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Energiesparende Klimatechnik für HRW

Mit kühlem Kopf studieren

Hochschule Rhein West setzt auf intelligente und nachhaltige Klimatisierung

Im Rahmen der Förderung des Ruhrgebietes als Wissenschaftsstandort hat die NRW-Landesregierung im Jahr 2008 einen Wettbewerb zur Gründung drei neuer Fachhochschulen ausgelobt. Die Städte Mülheim und Bottrop bewarben sich gemeinsam um die naturwissenschaftlich-technisch ausgerichtete Fachhochschulneugründung und haben den Zuschlag für die Gründung der Fachhochschule Westliches Ruhrgebiet erhalten. Entworfen worden ist die neue Hochschule von den Architekten HPP Hentrich-Petschnigg & Partner und ASTOC Architects & Planners.

Moderner Campus für wissenschaftlichen Nachwuchs

Mit Beginn des Wintersemesters 2009 hat die HRW den Betrieb aufgenommen. Während die ersten Studierenden noch in angemieteten Büro- und Konferenzpavillons untergebracht waren, werden die mittlerweile rund 4.500 Studierenden auf dem neuen Campus in Mülheim an der Ruhr in den Fachbereichen Informatik, Ingenieurwissenschaft, Naturwissenschaften und Wirtschaft praxisorientiert ausgebildet. Rund 139 Millionen hat der Bau- und Liegenschaftsbetrieb des Landes Nordrhein-Westfalen (BLB NRW) investiert. Dabei bietet der moderne Hochschulkomplex einen offenen Campus sowie acht neue Gebäude, die durch Transparenz geprägt ist. Überwiegend bilden großformatige Glasfronten die modernen Gebäudehüllen, die von Sonnenschutzlamellen bei Bedarf verdunkelt werden können.

Energieeffizienz als Bestandteil des Konzepts

Neben der Architektur orientiert sich auch die Haustechnik an den Grundsätzen des BLB, nach denen beim Bau und Betrieb einer Immobilie eine nachhaltige Umwelt- und Qualitätspolitik im Fokus steht. Dabei ist vor allem das Konzept zur Klimatisierung bzw. Kühlung sehr interessant. Um die Grundlast abzudecken, werden die Gebäude über zentrale raumlufttechnische Anlagen klimatisiert. Das heißt, es stehen große Zentrallüftungsgeräte auf den Dächern der jeweiligen Gebäude, die entweder über Kaltwassersätze oder interne Kälteerzeuger versorgt werden. Die raumlufttechnischen Anlagen sind zur Reduzierung ihres Energieverbrauchs auf einen optimalen Betriebspunkt ausgelegt. Dieser wird bei einem errechneten Mittelwert der abzuführenden Wärmelast erreicht. Dabei wird die Steuerung zentral durchgeführt.

Hohe Wärmelasten erfordern Klimatisierung

Um Wärmelasten aus Räumen mit hoher Beanspruchung abzuführen, werden Raumtypen wie z.B. die Wissenschafts- und EDV-Arbeitsräume, das Rechenzentrum sowie zahlreiche technische Räume für die Datenverarbeitung zusätzlich durch VRF-Klimasysteme klimatisiert. Dadurch können die raumlufttechnischen Anlagen so ausgelegt werden, dass ein optimales Verhältnis von Kühlanforderungen und Energieverbrauch erfolgen kann. Indem der Grundbedarf über die zentrale Lüftungsanlage abgedeckt wird und höhere Anforderungen mit separaten Systemen aufgefangen werden, wird eine besonders hohe Energieeffizienz erzielt und gleichzeitig ein bestmöglicher Klimakomfort gewährleistet.

Auf den Dächern stehen insgesamt 37 Außengeräte unterschiedlicher Leistungs- und Baugrößen des Herstellers Mitsubishi Electric. Zum Einsatz kommen je nach Leistungsbedarf Außengeräte der M-Serie für Single-Split-Anwendungen, der Mr. Slim-Serie mit Power Inverter Technologie für Multisplit-Anwendungen oder City Multi-Außengeräte für die größeren Leistungsbereiche, um die insgesamt 162 Inneneinheiten zu versorgen.

