Kühltechnik in der TGA

Die Seminarreihe, die bis Anfang November 2019 deutschlandweit in verschiedenen Eishockeystadien unterwegs ist, bereitet die Teilnehmer nicht nur auf die bestehenden Anforderungen der Branche vor – von der Planung bis zum Betrieb innovativer Kühlanlagen – sondern bietet auch das richtige Ambiente für einen intensiven Erfahrungsaustausch mit Kollegen und Referenten.

Die Experten vermitteln in ihren Vorträgen praxisnahes Profiwissen zu den Themen „Heiz- und Kühldeckensysteme“ (Michael Herr, Zehnder Group), „Intelligente Ventiltechnik“ (Michael Ricke, Oventrop GmbH & Co. KG), „Umwälzpumpen in Kühlanlagen mit viskosen Fördermedien“ (Thorsten Wallbrecht, Wilo SE) und „Effiziente Dämmtechnik“ (Kai Günther, Kaimann GmbH). In dem Gastvortrag zum Thema „eChiller – Wasser, das natürliche Sicherheitskältemittel“ legte Torben Eismann von der Efficient Energy GmbH einen besonderen Fokus auf die neue F-Gase-Verordnung.

eChiller – Wasser das natürliche Kältemittel

Mit der gegenwärtigen Kältemitteldiskussion vor dem Hintergrund der F-Gase-Verordnung eröffnete Torben Eismann seinen Vortrag und führte die Teilnehmer so über die aktuellen und künftigen Herausforderungen der Branche hin zu der Frage, welches Kältemittel in Zukunft noch Verwendung findet.

Eine Frage, die laut Torben Eismann so einfach nicht beantwortet werden kann, denn wir befinden uns in Übergangszeit, und keiner wisse aktuell, welches Kältemittel sich durchsetzen wird. Dies sieht er als einen großen Vorteil für natürliche Kältemittel, insbesondere Wasser, an. Denn Wasser (R718) muss nicht aufbereitet werden, ist nachhaltig, kostengünstig und unterliegt nicht der DIN EN 378.

Dass Wasser als Kältemittel gut eingesetzt werden kann, machte Torben Eismann am Beispiel der eChiller deutlich. Neben dem Aufbau und Prozess der Kältemaschine ging er auf Einsatzbereiche und Fördermöglichkeiten ein und zeigte auch die Grenzen der Technologie auf.

Heiz- und Kühldeckensysteme

Michael Herr von Zehnder beantwortete in seinem Vortrag zu Heiz- und Kühldeckensystemen nicht nur Fragen, welche Gründe für eine effiziente Kühlung sprechen und wie der Kühlbedarf durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst wird, sondern auch inwieweit sich diese auf die Kühllast auswirken.

Nachdem er kurz das Funktionsprinzip von Heiz- und Kühldecken dargelegt hatte, ging er näher auf die Berechnung der Leistung einer Kühldecke ein. Während in der VDI 2078 Umgebungsparameter wie z.B. eingeblasene Luft durch einen Luftauslass oder sogenannte „hot spots“ wie Sonnenstrahlen, die durchs Fenster scheinen, nicht berücksichtigt werden, zeigte er, wie sich diese Parameter auf die Leistung einer Heiz- und Kühldecke auswirken.

Unter anderem dadurch sei der Planungsaufwand für Heiz- und Kühlsysteme hoch, so dass sie sich aus heutiger Sicht Zehnders für Wohngebäude nicht unbedingt eignen. Deshalb sind die Einsatzgebiete eher in Industriegebäuden wie Produktions- und Lagerhallen, Sporthallen und Ausstellungs- und Verkaufsräumen sowie Wirtschaftsgebäuden wie Büros, Schulen und Krankenhäusern zu sehen.

Dafür bietet Zehnder Komplettlösungen nach Maß: von der Beratung und Planung bis hin zur Produktion, Installation und Abnahme. Das schafft Planungssicherheit, Kostentransparenz und einen reibungslosen Ablauf.

