Komfortklima mit wenig Energie

Kompakt informieren

• Die Hauptfeuerwache Mülheim an der Ruhr als eine kleine, eigene Welt konzipiert, benötigt Klima- und Lüftungstechnik für sehr unterschiedliche Anforderungen von der Komfortklimatisierung über Schwimmhallenklima und Übungsräume mit Rauchsimulation bis hin zur Abfuhr thermischer Lasten in den Serverräumen.
• Bei der Auswahl der RLT-Anlagen wurde großer Wert auf einen energiesparenden und damit wirtschaftlichen Betrieb gelegt.
• Alle Lüftungs- und Klimasysteme sind per Modbus auf die zentrale Gebäudeleittechnik aufgeschaltet und werden dort überwacht und zur Optimierung ausgewertet.

Das ehemalige Bahngelände an der Duisburger Straße in Broich, Mülheim an der Ruhr, beherbergt heute eine echtes Aushängeschild der Stadt: Gemeinsam mit der Projektentwicklungsgesellschaft SMW GmbH, einem Joint Venture der Mülheimer Wohnungsbau eG und der Sparkasse Mülheim an der Ruhr, wurde hier nach europaweiter Ausschreibung der Neubau der städtischen Hauptfeuer- und Rettungswache Abb. 1 realisiert. Mit der Fertigstellung erhielt die Stadt Mülheim an der Ruhr auf einer Teilfläche von rund 25000 m² und einer Brutto-Geschossfläche von rund 22350 m² eine der modernsten Feuerwachen Deutschlands.

„Aus Sicht der Feuerwehr war der Neubau sowie der Umzug in das moderne, große Gebäude gleich in zweifacher Hinsicht unumgänglich“, erklärt Thorsten Drewes Abb. 2, zu­ständig für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit ­sowie Brandschutzschulung und -erziehung. „Wir haben vorher viel zu beengt arbeiten müssen. Hinzu kommt, dass wir der Hilfsfrist von acht Minuten bis zur Brand- oder Unfallstelle aufgrund der Trennung durch die Ruhr kaum noch nachkamen.“

Jetzt arbeitet die Feuerwehr Mülheim im Zwei-Wachen-System auf beiden Seiten der Ruhr. Insgesamt 232 Mitarbeiter sind in Heißen sowie am neuen Standort Broich im Einsatz, davon mindestens 44 je Schicht. Und ihnen steht eine hochmoderne und funktionale Arbeitsstätte zur Verfügung, die bis ins kleinste Detail durchorganisiert ist. „Das kommt nicht von ungefähr“, verrät Drewes, „jeder Mitarbeiter hat klare Aufgaben innerhalb der Wache – dazu gehören viele handwerkliche Tätigkeiten, beispielsweise in der Kfz-Werkstatt oder der Schreinerei, genauso wie das Waschen und Trocknen der Schläuche. Das Wichtigste ist dabei die Arbeit in und für die Gruppe. Ohne Teamwork läuft bei der Feuerwehr nichts.“

Lösungen nach Maß für jeden Bereich

Ein besonderes Augenmerk lag bei dem Neubau auf einer intelligenten Lüftungs- und Klimatechnik. Klimatisiert wird nur dort, wo es benötigt wird. Die Herausforderung: für die zahlreichen unterschiedlichen Funktionsbereiche der Feuerwache das spezifisch optimale Klima schaffen. Da das architektonische Konzept eine eher kleinteilige Aufgliederung der Funktionsbereiche vorsah, galt es, dies auch bei der Planung von Lüftungs- und Klimatechnik zu berücksichtigen. Jeder Funktionsbereich benötigte sein eigenes maßgeschneidertes Konzept Abb. 2.

Das Ingenieurbüro Kiesecker und Hering, mit der Auswahl der benötigten Anlagen beauftragt, wählte für das anspruchsvolle Großprojekt Geräte von Menerga, Mülheim an der Ruhr, aus. Allerdings nicht aufgrund der örtlichen Verbindung, sondern aufgrund der langjährigen Expertise in der Lüftungs- und Klimatechnik. Trotz der unterschiedlichen Anforderungen in den einzelnen Funktionsbereichen konnte so für jeden Raum die technisch beste und wirtschaftlichste Lösung zusammengestellt werden.

Auch spielten bei der Planung der Feuer­wache generell und der Auswahl von Lüftungs- und Klimatechnik im Speziellen ökologische Gesichtspunkte eine wichtige Rolle. Bis zu 80 % Wärmerückgewinnung erreichen die zwölf installierten Anlagen – und tragen so zur Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes bei. Dabei wird ein Luftvolumenstrom von fast 70000 m³/h bewegt.

