Mitsubishi Electric
Der Neubau des Medienhauses der Rhein-Zeitung setzt Maßstäbe bei Komfort und Energieeffizienz der Gebäudeklimatisierung. Das Verwaltungsgebäude ist mit einer zentralen Lüftungsanlage und einer Fußbodenheizung zum Heizen und Kühlen ausgestattet. Integraler Bestandteil der gebäudetechnischen Systeme sind kaskadierte Luft/Wasser-Wärmepumpen für die Bereitstellung von Wärme oder Kälte.
Der Artikel kompakt zusammengefasst
■ Das Klimakonzept im neuen Medienhaus der Rhein-Zeitung basiert auf einer zentralen Lüftungsanlage mit energieneutraler Belüftung und einer Flächentemperierung zum Heizen und Kühlen.
■ Beide Systeme werden über reversierbare Wärmepumpenkaskaden mit Wärme und Kälte versorgt. Für die Flächentemperierung wurde die Kaskade geteilt ausgeführt, um in der Übergangszeit zeitgleich das Heizen und Kühlen zu ermöglichen.
■ Die Kaskadierung der Außengeräte bietet gegenüber einem Einzelgerät mit größerer Leistung mehrere Vorteile, beispielsweise den energieeffizienten Teillastbetrieb aller Geräte parallel, eine höhere Verfügbarkeit und eine vereinfachte Wartung.
Die Rhein-Zeitung ist eine Regionalzeitung im nördlichen Rheinland-Pfalz sowie eine Online-Zeitung im Internet. Herausgeber ist die Mittelrhein-Verlag GmbH mit Sitz in Koblenz. Die Verbundenheit mit der Region zeigt sich an der Standortwahl für die unterschiedlichen Geschäftsbereiche. Die Produktion der Druckerzeugnisse war vor rund zehn Jahren vom Standort in der August-Horch-Straße in den neuen Industrie- und Gewerbepark an der A61 verlegt worden.
Das Druckhaus ist eines der modernsten und leistungsfähigsten in Deutschland. Hochqualifizierte Mitarbeiter, modernste Produktionstechniken und ein ökologisches Verantwortungsbewusstsein sorgen für höchste Qualität, Sorgfalt und Termintreue bei der Realisierung der unterschiedlichen Druckerzeugnisse.
Mitsubishi Electric
Im Herbst 2021 ist auch das Medienhaus mit den Abteilungen Geschäftsleitung, Lokal- und Zentralredaktionen sowie der gesamte Geschäftsbereich Media-Sales in den Industriepark gezogen und dort mit Produktion, Logistik und Vertrieb vereint. Der Neubau des modernen Büro- und Verwaltungsgebäudes umfasst auf sechs Stockwerken rund 5300 m2 Nutzfläche.
„Das alte Verlagsgebäude am Standort in der August-Horch-Straße ist mit den Jahren zu klein geworden und wies vor allem unter energetischen Gesichtspunkten einen starken Sanierungsbedarf auf“, erklärt Daniel Schiffmann, Technischer Leiter Produktionsumfeld beim Mittelrhein-Verlag. Er hat den Neubau von Beginn an begleitet und gewährleistet im Facility-Management das reibungslose Funktionieren der Haus- und Gebäudetechnik.
Höchste Anforderungen an die TGA
Das neue Medienhaus wurde als modernes und energieeffizientes Verwaltungsgebäude durch das Generalbauunternehmen Goldbeck erstellt. Besonders hohe Anforderungen galten bei diesem Objekt an die eingesetzte Gebäudetechnik. Es sollte sichergestellt werden, dass sowohl im Winter als auch im Sommer in den Büro- und Redaktionsräumen immer eine gleichbleibende angenehme Temperatur und ein entsprechender Klimakomfort für die Nutzer bereitstehen, unabhängig davon, ob der jeweilige Raum gerade geheizt oder gekühlt werden muss. Gleichzeitig mussten die Anforderungen an die Energieeffizienz eines Nichtwohngebäudes nach dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) erfüllt werden.
