Heizen, kühlen, lüften: Ein System ist genug

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• Im Wertheim Village sind bei einem Nutzerwechsel drei Shops zusammengefasst und die gesamte HLK-Technik erneuert worden. Die Verkaufsfläche wird nun ausschließlich mit einem VRF-System klimatisiert, beheizt und belüftet.
• Eine Besonderheit ist die Systemintegration eines nach VDI 6022 zertifizierten zentralen Lüftungsgeräts mit Wärme- und Feuchterückgewinnung sowie Freikühlfunktion bis –10 °C Außenlufttemperatur.
• Durch den Systemaufbau mit zentralem Lüftungsgerät (und Türluftschleiern) konnten die Innen- und Außengeräte mit geringerer Leistung ausgelegt werden.

Das Wertheim Village Abb. 1 gehört zur Kollektion von neun Chic Outlet Shopping Villages in Europa, betrieben von Value Retail. Mehr als 110 Outlet-Boutiquen in entspannter Shoppingatmosphäre bieten anspruchsvollen Kunden ein Einkaufserlebnis der besonderen Art. Damit bei diesem Vergnügen alles rundum stimmig ist, wird vor jeder Eröffnung einer Outlet-Boutique das entsprechende Gebäude renoviert und die vorhandene Technik instand gesetzt oder komplett erneuert. So geschah dies auch bei der ersten Juwelier Christ Outlet-Boutique Abb. 2, die seit Frühsommer 2011 neben weiteren Lifestyle- und Luxusmarken für Schmuck und Uhren die erste Christ Outlet Kollektion auf rund 120 m² anbietet. Dafür wurden drei kleine Ladengeschäfte zu einem großen Store zusammengefasst und vollständig neu gestaltet.

Bisher wurde das Gebäude mit separater und regelungstechnisch nicht synchronisierter HLK-Technik – bestehend aus Klimaanlagen mit Wandgeräten, einer Zu-/Abluftanlage, einer Heizungsanlage mit Gastherme für Türluftschleier, Heizkörper und Außenlufterwärmung – betrieben. Im Rahmen der Umgestaltung wurde die vorhandene Anlagentechnik komplett ausgetauscht und alle nicht erforderlichen Installationen rückgebaut oder stillgelegt. Stattdessen wird die gesamte Verkaufsfläche nun ganzjährig mit einer VRF-Klimaanlage klimatisiert, beheizt und belüftet. Der Außenluftwechsel erfolgt über ein zentrales Lüftungsgerät mit Wärme- und Feuchterückgewinnung, die vorkonditionierte (Primär)Luft wird dem Raum über drei Klimakassetten zugeführt.

Die Innengeräte der Klimawärmepumpe und die Türluftschleier werden von einem VRF-Außengerät der City-Multi-Serie von Mitsubishi Electric mit 69 kW Heiz- und 63 kW Kälteleistung (PUHY-P550YSHM-A) versorgt. Der Verkaufsraum selbst wird durch drei 4Wege-Deckenkassetten (PLFY-P80VBM-E) mit jeweils 8 kW Heiz- und 7,1 kW Kälteleistung konditioniert. An den drei Eingängen des Shops befinden sich Thermoscreen Türluftschleieranlagen, die je nach Außentemperatur einen Wärme- oder Kälteschleier erzeugen und so den unkontrollierten Luftaustausch wirkungsvoll reduzieren. Darüber hinaus befindet sich ein Wandgerät sowie eine weitere 4-Wege Deckenkassette zur Raumluftkonditionierung im Büro bzw. im Lagerraum. Die Steuerung erfolgt über eine Systemfernbedienung (AT-50 A) mit zahlreichen Anpassungs- und Programmieroptionen zur bedarfsgerechten Steuerung.

