Klimatisierung einer Firmenzentrale

Die Aucotec AG mit Hauptsitz in Isernhagen bei Hannover entwickelt Engineering-Software für den gesamten Lebenszyklus von Maschinen, Anlagen und mobilen Systemen. Die Lösungen reichen vom Fließbild über Leit- und E-Technik in Großanlagen bis hin zum modularen Bordnetz in der Automobilindustrie. Aucotec schafft die Verknüpfung von Unternehmensprozessen durch eine datenzentrierte Kooperationsplattform: Die konzeptionelle Herangehensweise, Daten in den Mittelpunkt zu stellen, bewirkt bei zahlreichen Kunden effektive Prozessoptimierungen. Höchste Effizienz ist nach Erkenntnis des Unternehmens nur mit Vernetzung und disziplinübergreifender Kooperation erreichbar.

Dieser zentrale Aspekt der Unternehmensphilosophie ist auch in den Neubau in Hannover integriert worden. Die Unternehmenszentrale verfügt mit gut 4.000 m² Fläche über eine rund doppelt so große Raumkapazität wie das vorherige Gebäude und wurde im Jahr 2020 bezogen. Das Konzept des neuen Firmensitzes überzeugt durch seine funktionale Offenheit und das kommunikationsfördernde Design. Das Gebäude stellt sich als dreigeschossiger Winkel mit einem vierten Geschoss auf dem süd-westlichen Riegel dar. Durch die geplante Erweiterung gliedert sich das Gebäude in zwei parallel zueinander gestellte Riegel, in deren Fuge sich Haupt- und Nebeneingang sowie die vertikale Erschließung des Gebäudes befinden. Im großzügigen, in Teilbereichen bis unters Dach offenen Eingangs- und Empfangsbereich kündigt sich das kommunikative Konzept des Gebäudes an.

TGA vorbildhaft integriert

Multifunktional zeigt sich das Erdgeschoss: Zwei Kantinen und ein Freizeitraum mit direktem Zugang zur Außenterrasse lassen sich durch flexible Wände zusammenlegen. Anstelle schmaler langer Flure befindet sich zwischen den natürlich belichteten Büros eine Mittelzone auf allen Etagen als (zum Teil) offener Kommunikationsraum. Hier sind Besprechungsräume mit transparenten Wänden angeordnet. Informelle Besprechungen können in Teeküchen und Lounge-Bereichen stattfinden. Die Kommunikation wird gefördert und ein konzentriertes Arbeiten gewährleistet. Die Mittelzonen beherbergen zudem Stauräume und die zentralen Druckstationen. Auch die TGA wurde in dieses moderne Konzept vorbildhaft integriert.

Die gebäudetechnische Herausforderung bei diesem Objekt war, einen schlanken Bauablauf mit einer Technologie zur Kühlung und Beheizung des Gebäudes zu realisieren, die optisch kaum sichtbar, sehr leise, zugluftfrei und so energiesparend wie möglich ist. „Die Anforderungen an die gebäudetechnische Ausstattung sind sehr ambitioniert und sollen den höchsten Stand der technischen Entwicklung widerspiegeln, mit dem ein Bürogebäude aktuell gekühlt und beheizt werden kann. Dabei hat der Bauherr viel Wert darauf gelegt, das Gebäude möglichst energieeffizient zu betreiben“, erklärt hierzu Björn Retzbach, Geschäftsführer der RKS Klimaservice GmbH aus Hannover.

Der Kälteanlagenbauermeister verantwortet in dem ausführenden Fachhandwerksunternehmen alle technischen Fragen und leitete bei diesem Projekt neben der Klima-, auch die Lüftungs-, Heizungs- und Sanitärtechnik. „Deshalb haben wir das Hybrid VRF-System (HVRF) aus der ,City Multi‘-Serie von Mitsubishi Electric vorgeschlagen, mit dem wir auch schon andere Bauprojekte dieser Art erfolgreich umgesetzt haben“, so Björn Retzbach weiter. Das Hybrid-VRF-System (HVRF) ist ein 2-Leiter-System zum gleichzeitigen Kühlen und Heizen mit Wärmerückgewinnung, das die Vorzüge eines direkt verdampfenden mit denen eines wassergeführten Systems kombiniert.

Das Hybrid-VRF-System

Das Hybrid-VRF-System wurde speziell für die Ansprüche einer modernen Gebäudearchitektur mit hohen Effizienz- und Komfortanforderungen entwickelt. Die Technologie basiert auf dem „City Multi VRF R2“-Wärmepumpensystem von Mitsubishi Electric und besteht aus einem VRF-Außengerät der „City Multi“-Serie, einem „Hybrid BC“-Controller (HBC) und speziellen Innengeräten, die mit einem Wasserregister ausgestattet sind. Insgesamt sind sechs Hybrid-VRF-Außengeräte mit 400 kW Kälte- und 450 kW Heizleistung auf einem Dach aufgestellt. Sie führen das Kältemittel über Strangleitungen zu sechs HBC-Controllern, die in den einzelnen Etagen in den Zwischendecken bzw. in einem Technikraum bei offener Sichtmontage untergebracht sind. Von dort versorgen sie die Innengeräte mit der angeforderten Wärme- oder Kühlleistung.

Die HBC-Controller übernehmen dabei den Wärmeaustausch zwischen den kältemittelgeführten Außenkreisläufen und den wasserbasierten Innenkreisläufen zu den Innengeräten. Alle Rohrleitungen, die durch das Gebäude führen, sind mit Wasser befüllt. Nur in den Leitungen von den Außengeräten zu den HBC-Controllern befindet sich Kältemittel.

