Die Vorteile von Fassadenlüftungsgeräten und Gebläsekonvektoren 

Ihrer Zeit voraus wirkt die Gewerbeimmobilie in der Rue Guersant 32 (Bild 1), wenige Gehminuten vom Place de l‘Etoile und dem Pariser Kongresszentrum entfernt. Zu verdanken ist dies einer umfassenden Sanierung nach den Plänen des Architekturbüros Lobjoy-Bouvier-Boisseau in Boulogne-Billancourt.

Das Architektenteam hat das in den 1960er-Jahren errichtete und in den 1990er-Jahren renovierte Gebäude umgestaltet, um das Arbeiten in einem modernen, wohnlichen und kommunikativen Umfeld zu ermöglichen. In einer Broschüre zu dem Objekt beschreibt Baudouin Delaporte, Direktor für Entwicklung beim Bauherrn Gecina: „Wir haben ein Gebäude entworfen, das der Kunst des Wohnens am Arbeitsplatz gewidmet ist.“

Zeitgemäße Gebäudetechnik auf 13 600 m² Bürofläche

Im Herbst 2018 wurden die Arbeiten abgeschlossen. Von Tageslicht durchflutete Räume, eine großzügige Gestaltung der Flächen und zeitgemäße Gebäudetechnik sind nur einige Merkmale des Bürogebäudes, das nun von der Immobiliengesellschaft Gecina vermarktet wird. Architekt Jean-Lou Boisseau von Lobjoy-Bouvier-Boisseau erklärt: „Alle Räume sind potenzielle Arbeitsplätze – für Kommunikation und Wertschöpfung. Daher unser Wunsch, in offenen, von natürlichem Licht durchfluteten Räumen zu arbeiten.“

Mit zehn Etagen und ca. 13 600 m² Bürofläche bietet das Objekt Platz für ungefähr 1000 Mitarbeiter. Dazu kommen Meetingräume, eine Kantine, Dachterrassen und zum Beispiel ein Entree, das an eine Hotellobby erinnert. Aluminium und die Doppelverglasung prägen die Fronten des Objekts. Die Fassade (Bild 2) hält die Gebäudekörper auf dem 1400 m² großen Grundstück optisch zusammen und kontrastiert in angenehmer Weise mit den Altbauten der Nachbarschaft.

LTG Aktiengesellschaft

Kompakte Technik trotz hohen Anforderungen

Bei der Raumaufteilung wurde Wert auf Großzügigkeit und Flexibilität gelegt. Das Entfernen der ehemaligen Trennwände sorgt für Offenheit und schafft Raum für Arbeitsplätze, die den Bedürfnissen der Arbeitnehmer besser entsprechen als die ehemalige Aufteilung. Zugleich achtete das Architektenteam darauf, dass eine Umwidmung oder Neuaufteilung der Räume möglich bleibt, um eine gemischte Nutzung der Etagen zuzulassen und Freiheiten bei der Anordnung von Besprechungsinseln und -räumen zu ermöglichen.

Den architektonischen Ansprüchen an die Räume musste sich auch die Gebäudetechnik unterordnen. Einerseits bestand die Forderung, das Gebäude zu klimatisieren und einen Luftaustausch von 30 m³/(Pers  h) umzusetzen, andererseits sollte die dafür erforderliche Technik möglichst kompakt bleiben, damit die Fassadenaufteilung und eine angemessene Geschosshöhe erhalten bleiben. Hätten sich diese Forderungen nicht erfüllen lassen, wäre das Sanierungsprojekt wohlmöglich nie umgesetzt worden und der Bauherr hätte sich für den Abriss und einen Neubau entschieden.

Klimatisierung über die Fassade

Erfüllen ließen sich die Anforderungen, indem für die Büroetagen ein anderes Klimatisierungskonzept gewählt wurde als für die Zentralbereiche und die großen Besprechungsräume: Die Gemeinschaftsräume sowie das Entree werden mit konditionierter Luft aus einer Technikzentrale bedient; in den Büroetagen kommen kompakte, dezentrale Klima- und Lüftungsgeräte zur Anwendung.

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Die dezentrale Klimatisierung mit Fassadenlüftungsgeräten (Bild 3) bietet zwei Vorteile, die bei dem Sanierungsprojekt besonders deutlich wurden: Zum einen ist für Fassadenlüftungsgeräte kein Lüftungsnetz erforderlich, das in vertikalen Versorgungsschächten, in den Fluren und in den Büros Platz gekostet hätte. Das kommt der Deckenhöhe zugute. Zum anderen lässt sich mithilfe dezentraler Klima- und Lüftungsgeräte leicht eine individuelle Regelung umsetzen.