Frischluft mit Hygienezertifikat

In die Anlage wurde für die Belüftung der Verkaufsräume ein Lossnay-Zentrallüftungsgerät (LGF-100) integriert Abb. 3. Das Lüftungssystem mit Wärme- und Feuchterückgewinnung ist das erste seiner Art, das nach der VDI-Richtlinie 6022¹⁾ zertifiziert worden ist. Der im Lüftungsgerät enthaltene Kreuzstrom-Wärmeübertrager aus Zellstoff wurde dabei als hygienisch unbedenklich eingestuft. Durch die besondere Struktur und das Material des Wärmeübertragers aus speziell behandeltem Zellstoff können der sensible und auch der latente Wärmeanteil der Abluft rückgewonnen werden. Der Wärme- und Feuchterückgewinnungsgrad beträgt bis zu 81 %. Bei dem Gerät sind alle Bauteile von vorne leicht zugänglich und bei Bedarf einfach zu reinigen, wobei F7-Filter in Rückluft und Außenluft Verschmutzungen im Gerät vorbeugen.

Ein weiterer Vorteil der Lossnay-Geräte ist die automatische Freikühlfunktion, bei der die Außenluft erst unterhalb von – 10 °C vorgeheizt werden muss. Dabei wird die Wärme- und Feuchterückgewinnung umfahren. Aufgrund der Wärme- und Kälterückgewinnung reduziert sich auch der Leistungsbedarf der Innen- und Außengeräte, erfahrungsgemäß können dadurch kleinere Geräte installiert werden. „So wurden auch bei der Christ Outlet-Boutique die höheren Investitionskosten teilweise wieder aufgefangen“, berichtet Frank Lubich Abb. 4, Geschäftsführer des ausführenden Fachhandwerksunternehmens, das neben dem Austausch der Klima- und Wärmetechnik auch für weitere Planungs- und Installationsarbeiten bei dem Projekt verantwortlich war.

Um den hygienisch einwandfreien Zustand der Zuluft zu gewährleisten, müssen die einzelnen Bauteile in regelmäßigen Abständen überprüft und vor allem gereinigt werden. „In welchen Intervallen dies erfolgen sollte, hängt im Wesentlichen von den Nutzungsbedingungen und dem Grad der Verschmutzung der Außenluft bzw. der Fortluft ab. Deshalb führen wir hier halbjährlich eine Sichtprüfung und dabei gleich auch eine Reinigung durch“, so Lubich, „Das erfolgt übrigens an allen Anlagenkomponenten, da durch die Wartung der hohe Wirkungsgrad gewährleistet bleibt. Bei dem neuen Lossnay-Gerät lässt sich die Wartung jetzt besonders leicht vornehmen.“ Auf Schaumstoffe wurde im Inneren des Gehäuses komplett verzichtet, sodass es keine Stellen gibt, an denen ein Keimboden entstehen könnte. Dies ist ein zentraler Bestandteil, um die Anforderungen der VDI 6022 zu erfüllen.

Türluftschleier für gute Energiebilanz

Doch saubere Luft ist nur ein Bestandteil des Shop-Konzepts. Das offene und freundliche Marketing des Outlet-Centers findet konsequent Anwendung auf allen Ebenen. Um das Betreten der Verkaufsfläche zu fördern, sind die Türen aller Ladengeschäfte stets geöffnet. Abgeschirmt werden die drei Eingänge der Christ Outlet-Boutique mit speziellen Türluftschleiern. Während konventionelle Türluftschleier-Anlagen nur über einen Wärmekreislauf, jedoch nicht über eine Tauwasserableitung verfügen, können die verwendeten Thermoscreens-Türluftschleier Abb. 5 auch kühlen.

Dieses Alleinstellungsmerkmal wird durch die Umschaltung des Kältemittelkreislaufs der Wärmepumpe in den Kühlmodus ermöglicht. Bei hohen Außentemperaturen können die Luftschleier dann im Umkehrbetrieb gefahren werden. Das verhindert, dass warme Außenluft in das gekühlte Gebäude eindringt. Bemerkenswert ist dabei, dass sich die Türluftschleier durch diese Funktion ganzjährig positiv auf die Energiebilanz auswirkt, denn die Klimatechnik muss weder für den Heiz- noch für den Kühlbetrieb überdimensioniert werden.

Konditionierung und Bedienung

Die offen und transparent gestaltete Verkaufsfläche der Outlet-Boutique wird mit drei Klimakassetten beheizt / gekühlt, wobei die 4-Wege-Kassetten Abb. 2 durch eine stimmige Einbettung in die Deckensegel kaum wahrzunehmen sind, da sie sich auch durch eine überdurchschnittliche Laufruhe auszeichnen. Die Behaglichkeit wird zudem durch die selbstoptimierende Betriebsweise der Geräte gefördert. Dabei messen I-See-Sensoren die Temperaturverteilung im Raum und führen die konditionierte Luft über die automatische Luftverteilung bevorzugt dorthin, wo sie thermisch am meisten benötigt wird.