Leitstelle

Herzstück einer jeden Feuerwache ist die Leitstelle Abb. 3 – hier laufen die Fäden zusammen, werden die Notrufe bearbeitet und die Einsätze koordiniert. Sechs Mitarbeiter teilen sich die 24-h-Schicht. „Perfekte Arbeitsbedingungen sind Grundvoraussetzung für die Konzentrations- und Leistungsfähigkeit unserer Mitarbeiter“, weiß Drewes: „Besonders in der Leitstelle müssen deshalb immer optimale Luftbe­dingungen herrschen.“

Konkret galt es in Funkräumen und Stab rund um die Uhr die Raumtemperatur konstant zwischen 24 und 26 °C sowie die Raumluftfeuchte zwischen 50 und 55 % relative Feuchte zu halten.

Diese Aufgabe übernehmen zwei Komfortklimageräte des Typs Adsolair. Die Anlagen arbeiten mit einer hocheffizienten Wärmerückgewinnung über rekuperative Doppelplatten-Wärmeübertrager. Der energetische Wirkungsgrad nach DIN EN 13053:2012 beträgt hierdurch 73 %.

Im Sommer wird mittels adiabatischer Verdunstungskühlung eine Temperaturabsenkung bis 12 K ermöglicht – ohne den sonst hohen Energieeinsatz, beispielsweise bei der Kälte­bereitstellung über einen Kaltwassersatz. Für die Entfeuchtung der Luft an schwülen Sommertagen sowie zur Erhöhung der Kühlleistung bei Spitzentemperaturen sind beide Anlagen mit einer integrierten Kompressionskälteanlage ausgestattet. Im Kombinationsbetrieb von Verdunstungskühlung und Kompressionskälte­anlage wird eine Gesamtleistungszahl der Kälte von 10,8 (EER-Wert erreicht).

Serverräume

Aus den zwei Serverräumen der Feuerwache muss kontinuierlich die Abwärme abgeführt werden. Eine Raumtemperatur von konstant 24 °C bewahrt die Rechner vor thermisch bedingten Ausfällen. Das gelingt, indem die innere Kühllast direkt abgeführt und Zuluft mit einer Temperatur von 12 °C zugeführt wird. Die kühle Luft strömt durch die Serverschränke und wird dabei thermisch beladen Abb. 4.

Die Luftaufbereitung erfolgt über zwei Anlagen vom Typ Frecolair mit einem Gesamtluftvolumenstrom von 12600 m³/h. Die Anlagen kombinieren energiesparendes Freecooling mit einem geregelten Umluftbetrieb in einem sehr kompakten Gerätedesign. Den größten Teil des Jahres kühlen die Anlagen mit Außenluft, sodass die Betriebskosten zur Kühlung gering ausfallen. Bei hohen Außentemperaturen wird die integrierte Kompressionskälteanlage nach Bedarf zugeschaltet. Bei sehr hohen Außentemperaturen wechseln die Anlagen in den Umluftbetrieb, ein aus hygienischen Gründen erforderlicher Außenluftanteil kann weiterhin beigemischt werden.

Seminar- und Ausbildungsräume

Das Thema Ausbildung wird in der Feuerwache großgeschrieben – ein ganzer Gebäudetrakt bietet ausschließlich Räumlichkeiten, die zur Schulung genutzt werden. „Wir bilden nicht nur die Feuerwehrleute von morgen selbst aus, wir haben sogar einen Raum, in dem wir Kindergarten-Gruppen aufklären und ihnen beibringen, wie sie sich im Brandfall zu verhalten haben“, erklärt Drewes, der selbst auch als Ausbilder agiert.

In insgesamt drei Schulungsräumen Abb. 5 gilt es individuell, aber mit nur einem System zu klimatisieren. Dies hat zur Folge, dass die Anlage während der Betriebszeit ganz unterschiedlichen Belastungen hinsichtlich der Raumluftqualität und Luftmenge unterliegt.

Eingesetzt wurde eine Anlage vom Typ ­Dosolair mit einer 3-Zonen-Regelung. Sie regelt auf Basis von Temperatursensoren in jedem Raum die Temperatur bedarfsgerecht zwischen 22 °C im Winter und 26 °C im Sommer (gleitend). Bei niedrigen Temperaturen im Winter arbeitet die Anlage vollständig im Wärmerückgewinnungsbetrieb. Während sich in Übergangszeiten der Wärmerückgewinnungsbedarf verringert, ist im Sommer bei hohen Außentemperaturen Wärmerückgewinnung zur Kühlung gefragt. Sprich – die niedrige Temperatur der Raumluft im Sommer wird zum Kühlen der warmen Außenluft eingesetzt. Eine Luft-Bypass-Führung vermeidet eine Überwärmung. Bei der Auslegung der Ventilatoren wurde speziell auf geringe Stromverbräuche geachtet und SFP-Kategorien von 1 bis 2 realisiert.

Das gleiche System fand im auch im Waschraum und den Umkleiden Anwendung. Aufgrund der rekuperativen Wärmeübertragung werden Gerüche und Feuchtigkeit zuverlässig abgeführt.