Dieses Anforderungsprofil wird durch ein intelligentes Anlagenkonzept abgedeckt, bei dem die Gebäudeklimatisierung über eine zentrale Lüftungsanlage und eine Klima-Fußbodenheizung erfolgt. Für die Flächentemperierung kommen acht reversierbare Luft/Wasser-Wärmepumpen aus der Ecodan-Reihe von Mitsubishi Electric mit einer modulierenden Heizleistung von bis zu 184 kW zum Einsatz.
Die Anlage ist aufgeteilt in zwei Kaskaden. Jede Kaskade besteht aus vier Außengeräten á 23 kW und vier dazugehörigen Hydromodulen als Inneneinheiten, in denen die Wärmeenergie vom Kältemittel auf das Wasser des Heiz- und Kühlkreislaufs übertragen wird. Beide Kaskaden versorgen je nach Temperaturanforderung entweder einen Pufferspeicher für Wärme oder einen Pufferspeicher für Kälte.
Mitsubishi Electric
Geteilte Wärmepumpenkaskade für zeitgleiches Heizen und Kühlen
„Die Aufteilung der acht Geräte in zwei Vierer-Kaskaden ermöglicht es, dass eine Kaskade Wärme erzeugt, während die andere Kaskade im Reversierbetrieb den Kältespeicher versorgt. Je nach Anforderung wird die benötigte Wärme oder Kälte über Verteilerstationen in die Heizkreise eingespeist“, erklärt Torsten Hoidis, Geschäftsführer der ausführenden Firma Kälteprofis.
Über die Flächentemperierung können die Räume des Gebäudes dann entweder auf klassische Art beheizt oder sofern die Außentemperatur über einen bestimmten Referenzwert ansteigt, gekühlt werden.
Mitsubishi Electric
Die Kaskadierung der Außengeräte bietet gegenüber einem Einzelgerät mit größerer Leistung mehrere Vorteile, z. B. können alle vier Einheiten einer Kaskade gleichzeitig im Teillastbetrieb arbeiten. Das ist effizienter, als ein Modul im Volllastbetrieb laufen zu lassen, während die anderen sich im Stand-by-Modus befinden.
Die Steuerung übernehmen zwei Master-Steuereinheiten, die unter anderem für eine automatische Laufzeitoptimierung und hohe Jahresarbeitszahlen sorgen. Hoidis: „Ein Vorteil dieser Strategie ist, dass alle Geräte gleichmäßig genutzt werden können und in etwa die gleiche Laufzeit haben. Zudem ergibt sich durch die Redundanzfunktion ein Sicherheitsaspekt. Sollte sich ein Modul im Off-Modus befinden, gewährleisten die anderen Geräte die Versorgung.“
Eine spezielle Regelung ermittelt in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme der Außengeräte, der momentanen Heizleistung und der Außentemperatur den maximal erreichbaren Coeffecient of Performance (Peak-COP) und steuert die Anlage entsprechend. Diese Anlage ist auf einen berechneten COP von 4,5 ausgelegt.
Um die Wärmeversorgung auch bei Außentemperaturen im Minusbereich sicherzustellen, sind die Außengeräte zusätzlich mit der Inverter-Technologie Zubadan ausgestattet. Sie trägt einen wesentlichen Teil zur hohen Energieeffizienz bei. Die Außengeräte verfügen über eine optimierte Abtaufunktion und sorgen für absolute Funktionssicherheit auch bei tiefsten Außentemperaturen. Der Heizbetrieb ist bis zu einer Außentemperatur von − 28 °C gewährleistet und bietet die volle Heizleistung bis zu einer Temperatur von − 15 °C.
