Condair
Um das „Haus der bayerischen Geschichte: Museum in Regensburg“ energie- und kosteneffizient zu klimatisieren, wird bei Kühlbedarf die Abluft adiabat befeuchtet.
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Heizung und Klimatisierung sind in Museen bedeutende Kostenfaktoren. Das „Haus der bayerischen Geschichte: Museum in Regensburg“ wurde deshalb als Passivhaus geplant und ausgeführt.
■ Die Kosten für die Klimatisierung werden durch eine adiabatische Verdunstungskühlung der Abluft vor der Wärmerückgewinnung minimiert.
■ Zu den geringen Betriebskosten trägt auch ein Verdunsterkonzept mit Wasseraufbereitung bei, das pro Jahr nur eine Wartung benötigt.
Zu gleichen Teilen ehrfurchtgebietend und amüsant begrüßt der bayerische Löwe im XXL-Format die Besucher im „Haus der bayerischen Geschichte: Museum in Regensburg“. Mit dem obligatorischen Maßkrug in der Pranke ist für viele Besucher sofort klar: „Den Löwen kenne ich doch vom Oktoberfest.“
Das Museum hat sich seit seiner Eröffnung 2019 zum Publikumsmagneten entwickelt. Direkt am Ufer der Donau, zwischen Fluss und Altstadt gelegen, bietet es Besuchern die Möglichkeit, mehr über die reiche Kultur, Traditionen und historischen Ereignisse Bayerns zu erfahren.
Einen lebendigen Einblick in die Vergangenheit Bayerns erhalten die Besucher über Ausstellungen, interaktive Displays und multimediale Präsentationen. Die Dauerausstellung umfasst auf einer Fläche von 2500 m2 die Zeit von der Gründung des Königreichs Bayern (1806) bis zur Gegenwart. Hinzu kommen temporäre Sonderausstellungen und der direkt neben dem Foyer gelegene Sonderausstellungsbereich „Donausaal“.
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Energieeffizientes Gebäude
Mit der Gebäudetechnik werden energieeffizient optimale klimatische Bedingungen für Besucher und Exponate realisiert. Das Gebäude wurde als Passivhaus geplant und ausgeführt. Durch die Bauweise und Anlagentechnik weist es einen sehr geringen Energiebedarf auf – nach einschlägiger Passivhaus-Definition soll der Heizwärmebedarf den Wert 15 kWh/(m2 ∙ a) nicht überschreiten.
Dies gelingt unter anderem durch eine sehr gute Wärmedämmung, eine luftdichte Gebäudehülle, hochwertige Fenster mit Dreifachverglasung, eine hocheffiziente Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung und die Nutzung von Sonnenenergie. Durch diese Maßnahmen werden der Wärmeverlust in der kalten Jahreszeit und der Wärmeeintrag im Sommer und so der Energieaufwand für Heizung und Kühlung stark reduziert. Das entspricht auch dem Anspruch, ein möglichst energieeffizientes und der Nachhaltigkeit verpflichtetes Gebäude zu betreiben.
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Jeder Raum musst bei der Planung individuell betrachtet werden
Das Gebäudekonzept und die Nutzung wirken sich auf den Feuchtegehalt der Raumluft aus und erfordern, wenn bestimmte Grenzwerte eingehalten werden müssen, gegebenenfalls eine individuelle Befeuchtungslösung. Außerdem war für die Planung der Raumlufttechnik eine individuelle Betrachtung der einzelnen Räume und Flächen erforderlich. Die Planer mussten stark schwankende Raumnutzerzahlen und den großen jahreszeitlichen Unterschied bei den Anforderungen an die Konditionierung und Klimatisierung der Raumluft berücksichtigen.
Die herausfordernde Jahreszeit ist der Sommer: Bei Außentemperaturen über 30 °C und sich häufig öffnenden Eingangstüren zum Foyer strömt feuchtwarme Außenluft ins Gebäude. Hinzu kommt, dass das im Foyer gelegene Restaurant ebenfalls mit geöffneten Türen seine Besucher begrüßt. Dies sind mehrere Faktoren, die es für die Gebäudetechniker erschweren, überall im Museum ein gleichmäßiges Klima mit festen Temperatur- und Feuchtewerten zu sichern. Über allem steht zudem der Anspruch der Museumsverantwortlichen, auch räumlich offen zu sein und zu denken, um möglichst viele Besucher hereinzuziehen.
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Anforderungen der Leihgeber
Ganz wesentlich für das Gelingen der regelmäßigen Sonderausstellungen ist die sorgfältig kuratierte Auswahl und Präsentation der oft kostbaren und nicht ersetzbaren Exponate. Je nach Material, Wert und Machart des Exponats erwarten die Leihgeber zu Recht, dass ihre Leihgaben stets perfekt klimatisiert aufbewahrt und gezeigt werden. Deshalb bleibt es manchmal nicht aus, dass die Museumsmacher gemeinsam mit den Technikern für bestimmte Ausstellungsstücke Raum-im-Raum-Lösungen anbieten, denn nur dann sind gleichmäßige klimatische Bedingungen zu garantieren.
