VRF-Technologie für die EM-Stadien
VIP-Bereiche in den Stadien der Euro 2012
Die Fußball-Europameisterschaft 2012 findet vom 8. Juni bis zum 1. Juli statt. Gastgeberländer sind diesmal Polen und die Ukraine, die sich entsprechend vorbereitet und in den vergangenen drei Jahren Unglaubliches geleistet haben. In kürzester Zeit sind mehrere neue Fußballstadien errichtet bzw. vorhandene und geeignete Spielstätten renoviert worden. In drei von den insgesamt acht zu bespielenden Austragungsorten werden weite Teile der VIP-Zonen und -Logen mit VRF-Systemen von Mitsubishi Electric klimatisiert.
Neben dem reinen Komfortgewinn war eine zusätzliche Kühlung der Räume auch aufgrund der ausgeprägten Glasfassaden erforderlich, die ein zentrales gestalterisches Moment moderner Stadionarchitektur sind. Ein weiterer Grund war die sehr hohe Besucherfrequenz während eines Fußballspiels, bei denen kurzfristig hohe Wärmelasten auftreten können. Die temporär hoch frequentierte Belegungsstruktur sowie die schnelle Verfügbarkeit von gekühlter Luft, verlangten nach einem Klimasystem, das die Kälte im Umluftverfahren schnell und unmittelbar zur Verfügung stellt. Um diese Anforderung im Hinblick auf Komfort, Energieeffizienz und Benutzerfreundlichkeit umsetzen zu können, greifen Fachplaner immer öfter auf VRF-Multi-Split-Systeme zurück.
Schnelle Kälte bei Bedarf
VRF-Klimaanlagen gehören zur Gruppe der Direktverdampfer, bei denen das Kältemittel ohne Energieübertragung auf ein weiteres Wärmetransportmedium direkt in Kupferrohren von der Wärmepumpe zu den angeschlossenen Innengeräten fließt. Dadurch kann der elektrische Energieverbrauch der Gesamtanlage reduziert werden, da eine zusätzliche Pumpe zum Antrieb des Wärmekreislaufs entfällt. Eine Vorratsspeicherung von Kaltwasser zur Versorgung der Klimaanlage entfällt ebenfalls, so dass die Betriebskosten entsprechend niedriger ausfallen, als bei konventionellen Systemen, die durchgehend Kaltwasser vorhalten.
Darüber hinaus eignen sich VRF-Anlagen für Installationen, bei denen nur wenig Platz zur Verfügung steht, da die Außengeräte auf einem sehr kleinen Areal untergebracht werden können. Dabei können die gebäudetechnischen Komponenten in relativ großen Entfernungslängen (bis zu 1000 m) untergebracht werden. Genau dies war bei den EM-Stadien von großem Vorteil und zeigt sich auch bei anderen Zweckbauten als Planungsargument. Eine weitere Vorgabe war, sowohl die Investitions- als auch spätere Unterhaltskosten möglichst gering zu halten. Die verwendeten Außeneinheiten sind für die Aufstellung im Freien geeignet.
Einfacher Systemaufbau mit VRF
Die VRF-Technologie lässt sich nicht nur einfach planen, sondern kann aufgrund einer großen Geräteauswahl und zahlreicher Kombinationsmöglichkeiten auch ganz individuell vom Nutzer betrieben werden. Dabei ist der technische Aufbau einer VRF-Anlage sehr überschaubar. Die Systeme bestehen aus einer (oder mehreren) zentralen Außeneinheit(en) und einer oft großen Anzahl von Innengeräten, die mittels Kältemittel führenden Rohrleitungen miteinander verbunden sind. Hinzu kommen noch Bedienelemente zur Steuerung der einzelnen Innengeräte bzw. Klimazonen. Das Außengerät ist eine Kompressions-Kältemaschine und enthält einen Wärmetauscher. Je nach Betriebszustand (Heizen oder Kühlen) arbeitet der Wärmetauscher als Verdampfer oder als Verflüssiger.
Zur Leistungsregelung von VRF-Systemen haben sich DC-Inverter-Regler (d.h. mit einer variablen Spannungsversorgung) durchgesetzt. Sie ermöglichen eine modulierende, d. h. stufenlose Leistungsanpassung an den aktuellen Bedarf der Verbraucher (Innengeräte). In den Innengeräten befinden sich als wesentliche Komponenten ein Wärmetauscher zur Kühlung der Luft, ein Ventilator zur Luftförderung (Umluft), der Luftfilter sowie das elektronisch geregelte Expansionsventil zur Regelung der thermischen Leistung. Die Steuerung erfolgt wahlweise über fest installierte oder optional über schnurlose Fernbedienungen. Die Geräte können auch zentral von einem PC aus über ein Intra- oder das Internet bedient werden.
Erstklassige VIP-Ausstattung
Die Fußballstadien in Polen und der Ukraine verfügen alle über ausgedehnte und exklusive Bereiche für VIP’s und andere auserwählte Gäste.
Ein besonderes Merkmal dieser von den normalen Zuschauerrängen hervorgehobenen Logen ist ihre designorientierte und luxuriöse Innenarchitektur. Business- und Event-Bereiche bieten allen VIP-Gästen darüber hinaus die Möglichkeit, während eines Spiels in den Lounge-Bereich mit Catering-Service oder in die Bar des Business-Clubs zu wechseln.
