Parallel dazu werden weitere Gebäudeteile durch Einbindung klimatechnischer Systeme versorgt, um einen reibungslosen und behaglichen Betrieb am neu geschaffenen Bildungs-Campus der Hochschule Offenburg in Gengenbach zu unterstützen. Im Vordergrund standen vor allem ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit bei Investitions- und Betriebskosten sowie ein niedriger Energieverbrauch.
Die Stadt Offenburg im Westen Baden-Württembergs gilt als attraktiver Standort für Unternehmen. Dazu trägt das Innova-tionsklima der Stadt bei, das seinen Ausdruck unter anderem in der Förderung und der Pflege als Hochschulstandort findet. Die Hochschule Offenburg hat als Ausbildungsstätte für den akademischen Nachwuchs in unterschiedlichen wirtschafts- und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen vor Kurzem seine Räumlichkeiten erweitert. Aufgrund der räumlich beengten Strukturen am bestehenden Hochschulstandort in der Altstadt von Gengenbach hat der Hochschulerweiterungsbau in einem Neubaugebiet Gengenbachs seinen Platz gefunden. Dabei wurde er mit Teilen der Werk- und Realschulen sowie des Martha-Schanzenbach-Gymnasiums in einem Gebäude zusammengelegt.
Mit dem Bildungs-Campus Gengenbach als Außenstelle der Hochschule Offenburg wurden neue Wege in der Kooperation zwischen Schulen, Hochschulen und deren Trägern beschritten“, erklärt Hochschulrektor Prof. Dr. Winfried Lieber das zukunftsweisende Projekt. Umgesetzt wurde diesesprägnante Objekt durch die Generalunternehmung Eberle Bau aus Landau, die den gesamten Projektbau geplant und ausgeführt hat. Der Bildungs-Campus hat eine Bruttogeschossfläche von 4 900 m2, von denen knapp 2 900 durch die Hochschule genutzt werden. Der zweigeschossige Neubau wurde nach den aktuellsten Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) erstellt. Neben der Vermeidung von Wärmeverlusten be-stehen aus gebäudetechnischer Sicht zahl-reiche Herausforderungen, um beispielsweise die Raumluftqualität und die Bedingungen für die thermische Behaglichkeit zu gewährleisten.
Anbindung an Zentrallüftungsgeräte
Wie bei den meisten öffentlichen Ausbildungsstellen üblich, wurden die Räume und Zimmer für eine Nutzung mit einem relativ hohen Personenaufkommen konzipiert. Das erfordert eine an den Bedarf angepasste raumlufttechnische Anlage“, erläutert Hans-Jörg Lupfer, Geschäftsführer der Lupfer & Weiß Kälte-Klima GmbH, Offenburg. Das 1995 gegründete Unternehmen war der ausführende Klima-Fachbetrieb für dieses Projekt. Um die erforderliche Luftwechselzahl zu erreichen, ist das Zentrallüftungsgerät hier relativ groß ausgefallen und verfügt über zwei Lüftungskreise, von denen einer den Hochschultrakt und der andere die Schulräume im hinteren Gebäudeteil versorgt. Im Grunde genommen handelt es sich um zwei getrennte Lüftungsanlagen, die im Parallelbetrieb laufen“, so Lupfer.
Die Zentralgeräte befinden sich im Maschinenraum in einer Dachzentrale. Eine Vorstellung von der Größenordnung dieser Anlage verdeutlichen die Leistungskennzahlen: Die beiden Hörsäle erfordern eine Luftumwälzung von rund 8 000 m3 in der Stunde. Insgesamt sind die beiden Lüftungsgeräte auf 36 000 m3 Leistung ausgelegt. Die Raumlufttechnik übernimmt dabei zwei Aufgaben: Neben der Versorgung mit frischer Außenluft soll die Zuluft bei Bedarf auch gekühlt werden. Denn ebenso wichtig wie die Frischluftzufuhr sicherzustellen ist es, Wärmelasten aus den Räumen abzuführen. Jede der beiden raumlufttechnischen Anlagen verfügt deshalb über zwei Direktverdampferkühlregister, welche jeweils mit einem VRF-Außengerät aus der City Multi Serie von Mitsubishi Electric mit 40 bzw. 45 kW Kälteleistung pro Einheit verbunden ist.
Zulufttemperatur als Führungsgröße
Die Außeneinheiten haben die Aufgabe, die Verdampfer der beiden Zentrallüftungsgeräte mit Kälte zu versorgen. Geregelt wird die Leistung hier nach Vorgabe der Zulufttemperatur, die durch Sensoren in der jeweiligen Lüftungsanlage ermittelt wird. Jede Lüftungsanlage verfügt dabei über zwei Wärmeübertragerein- und -ausgänge, da pro Lüfterkreis jeweils zwei Wärmeübertrager hintereinander geschaltet wurden. Eine Steuerungs-Schnittstelle sorgt für die primäre Kommunikation zwischen dem jeweiligen Außengerät und dem Lüftungssystem. Die VRF-Systeme wurden ergänzend an das externe Steuerungssystem in die Gebäudeleittechnik angebunden. Mitsubishi Electric stellt für den Anschluss an Gebäudemanagement-Systeme verschiedene Schnittstellen zur Verfügung. Damit können die Vorteile der City Multi Außeneinheiten auch im Verbund mit komplexen Anlagen optimal genutzt werden.