Passend zur Raumbelegung bzw. basierend auf den Messwerten von CO₂- und Temperatursensoren kann jede Etage, jede Zone, sogar jeder einzelne Raum bedarfsgerecht mit frischer Luft versorgt und temperiert werden. Selbst der nachträgliche Einbau von Wänden – zum Beispiel um gläserne Meeting-Zonen oder Stillarbeitsräume zu schaffen – ist möglich, wenn mindestens ein dezentrales Lüftungsgerät den abgeteilten Raum bedienen kann.

Das Funktionsprinzip: Nur ein Luftweg für Außen- und Fortluft

Die Umsetzung im Bestand erfordert jedoch eine weitsichtige Planung und vorbereitende Arbeiten. Für das Objekt in der Rue Guersant haben Bauherr und Fachplaner nach ausgiebiger Recherche die Stuttgarter LTG Aktiengesellschaft als Lieferant für die Raumklima- und Lüftungsgeräte gewählt.

Für LTG sprach nicht zuletzt das Funktionsprinzip der dezentralen Lüftung mit dem patentierten System PulseVentilation: Im Gegensatz zu gängigen Geräten kommen die Fassadenlüftungsgeräte FVPpulse der LTG mit nur einer Fassadenöffnung aus, da die Geräte auf demselben Luftweg im Wechsel „ein- und ausatmen“. Alternativ können die Geräte auch unidirektional betrieben werden, beispielsweise zur Querlüftung einer Etage in kühlen Sommernächten.

Der im Tagbetrieb übliche Wechsel zwischen Ein- und Ausatmen wird bei diesen Geräten durch ein leise arbeitendes Klappensystem gesteuert, dessen Frequenz der Gebäudenutzer anpassen kann. Im Normalbetrieb sind „Atem-Zyklen“ von insgesamt etwa 40 s typisch, eine Abweichung ist ggf. zur Maximierung der Wärmerückgewinnung (siehe unten) sinnvoll. Durch den klappengesteuerten Wechsel der Luftrichtung werden nur ein Ventilator und ein Luftweg im Gerät benötigt und der Geräteinnenraum lässt sich effektiv nutzen, zum Beispiel für großzügige Luftwege, die der Luftbewegung wenig Widerstand entgegensetzen.

Hohe Wärmerückgewinnung mit geringem Druckverlust

Ein weiterer Vorzug des pulsierenden Betriebs ist, dass die „atmende“ maschinelle Lüftung als sehr natürlich empfunden wird und zu einer angenehmen Raumströmung führt. „Selbst wenn der Nennluft-Volumenstrom von ca. 120 m³/h ausgereizt wird, durchdringt die Zuluft den Raum mit niedriger Luftgeschwindigkeit in langsamen, für die Nutzer unmerklichen Wellen“, versichert Ralf Wagner, Mitglied des LTG-Vorstands.

Ein prinzipbedingter Vorteil des pulsierenden Betriebs ist, dass zur Wärmerückgewinnung nicht zwei Luftströme im Gegenstrom durch einen Rekuperator geleitet werden müssen. Stattdessen dient beim FVPpulse ein Regenerator als Wärmespeicher. Wagner: „Der Regenerator wird von der vorbeiströmenden Luft wechselweise mit thermischer Energie be- und entladen. So ist der Wärmerückgewinner gleichzeitig effektiv vor Frost geschützt und verursacht – trotz der hohen Wärmerückgewinnung von bis zu 90 % – nur geringe Druckverluste.

Geringe Luftgeschwindigkeit: Klimatisieren ohne Zugerscheinung

Neben Einsparungen bei den Heizkosten sorgt vor allem die Effizienz des Lufttransports für eine hohe Wirtschaftlichkeit der Fassadenlüftungsgeräte. Die für den Ventilator aufzubringende elektrische Leistung ist so gering, dass die gegenüber einer Zentrallüftungsanlage niedrigeren Stromkosten die Mehrinvestitionen in die dezentrale Gerätetechnik binnen weniger Jahre kompensieren.

Zum Nachheizen oder zum Kühlen verfügen die FVPpulse über integrierte Wärmeübertrager. Für das Bürogebäude in der Rue Guersant steht vor allem das Abführen von Wärme, die durch die Menschen, Geräte und die Sonneneinstrahlung entsteht, im Vordergrund. Angeschlossen an ein Zwei-Leiter-System beziehen die Geräte je nach Saison warmes oder kaltes Wasser. Die im Winter erforderliche Heizleistung ist dank der Wärmerückgewinnung gering. Beim Kühlen arbeitet das System mit 6 °C Vorlauftemperatur, um eine hohe Wirkung zu entfalten. Durch die geringe Luftgeschwindigkeit und das gezielte Einbringen der kühlen Zuluft erfolgt das Klimatisieren ohne Zugerscheinungen.

