk auf ein sinnvolles Heizsystem gelegt werden. Bereits in der Vorplanungsphase entschied man sich aus mehreren Gründen für Deckenstrahlplatten-Technik.
Finkenbrink: „Ein konvektives System schied praktisch von Anfang an aus. Denn die Beheizung eines so großen Luftvolumens primär über Konvektion ist vergleichsweise ineffizient bzw. sehr energieaufwendig.“ Um die gewünschte Temperatur von 18 °C im „normalen“ Aufenthaltsbereich zu erreichen, müsste eine Konvektionsheizung den gesamten Luftinhalt des Hangars erwärmen und dabei umwälzen. Neben hohen Energiekosten und unangenehmen Zugerscheinungen wäre auch die Temperaturschichtung problematisch, denn Wartungsarbeiten sind über die gesamte Höhe des Hubschraubers erforderlich.
Eine Fußbodenheizung wäre zu träge
Eine optimale Lösung für das Nutzungsprofil der Halle bietet eine Wärmeübergabe nach dem Strahlungsprinzip, besondere Vorteile sind die direkte Wärmeübertragung ohne Luft als Zwischenmedium und die minimale Temperaturschichtung über die Raumhöhe. „Eine Fußbodenheizung wäre konstruktionsbedingt jedoch zu unflexibel gewesen“, erläutert Finkenbrink.
„Der Hangar verfügt über einen dicken Betonboden, der als sehr träger Temperaturspeicher fungieren würde. Ein solches System hätte lange Reaktionszeiten und schlechte Regelbarkeit bedeutet. Deshalb kam für uns nur die Deckenstrahlplatte in Betracht. Das System ist leicht, bietet eine sehr kurze Ansprechzeit und eine sehr genaue Temperatureinstellung – und es lässt sich individuell an den Baukörper anpassen.“
432 lfm in einer Woche montiert
Unter den Anbietern von Deckenstrahlplatten-Systemen entschied sich der verantwortliche Bau- und Liegenschaftsbetrieb der Bundeswehr für den europäischen Marktführer Zehnder. Insgesamt wurden 96 Deckenstrahlplatten vom Typ Zehnder ZBN 1200/8 in zwei Baulängen (80 Stück à 4,0 m und 16 Stück à 4,6 m, Breite stets 1,2 m) unter der großen Wölbung des Hallendachs installiert Abb. 4 Abb. 5. Mittels einer Trapezabhängung mit Gliederkette (Zehnder Montagesatz) wurden die Deckenstrahlplatten parallel zur Deckenkrümmung abgehängt. Diese Anpassung des Wärmeübergabesystems an die bauliche Besonderheit der Hallenkonstruktion sorgt dafür, dass kein Raumverlust in Kauf genommen werden musste.
Die Planung und Auslegung der speziell auf das Objekt zugeschnittenen Heizdeckenelemente übernahm das in Münster ansässige Planungsbüro K&P, wobei dieses speziell im Bereich der Produktdetails auf die Unterstützung von Zehnder zurückgreifen konnte. Durch das gute Zusammenspiel aller Beteiligten war es schließlich möglich, alle Strahlplattenelemente für den Hangar mit nur sechs Monteuren innerhalb einer Woche anzubringen. Dabei wurden insgesamt 432 lfm in bis zu 15 m Höhe in der neuen Wartungshalle installiert. Um den Hydraulischen Abgleich zu gewährleisten, lieferte Zehnder voreingestellte Volumenstromregler. Die Einregulierung der Anlage wurde so stark vereinfacht.
Weniger Energie, mehr Behaglichkeit
Die Wärmeversorgung erfolgt über einen Fernwärmeanschluss für den gesamten Stützpunkt. Für die energieeffiziente Wärmeübergabe sorgt der hohe Strahlungswärmeanteil des eingesetzten Systems. Die Wärmeenergie wird größtenteils als Infrarotstrahlung abgegeben und erwärmt beim Auftreffen Gegenstände und Personen. Deshalb muss im Gegensatz zur konvektiven Wärmeübertragung nicht das gesamte Luftvolumen der Halle erwärmt werden. Die Empfindungstemperatur von 18 °C im Aufenthaltsbereich wird beim Einsatz von Deckenstrahlplatten bereits mit einer um ca. 2 bis 3 K niedrigeren Raumlufttemperatur erreicht. Daraus resultiert unter den vorliegenden Bedingungen ein um ca. 40 % geringerer Energieverbrauch gegenüber einem konvektiven Standardsystem.
Auch das im Hangar arbeitende Personal empfindet die Strahlungswärme als sehr angenehm. Wenn auch hier im großen und modernen Maßstab eingesetzt, so bleibt trotzdem das Wirkungsprinzip der Strahlungsheizung in puncto Behaglichkeit mit dem eines Kachelofens vergleichbar. Finkenbrink: „Wir hatten bereits in der Vergangenheit mit Zehnder-Deckenstrahlplatten gute Erfahrungen in anderen Hangars gesammelt. Die haben sich nun auch in diesem neuen Großprojekt wieder voll bestätigt. Die Belegschaft äußert sich sehr positiv über die thermische Behaglichkeit und die Regelung funktioniert zuverlässig.“ DR
Bautafel Hubschrauber-Hangar
Bauherr
Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch die Wehrbereichsverwaltung West Düsseldorf, vertreten durch die Oberfinanzdirektion Münster, vertreten durch den Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW Niederlassung Münster, Abteilung BB2
Gebäude
Gebäudegrundfläche: 3345 m2
Kubatur: 40966 m3
Architektur
bbp Architekten bda, 24103 Kiel
HLS-Planung
K&P Planung GbR, 48159 Münster
Heizungsinstallation
Bolte KG, 48431 Rheine
Technische Beratung
Zehnder GmbH, 77933 Lahr
Deckenstrahlplatten
Typ: Zehnder ZBN 1200/8
Leistung: 242 kW
Auslegung: 70/55/18 °C
Gesamtlänge: 432 m