Neben Klassenzimmern, Seminarräumenund Vorlesungssälen befinden sich in dem Gebäude auch Anwenderlabore wie zum Beispiel der Virtual-Engineering- oder der Lean-Manufacturing-Raum, in dem sich der bereits erwähnte 3D-Drucker befindet. Diese beiden Laborräume werden mit einem separat angeordneten Klimasystem gekühlt. Sowohl der Lean-Manufacturing- als auch der Visual-Engineering-Raum im Erdgeschoss wurden jeweils mit einer Vier-Wege-Deckenkassette im Eurorastermaß ausgestattet. Die Anlage ist bewusst nicht auf die volle Wärmelast ausgelegt, sondern hat lediglich die Aufgabe, Wärme zu Spitzenlastzeiten abzuführen, also wenn ein Raum durch Studierende genutzt wird oder technische Maschinen laufen“, so Lupfer. Versorgt werden die beiden Innengeräte in den Experimentierräumen von einem Außengerät der M-Serie von Mitsubishi Electric als Multi Split-Version im Individualbetrieb, bei dem jedes Klima-Innengerät separat angesteuert wird.
Damit ist der Betrieb des neuen 3D-Druckers in einem angemessen temperierten Raum gewährleistet, sodass auch die Studierenden der unterschiedlichen Fachrichtungen, die hier ihre Studien und Versuchsreihen durchführen, ein angenehmes Raumklima vorfinden. Eine Besonderheit wurde auf Wunsch der Uni-Leitung berücksichtigt: Da die Ansteuerung der Klimaanlage grundsätzlich über die Gebäudeleittechnik erfolgt, werden die Geräte automatisch, das heißt in Abhängigkeit der Temperaturanforderungenein- und ausgeschaltet. Um bei bestimmten Situationen im Laborraum blitzschnell reagieren zu können, können diese Klimageräte auch manuell abgestellt werden. Dafür wurde in der EDV-Steckerleiste ein handelsüblicher Ein-/Aus-Schalter gesetzt.
Power Inverter für hohen Wirkungsgrad
Als drittes Klimasystem wurde ein Außengerät der Mr. Slim-Serie von Mitsubishi Electric mit 14 kW Kälteleistung zur Kühlung des Serverraums installiert. Das Außengerät verfügt über einen Power-Receiver mit einem speziellen HIC Kältekreislauf, der für eine optimale Überhitzung und Unterkühlung sorgt. Dazu gehören zwei individuell gesteuerte Expansionsventile, sodass die Geräte der Power-Inverter-Baureihe in Kombination mit den beiden Inneneinheiten eine hohe Energieeffizienz gewährleisten.
Für die fachgerechte Auslegung und zur Erreichung des optimalen Wirkungsgrads war von allen Beteiligten eine besondere Sorgfalt bei der Berechnung der Systemparameter erforderlich. Denn anders als in gewöhnlichen“ Räumen muss in Technikräumen hauptsächlich die sensible Leistung abgeführt bzw. berücksichtigt werden. Dabei wurde die Klimaanlage zur Serverkühlung nach ihrer sensiblen und nicht wie üblich nach der Gesamtkälteleistung berechnet und das Außengerät entsprechend ausgelegt. Im Serverraum selbst übernehmen zwei Deckengeräte den Abtransport der Wärmelasten.
Das gesamte Projekt wurde von Anfang an von Hans-Peter Schlegel, Niederlas-sungsleiter des Großhandelsunternehmens für Kälte- und Klimatechnik Frigotechnik Handels-GmbH in Freiburg begleitet. Es konnte eine speziell auf den Kunden zugeschnittene Lösung gefunden werden. Interessant ist neben der gelungenen Kooperation zwischen Handel, Handwerk und Hersteller vor allem, dass die drei unterschiedlichen Anwendungen hier im Campus-Gebäude alle mit Systemen des gleichen Herstellers realisiert werden konnten, wodurch sich die Planung wie auch spätere Serviceleistungen deutlich vereinfachen lassen“, so Schlegel.
Fazit
Die Erweiterung der Hochschule Offenburg um den Bildungs-Campus in Gengenbach ist gerade auch mit Blick auf die räumliche Zusammenlegung ein gelungenes Beispiel für die Kooperation zwischen den Trägern des Schul- und Hochschulwesens. Damit dieser Betrieb auch (klima)technisch erfolgreich ist, wurden hier drei unterschiedliche Systeme realisiert, um den Nutzern optimale raumklimatische Bedingungen zu ermöglichen.
Für die Konditionierung der Raumluft kommen zwei Außengeräte der City Multi Serie zum Einsatz, die für Leistungsklassen in großen Gebäuden konzipiert wurden. Sie können optimal die Verdampferregister der raumlufttechnischen Anlage mit der notwendigen Kälte- und Heizleistung versorgen. Zur Kühlung der beiden Laborräume, in denen unter anderem auch der hochsensible 3D-Drucker zum Einsatz kommt, sorgt ein Außengerät der M-Serie als Multi-Split-System mit zwei separat ansteuerbaren Innengeräten für die Abführung der Wärmelasten. Die Serverkühlung erfolgt über ein System der Mr. Slim-Serie. Diese Baureihe steht für leistungsstarke und energieeffiziente Klimageräte, konzipiert für mittelgroße Räume.
