Heizen, Kühlen und Lüften über den Boden

Köln Bonn Airport

Der Flughafen Köln/Bonn gehört zu den bedeutendsten Verkehrsflughäfen in Deutschland. Das 2019 neu errichtete Verbindungsgebäude ermöglicht Passagieren, sich beim Umsteigen zwischen zwei Flügen ohne erneute Sicherheitskontrolle zwischen den Terminals 1 und 2 zu bewegen. Da der Transfergang durch die vollverglaste Fassade schnell aufheizt und sich dort beim Boarding stoßweise viele Fluggäste aufhalten, ist eine bedarfsgerechte Steuerung des Raumklimas notwendig: In elf sensorgesteuerten Zonen sorgt das System Airconomy von Schütz Energy Systems für permanente Frischluftzufuhr und ein optimales Klima.

Kompakt zusammengefasst
■ Der Transfergang zwischen den Terminals 1 und 2 am Flughafen Köln/Bonn hat durch seine vollverglaste Fassade und das zeitweise hohe Personenaufkommen eine hohe und stark wechselnde Kühl- und Heizlast.
■ Zur bedarfsgerechten Raumkonditionierung wurde auf der rund 800 m² großen Fläche das Komplettsystem Airconomy zum Heizen, Lüften und Kühlen im Bodenaufbau installiert.
■ Die bedarfsgerechte Steuerung erfolgt durch eine Aufteilung in elf Zonen über CO₂- und Temperaturfühler.
■ Da die hohe Kühllast nicht allein über die Fußbodenkühlung abgeführt werden kann, wurde sie mit einer Kühldecke auf Basis von aquatherm black system kombiniert.
 

Ein angenehmer Start in den Urlaub oder die nächste Geschäftsreise – der Flughafen Köln/Bonn „Konrad Adenauer“ (Markenauftritt: Köln Bonn Airport) macht es möglich. Er gilt als einer der besten Flughäfen in Europa und wurde mehrfach bei der Verleihung der Skytrax World Airport Awards in London in der Kategorie „Best Regional Airport Europe“ mit dem 1. Preis ausgezeichnet.

aquatherm

Um das Reisen so einfach wie möglich zu gestalten, wurde 2019 ein Transfergang (Bild 2) zwischen den Terminals 1 und 2 errichtet. Er ermöglicht, dass sich Fluggäste innerhalb des Schengen-Raums ohne erneute Sicherheitskontrolle zwischen den Terminals bewegen können. Der Flughafen investierte dafür rund 10 Mio. Euro.

Der 184 m lange und 4,5 m breite Transfergang (Bild 3) ist mit zwei Boarding-Zonen am Anfang und in der Mitte ausgestattet (Bild 4). Von dort können die Passagiere direkt in das Flugzeug steigen. Das Verbindungsgebäude wurde von K6Architekten, Düsseldorf, sowie dem Ingenieurbüro Etgenium, Langenbach, geplant. Der Neubau sollte sich architektonisch an der bisherigen Flughafenbebauung orientieren. Durch die großen Glasflächen des Transfergangs haben die Passagiere einen Blick auf die Start- und Landebahn des Flughafens.

Köln Bonn Airport

Stark wechselnde Lasten

Die baulichen Gegebenheiten sowie das stoßweise hohe Fluggastaufkommen im Transfergang stellten die Planer und den Betreiber vor zwei Herausforderungen: Zum einen würde sich der Transfergang ohne Gegenmaßnahmen aufgrund der vollverglasten Fassade schnell aufheizen, zum anderen befinden sich, je nach Uhrzeit und Flugangebot, unterschiedlich viele Menschen in den Boarding-Zonen. Wegen der stakt wechselnden Lasten war eine bedarfsgerechte Steuerung des Raumklimas und der Frischluftzufuhr notwendig.

Der Flughafen Köln/Bonn entschied sich für das System Airconomy von Schütz. Das Komplettsystem kombiniert eine Warmwasser-Fußbodenheizung/-kühlung mit einer kontrollierten Be- und Entlüftung mit Wärmerückgewinnung und integrierter Kühlfunktion. Qamil Hasaj (Bild 5), Projektleiter bei Schütz: „Durch das optimale Zusammenwirken der Heiz- und Lüftungsfunktion in einem System spart Airconomy im Gegensatz zur Kombination von Einzellösungen Zeit, Kosten und Platz.“ Das Projekt wurde mit einer Bauzeit von vier Monaten realisiert.

