Das Planetarium und die Sternwarte Ursensollen sind ein ganz besonderer Ort. Abseits der großen städtischen Zentren liegt die Gemeinde Ursensollen im Landkreis Amberg-Sulzbach im jüngsten Naturpark Bayerns, dem Naturpark Hirschwald, in der Region Oberpfalz-Nord. Hier wird der Nachthimmel nicht durch künstliche Lichtquellen aufgehellt und bietet deshalb gute Voraussetzungen für astronomische Beobachtungen des nächtlichen Sternenhimmels. Beispielsweise ist die Milchstraße und deren Speckgürtel hier oft gut sichtbar. In der Dunkelheit können bei klarer Sicht viele hundert Sterne mit bloßem Auge bei durchschnittlich guter Sehkraft erkannt werden.
Das Fehlen der Lichtemissionen machte den Standort in einer abseits gelegenen Waldlichtung für eine Nutzung als Sternwarte zum optimalen Platz. Im Zuge einer Modernisierung der Sternwarte wurde von der Gemeinde auch der Neubau eines Planetariums fokussiert. Dies stellte eine sinnvolle Ergänzung dar und sollte die Region für den Tourismus attraktiver machen. Mit der Zusage von Fördermitteln, unter anderem durch das Land Bayern, konnte mit der Planung und Umsetzung des Projektes begonnen werden. Eine besondere Herausforderung stellte die Lage des Standortes dar. Auf dem Gelände außerhalb der Ortschaft gab es weder einen Wasser-, noch Kanal- und schon gar keinen Gasanschluss. Dennoch waren die Anforderungen für einen adäquaten Betrieb, dass das Objekt belüftet, geheizt und gekühlt werden muss.
Schneller Aufheiz- oder Abkühlbetrieb durch Luft-Luft-System
Eine klassische Heizungsanlage auf Basis fossiler Energieträger kam schon mal nicht in Betracht. Auch eine Pellet-Anlage wirkte eher unattraktiv, da hierfür wieder zusätzlicher Lagerraum sowie ein Erzeuger für die Kälte erforderlich gewesen wären. So fiel die Wahl schnell auf eine Wärmepumpenlösung mit Luft als Energieträger. Als Lösung für den Wechsel von Kältemittel auf ein wärmeverteilendes Medium wurde ein Anlagenkonzept mit luftgeführten Split-Klimageräten zum Kühlen und Heizen entwickelt, das um Lossnay-Geräte zum Be- und Entlüften ergänzt wird.
„Ein weiterer Aspekt machte ein Luft-Luft-System für dieses Objekt besonders interessant. Das Gebäude hat aufgrund der Holzständerbauweise kaum Masse. Es kann daher sehr schnell aufgeheizt werden, ohne dass ein Gebäudekörper mit aufgeheizt werden muss“, erklärt Dipl.-Ing. (FH) Alexander Stief, Geschäftsführer des Planungsbüros Stief Haustechnik GmbH. „Das ist eine gute Voraussetzung für den energieeffizienten Betrieb eines lediglich temporär genutzten Gebäudes. Denn das Gebäude hat in der Regel nur an drei Tagen in der Woche Publikumsverkehr. Da ist ein schneller Aufheiz- oder Abkühlbetrieb mithilfe eines Luft-Luft-Systems von Vorteil“, so Stief weiter.
Mit dieser einfachen Lösung können sämtliche Anforderungen des Betreibers nach einer angenehmen Raumluftkonditionierung und Frischluftzufuhr mit einem kompakten und hocheffizienten System erfüllt werden. Das Anlagenkonzept ist auch hinsichtlich der erforderlichen Investitionen des gesamten Objekts eine besonders wirtschaftliche Antwort. Denn mit der VRF-Klimaanlage entfällt ein zusätzlicher Technikraum, beispielsweise zur Aufstellung eines Pufferspeichers oder einer Verteilung.
Maximum an Klimakomfort, Bedienungsfreundlichkeit und Energieeffizienz
Als Lösung kommen ein VRF-Klimasystem zum Heizen und Kühlen, eine Split-Anlage zur Technikraumkühlung und zwei dezentrale Lüftungsgeräte sowie eine Zentralfernbedienung zum Einsatz. Zur Komfortklimatisierung ist das Gebäude mit einem VRF-System der City Multi Y-Serie von Mitsubishi Electric zum wahlweisen Kühlen oder Heizen ausgestattet. Das VRF-System kann aufgrund seiner Wärmepumpenfunktion auch zur Raumheizung eingesetzt werden und bietet ein Maximum an Klimakomfort, Bedienungsfreundlichkeit und Energieeffizienz, wodurch diese Technologie besonders gut für diesen Anwendungsfall eignet. Durch die invertergeregelte Verdichter-Technologie ermöglicht die VRF-Anlage zudem eine modulierende, d. h. stufenlose und schnelle Leistungsanpassung an den aktuellen Bedarf der Innengeräte.
Im Außenbereich steht ein Außengerät vom Typ PUHY-EP200YNW-A mit einer Kühl- bzw. Heizleistung von 22,4 bzw. 25 kW. Das Außengerät versorgt insgesamt fünf Innengeräte. Davon befinden sich zwei 4-Wege-Deckenkassetten im kompakten Euroraster-Maß im Foyer des Planetariums, eine Deckenkassette im Besprechungsraum und zwei Kanaleinbaugeräte im Vorführ- oder Kuppelsaal. Im Kuppelsaal besteht die spezielle Anforderung an die Klimaanlage nicht nur darin, ein angenehmes Klima für die Besucher des Planetariums während der Vorstellungen zu gewährleisten, sondern vor allem eine konstante Temperaturhaltung bzw. -schichtung zu gewährleisten.