Tauchbecken

Beeindruckend sind die Übungsräume der Wache. Hier werden Fitness und Belastbarkeit, Gesundheit und Stressresistenz ständig auf den Prüfstand gestellt. Bestes Beispiel: das bis zu 6 m tiefe Tauchbecken Abb. 6. In ihm lassen sich ganze Pkw-Karosserien versenken und Unterwasser-Rettungsaktionen proben.

Wie bei einem herkömmlichen Schwimmbad müssen sich Luftfeuchte und Raumtemperatur ganzjährig auf Grenzwerte regeln lassen, um die Bausubstanz nicht zu schädigen und bestmögliche Trainingsbedingungen zu gewährleisten. Aufgrund des notwendigen 24-Stunden-Betriebs zahlt sich die speziell für Schwimmbäder konzipierte ThermoCond-Anlage schnell aus.

Mit asymmetrischem Hochleistungswärmeübertrager zum Entfeuchten, Beheizen und Belüften hält sie die Raumluft konstant bei 30 °C und 55 % relative Feuchte. Die Betriebskosten werden durch den Einsatz einer geräteinternen, stufenlos regelbaren Wärmepumpe zum Entfeuchten und Heizen minimiert. Die Heizleistungszahl (COP) erreicht bei dieser Kombination einen Wert von 8,2 bis 9,2.

Trainingsräume und Küchenbereich

Neben dem Tauchbecken, einem Hitzeübungsraum und einem Parcours, der im Dunkeln durchlaufen beziehungsweise durchklettert werden muss, sorgen eine eigene Sporthalle sowie das hauseigene Fitnessstudio für perfekte Trainingsmöglichkeiten.

Ein weiterer Übungsraum stellt eine typische Wohnung mit verschiedenen Zimmern dar – hier lässt sich der Brandfall nachstellen und die Rettung einstudieren. Um realistische Bedingungen zu schaffen, wird der Raum mit einem speziellen Nebel „verraucht“. In diesen zeitweise kontaminierten Räumen, in denen offizielle Tauglichkeitstests der Feuerwehrleute stattfinden, muss eine schnelle Entrauchung der Luft gewährleistet sein. Eine weitere Lüftungsanlage reguliert die Raumtemperatur auf konstante 24 bis 26 °C und führt im Bedarfsfall den Übungsnebel schnell nach draußen. Eine individuell zuschaltbare Luft-Bypass-Führung vermeidet auch hier eine Überwärmung im Sommer.

In der Großküche der Feuerwache werden die diensthabenden Mitarbeiter selbst aktiv, um sich und die Kollegen zu stärken. „Jeden Tag übernimmt eine andere kleine Gruppe den Küchendienst“, erklärt Drewes, „das trägt zu einem intensiven Zusammengehörigkeitsgefühl bei. Feuerwehr ist eben wie Familie.“ Gegessen wird in einem großen Speisesaal Abb. 7, auch hier erfolgt die Belüftung über ein Dosolair-System.

Übergreifende Gebäudeleittechnik

Alle Lüftungs- und Klimasysteme Abb. 8 sind per Modbus auf die zentrale Gebäudeleittechnik aufgeschaltet und werden dort überwacht und zur Optimierung ausgewertet. Die Schaltschränke der Anlagen sind via Bus-System vernetzt und kommunizieren untereinander. Über die Mess- und Regeltechnik der RLT-Anlagen erfolgt die Belüftung und Leistungsregelung nach dem aktuellen Bedarf. Der Regelung ist dazu ein h,x-basierter Algorithmus hinterlegt. •

Objekt

Neubau Hauptfeuer- und Rettungswache Mülheim an der Ruhr mit ca. 25000 m² ­Brutto-Grundrissfläche und 22350 m² Brutto-Geschossfläche

Bauherr

Projektentwicklungsgesellschaft SMW GmbH

Architekt

BFM Architekten, Köln, http://www.bfm-architektur.de

Haustechnikplanung

Ingenieurbüro Kiesecker + Hering, Wermelskirchen, http://www.kiesecker.com

Anlagenbau

Zimmer und Dohle, Bad Berleburg, http://www.zimmer-und-dohle.de

RLT-Anlagen

Menerga, Mülheim an der Ruhr, https://www.menerga.com/

Dosolair: kontaminierte Bereiche / innenliegende Räume; Übungsraum; Speisesaal; Schulungsräume (mit 3-Zonen-Regelung); Waschraum und Umkleiden; innenliegende Räume (zwei Geräte); insgesamt acht Geräte

Adsolair: Funkraum / Stab (zwei Geräte)

ThermoCond: Tauchbecken

Frecolair: Serverräume (zwei Geräte)

ist Vertriebsleiter bei Menerga NRW, Telefon (0 20 52) 96 10 20, info@menerga-nrw.de, http://www.menerga-nrw.de