Vor dem Umbau wurden die HLK-Anlagen über drei getrennte Einheiten geregelt. Mit dem neuen Gesamtsystem zum Kühlen, Heizen und Lüften erfolgt auch die Regelung einheitlich über eine gemeinsame System-Fernbedienung. Das vereinfacht nicht nur die Bedienung, sondern führt auch zu einer besseren Abstimmung der Geräte bzw. Funktionen untereinander, was sich in der Praxis auch in einem geringeren Energieverbrauch widerspiegelt.

Die Fernbedienung ermöglicht Updates und Funktionserweiterungen. Diese werden an der universellen Service-Schnittstelle oder durch den integrierten SD-Kartenschacht eingelesen. Die Verbindung zu den angeschlossenen Einheiten erfolgt über ein Bussystem (M-Net-Protokoll). Die Klimageräte können jederzeit in ihren Zuordnungen und Gruppensteuerungen neu definiert und zusammengefasst werden. Dies kann beispielsweise nötig sein, wenn die Boutique bei einer späteren Renovierung wieder in zwei oder drei Einheiten aufgeteilt wird.

Fazit

Die Klimatisierung von Läden mit getrennten HLK-Systemen ist aufwendig, auf Dauer unwirtschaftlich und unkomfortabel. Mit VRF-Systemen ist es möglich, die Versorgung mit Wärme, Kälte und Frischluft konsistent umzusetzen, aufeinander abgestimmt zu regeln und einfach zu bedienen. Durch die Integration des hygienezertifizierten Lüftungsgeräts mit Wärmerückgewinnung und Freikühlfunktion sowie Türluftschleier mit Kühlfunktion konnten die Investitionskosten für die Innen- und Außengeräte verringert und der Leistungsbedarf minimiert werden. •

1) VDI 6022 Raumlufttechnik, Raumluftqualität – Hygieneanforderungen an Raumlufttechnische Anlagen und Geräte (VDI-Lüftungsregeln), Juli 2011

Mit der City-Multi-Serie von Mitsubishi Electric lassen sich auch VRF-Komplettlösungen zur Klimatisierung, Warm- und Kaltwasserversorgung von Gebäuden und Gewerbebetrieben mit hohem Nutzungsanteil von Umweltwärme realisieren. Dafür bietet die Serie Wassermodule für Warm- und Kaltwasser von 5 bis 45 °C sowie ein Booster-Modul (zusätzlicher Kältekreislauf im Kaskadenprinzip) zur Trinkwassererwärmung bis 70 °C. Die Wassermodule können mit allen Innengeräten der City-Multi-Serie kombiniert werden. Spezielle Kältemittelverteiler (BC-Controller) ermöglichen das Verschieben von Wärme und Kälte und das simultane Heizen und Kühlen.

TGA-Planer: Die lufttechnische Abschirmung von Eingängen hat einen großen Einfluss auf die Energiebilanz einer Verkaufsfläche. Durch Türluftschleier, die auch im Sommer mit kalter Luft abschirmen können, wird die Auslegungsleistung eines VRF-Systems verringert und dadurch ganzjährig eine höhere Energieeffizienz möglich.

Anlagenbauer: Mit geeigneten VRF-Systemen lassen sich die typischen HLK-Anforderungen von Shops einfach und mit Standardelementen umsetzen. Ein besonderer Vorteil ergibt sich aus der einheitlichen Regelungstechnik und erprobten Funktionen.

Bauherren: Separat gesteuerte Anlagen für Heizung, Kühlung und Belüftung von Shops weisen deutlich höhere Betriebskosten als durchgängige Systeme auf. Zudem lässt sich mit durchgängigen Systemen ein wesentlich höherer Nutzungs- und Bedienungskomfort realisieren.

ist Regionalleiter München bei Mitsubishi Electric Living Environment Systems (LES), https://www.mitsubishi-les.com/