Damit dieser Genuss bei hohen Temperaturen nicht eingetrübt wird, werden sowohl die einzelnen Logen als auch der Business-Club sowie die LoungeBereiche energieeffizient und individuell regelbar klimatisiert. In drei von den insgesamt acht Fußballstadien, in denen die Fußballeuropameisterschaft 2012 ausgetragen wird, wurde dabei auf Außengeräte der „City Multi“-VRF-Serie in unterschiedlichen Leistungsgrößen sowie auf 4-Wege-Deckenkassetten des Klimatechnik-Spezialisten Mitsubishi Electric zurückgegriffen.
Über 1,5 MW installierte Kälteleistung
Die größte und wohl bedeutendste Spielstätte ist das Nationalstadion in der polnischen Hauptstadt Warschau, in dem auch das Eröffnungsspiel stattfindet,. Es wurde extra für die Fußball-Europameisterschaft 2012 neu erbaut. Die Anlage ersetzt das „Stadion des 10-Jahrestages“, das aus dem Ruinenschutt in den Jahren von 1954 bis 1955 erbaut wurde und verfügt jetzt über eine Kapazität von 55 500 Sitzplätzen. Als Nationalstadion bietet es in dem großzügig gestalteten VIP-Bereich Platz für große Gästegruppen. Die Klimatisierung erfolgt hier mit 60 Außengeräten und rund 200 Innengeräten von Mitsubishi Electric, die insgesamt eine Kälteleistung von über 1,5 MW erzeugen können.
Über hundert Innengeräte
Als zweites polnisches Stadion, das ebenfalls in kürzester Bauzeit errichtet wurde, wurden in der PGE Arena Gdańsk an der Ostsee gelegenen Stadt Danzig „City Multi“-VRF-Klimasysteme in den VIP-Zonen installiert. Hier können die Gäste nicht nur den Spielverlauf verfolgen, sondern sich auch bequem im Bar- und Loungebereich aufhalten. Über großzügige Glasschiebetüren lassen sich die Balkone mit gepolsterten Sitzen erreichen, von wo ein herrlicher Überblick über das Spielfeld geboten wird. Der fertige Stadionbau hat eine Länge von 236 m bei einer Breite von 203 m und einer Höhe von 45 m. Das neue Stadion wird in Zukunft überwiegend vom Fußballverein Lechia Gdańsk genutzt werden und bietet Plätze für rund 44 000 Zuschauer. Zur Fußball-Europameisterschaft ist der Spielort für drei Gruppenspiele und ein Viertelfinale vorgesehen.
Kiews Olympiastadion
Das dritte Stadion, bei denen die VRF-Technologie von Mitsubishi Electric zum Einsatz kommt, ist das komplett renovierte Olympia Stadion in der ukrainischen Hauptstadt Kiew. Die Bauarbeiten an der Arena haben insgesamt drei Jahre in Anspruch genommen und sind mit rund 585 Mio. € veranschlagt worden. Hier werden die Hallen der VIP-Zonen und jede einzelne VIP-Tribüne, die als individuell eingerichtete Zimmer gestaltet sind, energiesparend klimatisiert. Dazu sind die VIP-Tribünen in vier Zonen unterteilt, in denen jeweils mehrere Innengräte einem Außengerät zugeordnet sind. Die Außengeräte wurden auf dem Dach des Stadions aufgestellt und über die Kältemittelleitungen mit den ihnen zugewiesenen Inneneinheiten verbunden. Dabei überwinden sie verhältnismäßig große Höhendifferenzen, was für diese Geräte kein Problem darstellt. Moderne VRF-Klimasysteme können Entfernungshöhen zwischen den Außen- und den Innengeräten von bis zu 50 m überwinden (siehe Infokasten).
Kommunikation via Bus-System
In allen drei Stadien findet jeweils ein ständiger Datenaustausch zwischen den Innengeräten und dem Außengerät über eine Bus-Kommunikationsleitung statt. Zur Regelung des Kältemittelstroms werden hierüber Informationen über Betriebszustände von elektronischen Einspritzventilen, zur aktuellen Überhitzung und Unterkühlung, zu den Lüfterstufen in den Innengeräten, zu Ein- und Ausgangstemperaturen der Verdampfer und Verflüssiger sowie zu den jeweiligen Raumtemperaturen abgerufen und an das Außengerät übermittelt. Diese Daten werden vom Außengerät ausgewertet, und auf dieser Grundlage stellt sich dann automatisch der optimale und energieeffizienteste Betriebspunkt der Anlage ein.
Fazit
Anforderungen an die Klimaanlagen zur Kühlung der VIP-Bereiche in den drei Fußballstadien in Polen und der Ukraine waren die unmittelbare Kältebereitstellung, eine dauerhaft effiziente Energieerzeugung, niedrige Betriebskosten sowie kurze Leitungswege. Dafür eignen sich VRF-Klimasysteme, bei denen das Kältemittel über einen Wärmetauscher die Raumluft direkt und ohne Breitstellungsverluste herunterkühlt besonders gut.
Dabei entfällt auch die Notwendigkeit, einen Kühlwasserspeicher aufzustellen und in die Anlage einzubinden, was zusätzlich Platz und Investitionskosten einspart. Durch den Einsatz leistungsgeregelter Verdichter mit Inverter-Technologie, überzeugen die Klimageräte zudem mit hohen Wirkungsgraden, da sie die angeforderte Leistung stufenlos erzeugen und dadurch überwiegend im Teillastbereich arbeiten können. Das hat nicht nur einen deutlich niedrigeren Stromverbrauch, sondern auch eine reduzierte Materialbeanspruchung zur Folge.