Smarte Ventiltechnik

Welche Rolle die Ventiltechnik in kombinierten Heiz- und Kühlsystemen spielt, zeigte Michael Ricke von Oventrop in seinem Vortrag. Neben den unterschiedlichen Arten der Kühlung und verschiedener Systemtechnik, standen vor allem die Punkte im Fokus, die für einen reibungslosen Betrieb beachtet werden müssen, aber auch Einfluss auf die Ventilauswahl haben. Hierzu gehören bei wassergeführten Systemen u.a. Korrosion und lange Betriebsunterbrechungen insbesondere aber auch die Viskosität des Wasser-Glykol-Gemischs.

Hierzu beantwortete Michael Ricke Fragen, wie die spezifische Wärmekapazität zu ermitteln sei und welche Rolle der Massenstrom und die Ventileinstellung spielen. Es wurde deutlich, was für eine richtige Ventilauslegung beachtet werden muss, welche verschiedenen Anwendungsbereiche die Ventile von Oventrop abdecken und, anhand von Anwendungsbeispielen, wie diese eingesetzt werden können.

Umwälzpumpen in Kühlanlagen mit viskosen Fördermedien

Nach einer kurzen Einführung in die Pumpentechnik wies Thorsten Wallbrecht von Wilo auf das große Optimierungspotential im Bereich der Pumpen hin, da sich eine Überdimensionierung bekanntlich negativ auf den Energiebedarf auswirkt. Im Kühlbereich sei die "Idiotie" umso größer, da die unnötig erzeugte Hitze wieder heruntergekühlt werden muss.

Doch wie verändern viskose Medien die Hydraulik der Pumpe? Wie schon im vorangegangenen Vortrag müssen auch im Hinblick auf die Umwälzpumpe die Mischverhältnisse des Wasser-Glykol-Gemischs beachtet werden, da das Gemisch die Pumpenkennlinie maßgeblich verändert. So ist der viskose Betriebswert für eine korrekte Berechnung ausschlaggebend und nicht der Wasserwert.

Im Folgenden legte Thorsten Wallbrecht die Vorteile und Funktionen der smarten Umwälzpumpe „Wilo-Stratos-Maxo“ dar, mit der sich Heiz- und Kühlbetrieb durch einfaches Umschalten betreiben lassen. Die Umschaltung kann dabei digital gesteuert werden, ist in die Gebäudeautomation eingebunden oder lässt sich von der Temperatur abhängig machen.

Effiziente Dämmtechnik

Was bei der Dämmung von Rohren in der Kältetechnik beachtet werden muss, erläuterte Kai Günther von Kaimann in seinem Vortrag zur effizienten Dämmtechnik. Um einen guten Korrosionsschutz sicherzustellen, sollten die Rohre mit einem speziellen Lack gestrichen werden, um das gefährdete Metall vor Luft und Feuchtigkeit zu schützen. Auch die Befestigungen von Rohrleitungen gilt es hier zu beachten.

Bei der Berechnung von Dämmschichtdicken lassen sich Berechnungen unter anderem zur Tauwasserverhinderung, Oberflächentemperatur und Wärmedurchgangskoeffizienten mit dem Dämmschichtdickenrechner „KaiCalc 2.2“ von Kaimann ermitteln. Die Beschichtung der Rohre muss bei der Berechnung beachtet werden, da sie einen massiven Einfluss auf die Dämmschichtdicke hat. Hat man alle erforderlichen Werte eingegeben, erhält man eine Übersicht, die alle Angaben enthält und eine Empfehlung für den zu verwendenden Dämmstoff.

Einen weiteren Service, den Kaimann für Planer und Architekten bietet, ist der Brandschutz-Konfigurator mit dem sich Brandschutzmaßnahmen schnell und sicher planen lassen.

Fazit

Die Veranstaltung „Kühltechnik auf den Punkt gebracht“ bot einen guten Rundumblick zu den wichtigen Komponenten und Anwendungen in der Kühltechnik, zeigte aber auch Fallstricke auf, die bei der Planung beachtet werden müssen. Insgesamt wurde eine gute Mischung aus fachlichem Hintergrundwissen und praxisnahen Lösungen geboten und auch der Austausch mit den anderen Teilnehmern und Referenten kam nicht zu kurz. So konnten sowohl allgemeine Fragen als auch spezifische Problemstellungen diskutiert werden.

Im Anschluss an die Vorträge gab es noch eine Führung durch den ISS Dome, zu der alle Teilnehmer herzlich eingeladen waren.