„Das ist für den reibungslosen Betrieb von besonderer Bedeutung. Denn bei einer zu hohen Temperaturabweichung vom Soll-Wert 21 °C würde sich die Sternenkuppel aus Aluminium stark ausdehnen und verschwommene Bilder des Sternenhimmels verursachen“ erklärt hierzu Dipl.-Ing. Roland Schillmaier vom ausführenden Fachhandwerksbetrieb Kälte SELEQ GmbH & Co. KG. „Diese Herausforderung haben wir mit zahlreichen Temperatursensoren gelöst, die für eine exakte Temperaturschichtung im Bereich +/- 2 Kelvin sorgen und eine stabile Temperaturhaltung durch die Klima- und Lüftungsanlage während der Vorführungen gewährleistet“, so Schillmaier.
Die Kühlung des Technikraums ist aufgrund der hohen Wärmeentwicklung der Zentralrechner und Projektoren für den 3D-Planetariumsbetrieb erforderlich. Die Abführung der Wärmelast sichert den reibungslosen Betrieb, insbesondere bei den Vorführungen. Um die fachlich empfohlene Trennung zwischen Komfortklimatisierung und technischer Kühlung umzusetzen kommt hierfür eine Mr. Slim-Anlage mit einem Wandgerät zur Kühlung des Technikraums zum Einsatz.
Mit ihrer hohen Betriebssicherheit und dem niedrigen Energieverbrauch eignet sich das Mr. Slim-Klimagerät besonders gut für Anwendungen im Technikraum. Aufgrund des großflächigen Wärmetauschers und der hohen Luftmenge bietet diese Geräteserie hohe sensible Kälteleistungen. Raumtemperatur und -feuchte können dadurch auf einem möglichst gleichmäßigen Niveau gehalten werden und so einen reibungslosen Betrieb der Server und Projektoren gewährleisten.
Bild: Mitsubishi Electric
100% Frischluft mit Wärmerückgewinnung
Die dritte zentrale Anforderung für das Planetarium ist die geregelte Frischluftversorgung. Sie soll sicherstellen, dass der große Vorführsaal mit Publikumsverkehr und der Besprechungsraum mit frischer Außenluft versorgt werden. Da dort die Lüftung per Fenster nicht regelmäßig umgesetzt werden kann, übernimmt ein kontrolliertes Lüftungssystem diese Aufgabe. Zum Einsatz kommen zwei Lossnay Frischluftsysteme vom Typ LGH-65 RVX-E des Herstellers Mitsubishi Electric. Sie versorgen die entsprechenden Räume mit 100 % Frischluft. Das Lossnay-Gerät für den Vorführsaal wurde oberhalb der großen Kuppel mit dem Sternenhimmel installiert. Der Zuluftkanal befindet sich auf Schulterhöhe, während die Abluft im oberen Teil erfolgt.
Darüber hinaus bietet die automatische Be- und Entlüftung zahlreiche weitere Vorteile. Die Außenluft ist in der Regel entweder zu warm oder zu kalt, um sie direkt dem Gebäude zuführen zu können. Bei einer unkontrollierten Lüftung benötigt die Konditionierung der Außenluft viel Energie. Die beiden Lossnay-Geräte verfügen hierfür über Wärmetauscher, die eine Wärme- und Feuchterückgewinnung von bis zu 80 % gewährleisten. Dadurch wird die benötigte Heiz- und Kühlleistung wesentlich reduziert und durchgehend eine angenehme Temperatur und die passende Frischluft für alle Personen im Raum zugeführt. Auch die Freikühlfunktion sorgt dafür, dass das Gebäude in der Nacht mit kühler Außenluft versorgt wird und so der Energiebedarf noch weiter verringert werden kann.
Eine sinnvolle Ergänzung ist die Zentralfernbedienung vom Typ AE 200 für die Bedienung und Steuerung der Anlage. Diese bietet dem Betreiber die Möglichkeit des Fernzugriffs, um beispielsweise den Betriebszustand oder eine eventuelle Fehlerdiagnose aus der räumlichen Distanz auszulesen. Auch der betreuende Fachhandwerksbetrieb verfügt über einen Fernzugriff auf die Anlagendaten und kann Störungen aus der Ferne – ohne Vor-Ort-Einsatz – beheben.
Bild: Mitsubishi Electric
Bild: Mitsubishi Electric
Bild: Mitsubishi Electric
Fazit
Das Planetarium Ursensollen ist ein ganz besonderes Projekt, das Planer und Installateure vor besondere Herausforderungen stellte. Bei der technischen Ausrüstung zum Heizen, Kühlen und Lüften spielten fehlende Infrastruktur, geringe Platzverhältnisse und temporäre Nutzungsintervalle bei gleichen Anforderungen des Objektes an Energieeffizienz, Klimakomfort und Bedienungsfreundlichkeit wie bei normalen Gebäuden eine entscheidende Rolle.
Die Lösung ist ein Anlagenkonzept, bei dem eine VRF-Klimaanlage als Luft-Luft-System und dezentrale Lüftungsgeräte zum Einsatz kommen, um den schnellen Aufheiz- und Kühlbetrieb sowie eine Frischluftversorgung zu gewährleisten. Das Klimasystem der City Multi Y-Serie von Mitsubishi Electric zum wahlweisen Kühlen oder Heizen eignet sich durch seine Wärmepumpenfunktion und die nicht vorhandenen Bereitstellungsverluste optimal für diese Anwendung. Die dezentralen Lossnay-Lüftungsgeräte versorgen die Räume mit Publikumsverkehr mit 100 % Frischluft.
Bild: Mitsubishi Electric