RLT-Anlage führt keine Raumlasten ab
Mitsubishi Electric
Mitsubishi Electric
Der zweite Teil des energieeffizienten Anlagenkonzepts ist die zentrale Lüftungsanlage. Alle Büro- und Besprechungsräume im Gebäude werden über die raumlufttechnische Anlage kontinuierlich mit frischer Luft versorgt. Die kontrollierte Be- und Entlüftung der Innenräume erfolgt als Induktionslüftung: Die Zuluft gelangt mit hoher Geschwindigkeit über waagerecht ausblasende Luftauslässe in der Decke in den Raum. Über entsprechende Deckeninnengeräte wird die Luft wieder abgeführt. Durch den Einsatz verschiedener Luftauslässe und Überströmöffnungen können Räume unterschiedlich durchströmt werden.
Auf diese Weise kann das System der Induktionslüftung auf unterschiedliche Nutzungsanforderungen reagieren. Grundsätzlich arbeitet die zentrale Lüftungstechnik mit Wärmerückgewinnung, sodass hier eine sehr hohe Effizienz bezüglich der Energienutzung erreicht werden kann. Bei Bedarf kann die Raumluft auch gekühlt oder erwärmt werden.
Dafür wird die in das Gebäude einzubringende Frischluft der zentralen Lüftungsanlage durch Klima-Außengeräte der Serie Mr. Slim von Mitsubishi Electric vorkonditioniert. Die Luftkonditionierung auf einen Standardfestwert zum Kühlen und Heizen folgt einem Energiekonzept, bei dem über die Lüftungsanlage keine Raumlasten abgefahren werden und keine überschüssige Wärme oder Kälte in das Gebäude eingebracht wird.
Wie auch in dem anderen Anlagenteil wird die zu erbringende Leistung der Außeneinheiten über eine Kaskade abgebildet. Die sechs kaskadierten Außengeräte verfügen über eine Wärmepumpenfunktion und ermöglichen so wahlweise oder je nach Jahreszeit das Kühlen oder Heizen.
Mit ihrer modulierenden Betriebsweise und einer Heiz- bzw. Kälteleistung von 27 bzw. 22 kW je Außeneinheit stellt die Kaskade Leistungsanforderungen in einer Bandbreite von 8 bis zu 162 kW zur Verfügung. Durch die Modulation können die Einheiten gleichzeitig im Teillastbetrieb arbeiten. Bei Servicearbeiten wird der fortlaufende Betrieb durch die anderen Außengeräte gewährleistet.
Kaskaden für großen Leistungsbedarf
Mitsubishi Electric
Die Kommunikation zwischen den Wärmepumpen der Mr.-Slim-Serie und den bauseitigen Wärmeübertragern der Lüftungsgeräte erfolgt über Anschlusskits (Interfaceplatine PAC-IF013B-E). Die Anschlusskits (eins pro Außengerät) übernehmen die Funktion der Schnittstelle und stimmen die Verdichter exakt auf die Leistungsanforderung der Zentrallüftung ab. Mit den Interfaceplatinen können die Außengeräte der Mr.-Slim-Baureihe zu sehr großen Leistungen als Kaskade zusammengeführt werden. So können auch große zentrale Lüftungsanlagen mit den Mr.-Slim-Geräten kombiniert werden.
Regelungsseitig sind beide Anlagen in eine übergeordnete Gebäudeleittechnik integriert. Die GLT kann auf die Schnittstellen der Außengeräte zur Versorgung der Fußbodenheizung sowie der zentralen Lüftungstechnik zugreifen und entsprechende Steuerbefehle an die Kaskaden weitergeben. Je nach Anforderung werden diese dann in den Kühl- oder den Heizbetrieb gehen.
Für die Mitarbeiter ist die Regelung des Raumklimas an ihrem Arbeitsplatz über Raumthermostate in einem Einstellbereich von 17 bis 23 °C möglich. Die Steuerung der Lüftungstechnik, also der Luftmenge und der Temperatur erfolgt automatisch über raumweise Sensoren und Voreinstellungen, die vom Facility Management über die GLT angepasst werden können.
Fachberichte mit ähnlichen Themen bündelt das TGA+E-Dossier Wärmepumpe
Kontakt
Mitsubishi Electric
40882 Ratingen
Telefon (0 21 02) 48 60
les@meg.mee.com
www.mitsubishi-les.de