Innengeräte-Vielfalt garantiert optimale Lösungen

Die beiden Rechenzentren werden von Klimaschränken gekühlt. Die speziell für die EDV-Klimatisierung entwickelten Geräte bieten viel Spielraum bei der Planung. Der Luftausblas erfolgt nach unten in einen Doppelboden und durch den großflächigen Wärmetauscher beträgt der sensible Faktor 93 %. Ein Nachbefeuchten der Raumluft ist deshalb nicht erforderlich. Kleinere Serverräume werden je nach abzuführender Wärmelast mit einem oder zwei Wandgeräten abgedeckt. In zwei Technikarbeitsräumen befinden sich Single-Split-Standgeräte, die hier aufgrund ihrer hohen Wurfweite die optimale Lösung darstellen.

Zahlreiche Büro- und Seminarübungsräume sind mit Monitoren ausgestattet. Zwar ist an den Gebäuden größtenteils Sonnenschutz vorhanden, doch dieser kann nur externe Wärmelasten abmildern. Jedem EDV-Arbeitsplatz steht aber ein PC-Monitor mit ca. 60 Watt zur Verfügung. Darüber hinaus erzeugt jede Person noch mal ca. 100 Watt Wärmeleistung. Bei 30 belegten Plätzen liegt also allein durch Personen und Monitore eine Wärmelast von rund 5 kW pro Raum vor. Die Aufgabe der Klimaanlage ist es, die Eigenlasten aus den Arbeits- und Seminarräumen effizient abzuführen. Hierfür kommen in der Regel 4-Wege-Klimadeckenkassetten aus der City Multi-Baureihe zum Einsatz, die über entsprechende Außengeräte versorgt werden.

Individuelle Steuerung für jeden Raum

Die Raumklimatisierung über die VRF-Systeme bietet einen weiteren Vorteil. Unabhängig von der Raumlufttechnik und der klassischen Heizung können sie nach Bedarf von den Nutzern für jeden einzelnen Raum individuell gesteuert werden. Dafür verfügt jeder klimatisierte Raum über eine eigene Kabelfernbedienung. Für die Sicherheit insbesondere in den Technik- und Serverräumen sind alle Innengeräte mit Stör- und Betriebsmeldern ausgestattet. Optional besteht sogar die Möglichkeit, die Anlage mit herstellereigenen Zentralsteuerungssystemen vom Typ TG2000 oder EB-50 nachzurüsten, um die Klimatechnik im Rahmen eines Monitorings permanent zu überwachen und relevante Betriebs- und Energiedaten an eine Gebäudeleittechnik zu liefern.

Fazit

Der Campus der Hochschule Ruhr West in Mülheim ist ein moderner Bildungsstandort für den wissenschaftlichen Nachwuchs im Bereich der angewandten Ingenieurswissenschaften. Der Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW hat als Bauherr und Eigentümer sowohl bei der Architektur als auch bei der Haustechnik großen Wert auf Umweltschutz und eine hohe Bauqualität gelegt. Das zeigt sich an den Sonnenschutzlamellen, die die großformatigen Glasfronten bei Bedarf verdunkeln können - ebenso wie bei der technischen Ausstattung der Gebäude.

Um die Wärmelasten aus Gebäudeteilen mit hoher Beanspruchung abzuführen, werden unterschiedliche Raumtypen in der Hochschule zusätzlich zu der vorhandenen zentralen Raumlufttechnik durch VRF-Klimasysteme klimatisiert. Durch die Aufteilung, den Grundbedarf über zentrale Lüftungsgeräte abzudecken und höhere Anforderungen mit dezentralen VRF-Systemen aufzufangen, ist es möglich, alle Potenziale zur Optimierung der Energieeffizienz zu nutzen und den bestmöglichen Klimakomfort zu gewährleisten. Mit dem entsprechenden Zubehör ist sogar ein Energie-Monitoring möglich.