Schütz

Auf einer Fläche von ca. 800 m² wurde das energiesparende Komplettsystem zum Heizen, Lüften und Kühlen von der auf Wärme- und Kältetechnik spezialisierten Firma Dr. Starck, Siegburg, installiert. Die gesamte Airconomy-Technik verschwindet dabei im Bodenaufbau – nutzungsbedingt musst bei der Planung dafür eine Verkehrslast von 5,0 kN/m² (rund 500 kg/m²) berücksichtigt werden.

Schütz

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Airconomy

Kernelement ist das Airconomy-Systemmodul, eine doppellagige, antistatische Platte aus Kunststofffolie, die als hohle Schalung mit Zusatzwärmedämmung auf dem Rohfußboden eingesetzt wird (Bild 6). Nocken am Systemelement fixieren auf der Oberseite die Systemrohre der wasserdurchströmten Flächentemperierung (Bild 7). Darunter befindet sich ein 2 cm hoher Hohlraum zur Zuluftführung. Er wird über ein Bodenkanalsystem an ein Lüftungsgerät mit Wärmerückgewinnung angeschossen.

Im Transfergang war kein Platz für ein allzu großes Lüftungsgerät vorhanden. Deshalb entschied man sich für ein kompaktes Gerät mit Kreuzstrom-Wärmeübertrager. Beim Durchströmen des Hohlbodens wird die Zuluft von der Flächentemperierung je nach Lastfall erwärmt oder gekühlt. Über Auslassmodule vor den Fensterflächen gelangt dann die temperierte Frischluft in den Transfergang. Die Filterung im Lüftungsgerät sorgt dafür, dass Staub nicht in den Hohlboden und in das Gebäude eindringt.

Besonders hohe Anforderungen an das Raumklima stellten die beiden Boarding-Zonen. „Hier kommen stoßweise viele Menschen zusammen. Entsprechend hoch sind dann auch die Wärmeabgabe und die CO₂-Abgabe als Leitwert für die Raumluftqualität“, so Planer Thomas Runkel (Bild 5) vom Ingenieurbüro Etgenium. In den Boarding-Zonen wurde deshalb die Dichte der Airconomy-Systemmodule erhöht.

Doch wie funktioniert nun die bedarfsgerechte Steuerung der einzelnen, unterschiedlich frequentierten Abschnitte des Transfergangs? Runkel hat das Verbindungsgebäude dazu in elf Zonen eingeteilt: „Jede Zone wird über einen CO₂- und Temperaturfühler gesteuert. Die Sensoren entscheiden, wie viel frische Luft zugeführt wird.“ Je nach Bedarf kann jede Zone dann geheizt oder gekühlt werden.

Zusätzlicher Kühlbedarf

Bei Kühlbedarf wird bei Airconomy Wärme über die Rohrregister im Bodenaufbau nach dem Prinzip der stillen passiven Kühlung abgeführt. Die Kühlleistung über das Airconomy-System ist zwar aufgrund der Luftzirkulation höher als bei einer reinen Fußbodenkühlung, für das Bauprojekt mit einer hohen Kühllast von 95 kW war sie jedoch nicht ausreichend. Runkel: „Der Transfergang besitzt große Fensterflächen, durch die er sich bei hohen Außentemperaturen und insbesondere bei hoher Sonneneinstrahlung schnell aufheizen würde, eine Beschattung ist nicht vorhanden.“

Die optimale Lösung für das Projekt war eine Kombination von Airconomy mit einem weiteren energiesparenden Deckenflächenkühlsystem, dem aquatherm black system. Die Register aus korrosionsbeständigem Polypropylen wurden in der gelochten Metallkassettendecke installiert und an das bestehende Fernkältenetz angeschlossen. Da die Wärmeübertragung nahezu vollständig durch Strahlung erfolgt, sind Zugluft und Staubaufwirbelungen ausgeschlossen.

Fachplaner Runkel zieht insgesamt ein positives Fazit: „Der Flughafen Köln/Bonn ist sehr zufrieden mit Airconomy. Das System ist seit dem Sommer 2019 in Betrieb, also noch vor der Coronavirus-Pandemie, und hat dort den Sommerflugplan mitgemacht. Bei Spitzentemperaturen von 34 °C herrschte im Inneren des Transfergangs dank der integrierten Kühlung stets eine angenehme Temperatur.“ Durch den bedarfsgerecht geregelten Luftaustausch wird auch die potenzielle Virenlast in der Raumluft gesenkt und so das Infektionsrisiko verringert.

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Kontakt zum Anbieter
Schütz Energy Systems
56242 Selters
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