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Bei den Sonderausstellungen, die mit vielen Leihgaben ausgestattet sind, werden die Soll-Temperatur und Soll-Feuchtegehalt strikt eingehalten und die Lüftungsanlage läuft vorzugsweise im Umluftbetrieb. Grundsätzlich befinden sich die Quellluftauslässe auf Bodenhöhe, die Abluft-Einlassöffnungen sind unter der Raumdecke angebracht. Mit Vorhängen und Windfängen werden zu große Schwankungen bei Feuchte und Temperatur zusätzlich vermieden.
Verdunstungskühlung senkt energieeffizient den Kältebedarf
Insgesamt arbeiten hinter den Kulissen des Museums neun sensorgesteuerte Klimazentralgeräte X-Cube von Trox, die die Räume mit vorkonditionierter Luft versorgen. Jedes Klimazentralgerät ist jeweils mit einem eigenen Verdunstungskühler Condair ME ausgestattet. Das hat den Hintergrund, dass der Kälte- beziehungsweise Kühlbedarf sinkt, wenn innerhalb der RLT-Anlage vor der Wärmerückgewinnung eine indirekte Verdunstungskühlung in der Abluft erfolgt.
Übernimmt die adiabatische Verdunstungskühlung einen Teil der Kühllast, sinkt gleichzeitig der Energieaufwand für die mechanische Kälteerzeugung. Durch die Ausnutzung des thermodynamischen Effekts – die für den Phasenwechsel von flüssigem Wassers in den gasförmigen Aggregatszustand erforderliche Verdampfungswärme wird aus der Luft entnommen und kühlt diese dabei ab – können auch die Kälteanlagen deutlich kleiner dimensioniert werden. Somit sinken durch die adiabatische Verdunstungskühlung die Investitionskosten und vor allem die laufenden Kosten zur Gebäudekühlung.
Praktisch wartungsfrei und gleichzeitig hocheffizient
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Die eingesetzten Verdunstungskühler arbeiten mit enthärtetem und anschließend vollentsalztem Wasser – das vor Ort vorhandene Trinkwasser hat einen hohen Härtegrad von 20 °dH. Durch die Wasseraufbereitung werden ein Verschleiß und eine Verunreinigung der Anlage reduziert. Das Befeuchterwasser kann zusätzlich mit einem Zusatz, vergleichbar mit einem neutralen Spülmittel, versetzt werden, der die Oberflächenspannung des Wassers auflöst und es somit bestmöglich für die Verdunstungskühlung vorkonditioniert.
Anschließend fließt das von einem Hydraulikmodul verteilte Wasser über ein spezielles und widerstandsfähiges Kunststoffvlies – alternativ ist der Verdunstungskühler auch mit einem Glasfaservlies erhältlich – und kühlt die Abluft in der RLT-Anlage durch die Verdunstung. Die Kombination aus vorbehandeltem Wasser und dem speziellen Kunststoffvlies sorgt dafür, dass pro Jahr nur ein Wartungsvorgang benötigt wird. Auch dadurch werden die Kosten minimiert.
Gegensätzliche Wünsche und Anforderungen berücksichtigt
Damit ist dem „Haus der bayerischen Geschichte: Museum in Regensburg“ ein beachtlicher Spagat gelungen: Mehrere teilweise gegensätzliche Anforderungen mussten erfüllt werden. Zum einen galt und gilt es, ganzjährig ein behagliches Raumklima für die Besucher zu sichern. Da jeder Mensch aber ein individuelles Behaglichkeitsempfinden hat, mussten Bedingungen geschaffen werden, die möglichst viele Besucher als angenehm bewerten.
Hinzu kommt, dass die Ausstellungsstücke und deren Leihgeber spezielle Anforderungen an die klimatischen Bedingungen stellen. Und als gemeinsamer Rahmen für das komplette Gebäude und das Museum an sich galt und gilt, diesen Ort des Erinnerns und der Begegnung möglichst energieeffizient und mit möglichst niedrigen laufenden Betriebskosten zu schaffen.
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Basis ist eine zentrale Aufbereitungsanlage mit einem Zuluftvolumenstrom von 81 300 m3/h und einem Abluftvolumenstrom von 77 100 m3/h. Die Wärmerückgewinnung erreichen einen Wirkungsgrad von ca. 75 %. Für die adiabatische Abluftbefeuchtung mit Frischwasser wird als Verdunstermaterial Polyestervlies verwendet. In den drei Zonengeräten (51 000 m3/h und 2 × 15 000 m3/h) mit den Behandlungsfunktionen Heizen, Kühlen und Entfeuchten über eine KVS-Entfeuchtungskälterückgewinnung erfolgt die zuluftseitige Befeuchtung mit Condair Hybrid Niederdruckbefeuchtern (Zerstäubung und Verdunstungskeramik). Vier weitere Zonengeräte können Heizen und Kühlen.
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