Kühlen mit Lüftungsgeräten und Gebläsekonvektoren

Das Zwei-Leiter-Netz befindet sich in einem Doppelboden, der nur 13 cm hoch ist und alle Medien aufnimmt. Damit er so flach gehalten werden konnte, haben die Installateure sogar Vertiefungen im Boden zum Kreuzen der Leitungen verwendet. Dadurch ließ sich die Geschosshöhe maximieren, sie beträgt in den Büroetagen 2,42 bzw. 2,35 m bis zu den Akustik-Paneelen.

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Auch das Einpassen der Fassadenlüftungsgeräte in den Altbau erwies sich als nicht ganz einfach. Mit einem Achsraster von 1,16 m und einem Abstand zwischen den Säulen von etwa 1 m stand wenig Platz in der Breite zur Verfügung, um die Geräte zu integrieren. Unterflurgeräte für den Einbau im Doppelboden schieden aus, denn der dafür erforderliche, höhere Doppelboden hätte die Geschosshöhe zu stark reduziert. Daher kamen FVPpulse-Brüstungsgeräte (Bild 4) zum Einsatz (BTH: 990 × 322 × 762 mm).

Die Wechselwirkung der beengten Einbausituation für die instationär betriebenen Lüftungsgeräte verbunden mit den niedrigen Ausblastemperaturen durch den kondensierenden Betrieb ist zunächst als kritisch zu bewerten und wurde deshalb im LTG-Strömungslabor nachgebildet. Den Ingenieuren ist es aber gelungen, hier die höchste Komfortkategorie A der europäischen Normung zu erreichen, auch in unmittelbarer Nähe des Geräts.

Boden-Ventilatorkonvektoren mit Zwei-Leiter-System

Zudem wurden an einem Fraunhofer-Institut Messungen zur Bestimmung und Verbesserung des bewerteten Schalldämmmaßes und der Optimierung der Fassadenöffnung durchgeführt. Ergänzend hat LTG vier Musterräume mit den Geräten ausgerüstet, damit die Entscheider die Fassadenlüftungsgeräte in mehreren Konfigurationen und Gehäusefarben kennenlernen konnten, bevor sie fast 600 Stück für die Büroetagen in Auftrag gaben. Nachdem die Einbausituation festgelegt war, entwickelte LTG Montagekonsolen. Mit ihnen wurde sichergestellt, dass die Fassadenanschlüsse prozesssicher auf der Baustelle gewährleistet werden konnten.

Um den Vorgaben von 20 °C bis maximal 26 °C Raumtemperatur gerecht zu werden, sind in den Büroetagen zusätzlich ca. 600 Boden-Ventilatorkonvektoren des Typs VKB-N Abb. 5 installiert. Diese LTG-Geräte unter-stützen die Wärmeabfuhr. Ihre Wärmeübertrager sind ebenfalls an ein Zwei-Leiter-System angeschlossen, sie arbeiten jedoch nicht kondensierend (16 °C Vorlauf). Im Durchschnitt ist je Fassadenlüftungsgerät FVPpulse ein Ventilatorkonvektor VKB-N eingebaut. Die flachen Konvektoren finden in dem nur 13 cm hohen Doppelboden Platz. Die Kälte- und Wärmeerzeugung erfolgt über zwei regelbare Luft/Wasser-Wärmepumpen.

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Raumluftkomfort auf der Höhe der Zeit

In der Empfangshalle und den Meeting-Zonen erfolgt die Klimatisierung über eine Zentrallüftung mit variabler Luftmenge und Rotations-Wärmeübertrager. Aber die Möglichkeit, das Klimatisieren mit dezentralen Gebläsekonvektoren und kompakten, dezentralen Fassadenlüftungsgeräten umzusetzen, war aufgrund der geringen Geschosshöhen ein wesentliches Kriterium für das Sanierungsobjekt und verleiht der rund 50 Jahre alten Immobilie nun den Raumluftkomfort, der dem offenen, luftigen Arbeitsambiente gerecht wird.

Dieser Artikel ist eine Überarbeitung des Artikels „Fassadenlüftungsgeräte waren der Schlüssel“ von Ralf Dunker, erschienen in TGA 01-2019.