Das Hybridsystem bietet durch die wassergeführte Verteilung den Vorteil, dass es mit höheren Systemtemperaturen als ein kältemittelgeführtes System arbeitet. Das führt zu einer wesentlich angenehmeren Klimatisierung mit sehr milden Temperaturübergängen nahezu ohne Zuglufterscheinungen und erhöht den Klimakomfort spürbar.

Geringer Platzbedarf unterstützt Architektur und Brandschutz

Jedes einzelne Innengerät kann unabhängig im Heiz- oder Kühlmodus betrieben werden. Dabei wird Wärme, die den zu kühlenden Räumen entzogen wird, an anderer Stelle im Gebäude zum Beheizen von Räumen verwendet. Die Wärmerückgewinnung ermöglicht so Energieeinsparungen von bis zu 40 % gegenüber konventionellen Anlagen mit zwei separaten Systemen zum Heizen oder Kühlen. Zu jedem Innengerät führen zwei Rohrleitungen mit einem sehr geringen Rohrquerschnitt durch das Gebäude, sodass das Hybrid-VRF-System zum Heizen und Kühlen nur wenig Platz benötigt. Um möglichst viel Deckenhöhe zu gewinnen, sind die Leitungen von dem HBC-Controller zu den Inneneinheiten nicht in den Zwischendecken, sondern im Doppelboden bzw. im Estrich mit den Leitungen verlegt.

Durch die verdeckte Installation der Rohrleitungen in der Betondecke reduzierte sich auch die Anzahl der Durchführungen durch unterschiedliche Brandschutzabschnitte, da bei einer klassischen Verlegung in den Zwischendecken oftmals Flucht- und Rettungswege gekreuzt werden müssen.

„Sehr zur Freude sowohl des Architekten als auch des Bauherrn, da durch den Einsatz dieses Klimasystems eine noch bessere und offenere Architektur ermöglicht wurde“, fügt Björn Retzbach hinzu. Es sind insgesamt ca. 90 Innengeräte in dem Bürogebäude installiert, die in den einzelnen Räumen oder auch teilweise in freien Flächen, wie der Kantine oder den Pausenräumen untergebracht sind.

In dem Gebäude sind fast ausschließlich Deckenkassetten im Euro-Raster-Maß oder als große 4-Wege-Deckenkassette verbaut worden. Lediglich in einzelnen Bereichen, wie Technik- und Serverräumen befinden sich Wandgeräte.

Klimasteuerung

als Cloudlösung

Die Steuerung der Klimatechnik wird über das „Remote Monitoring Interface“ (RMI) von Mitsubishi Electric realisiert. Das RMI ist eine cloudbasierte Softwarelösung zur visualisierten Steuerung und Überwachung von Klimaanlagen über Smartphone-Apps oder Webbrowser. So können durch die neue Cloud-Technologie die Bedienungsfreundlichkeit und die Betriebssicherheit noch einmal deutlich erhöht werden. Unabhängig von der Raumlufttechnik kann die Temperatur in jedem Raum nach Bedarf von den Nutzern individuell gesteuert werden. Das heißt, in den Büros und anderen klimatisierten Räumen sind keine Funk- oder Kabelfernbedienungen installiert. Dafür haben alle Mitarbeiter einen ihrem Klimagerät zugeordneten Zugangscode, um die Temperatur an ihrem Arbeitsplatz bequem über die RMI-Benutzeroberfläche von ihrem Computer aus zu bedienen.

Das Cloudsystem ermöglicht zudem die zentrale Anlagenverwaltung und die Verbrauchs- sowie Energiedatenanalyse des Klimasystems per Fernzugriff durch die RKS Klimaservice GmbH. So bietet das RMI dem betreuenden Fachbetrieb die Möglichkeit etwaige Fehlbedienungen oder Störungen aus der Ferne zu sehen und diese zu korrigieren, falls es mal ein Problem geben sollte. Ein flexibleres Vorgehen des Kältefachbetriebs und ein schnellerer Support sind somit möglich. Dafür ist das RMI über einen Router an eine Zentralsteuerung vom Typ EW-50E von Mitsubishi Electric angeschlossen.

Fazit

Der Neubau des Hauptsitzes der Aucotec AG stellt an die Techische Gebäudeausstattung hohe Anforderungen: Die Klimatisierung des Gebäudes soll leise, komfortabel, sicher und energieeffizient sein. Als Heiz- und Klimalösung wurde ein Hybrid-VRF-System der City Multi Serie von Mitsubishi Electric zum simultanen Heizen und Kühlen mit Wärmerückgewinnung realisiert. Das 2-Leiter-System kombiniert die Vorzüge eines direkt verdampfenden mit denen eines wassergeführten Systems, bei dem im Gebäude selbst kein Kältemittel, sondern Wasser als Transportmedium zum Einsatz kommt. Es entspricht so optimal den Anforderungen des Bauherrn und ist durch seine Wärmerückgewinnungsfunktion besonders wirtschaftlich sowie umweltschonend.

Die Klimatechnik der Liegenschaft wird vollständig über das RMI mit Verbrauchsdatenanalyse für die einzelnen Nutzungseinheiten gesteuert. Die cloudbasierte Softwarelösung zur visualisierten Steuerung und Funktionsüberwachung sowie das permanente Energiemonitoring von Klimaanlagen über Smartphone-Apps oder Webbrowser, ermöglichen es den einzelnen Mitarbeitern die Temperatur individuell an ihrem Arbeitsplatz über die Benutzeroberfläche von ihrem Computer aus zu bedienen. Das ausführende Fachunternehmen hat zudem jederzeit die Möglichkeit, sich per Fernzugriff auf die Anlage zuzuschalten, um einen optimalen Support bieten zu können.