So werden Büro- und Gewerberäume passgenau klimatisiert
Eigentümer und Betreiber kleiner und mittlerer Büro- und Gewerbeimmobilien suchen immer öfter nach Lösungen, ihre Liegenschaft zu klimatisieren. Prinzipiell stehen hierfür unterschiedliche Konzepte zur Verfügung.
Kühlen oder kühlen und heizen?
Ein zentraler Ansatzpunkt ist die Größe eines Gebäudes, also wie viele Räume klimatisiert werden sollen, wie groß die Wärmelast ist und welche Funktionalitäten die Klimaanlage erbringen soll. Soll die Klimaanlage zum Beispiel nur kühlen oder soll sie kühlen und heizen? Soll eine Frischlufteinbringung erfolgen? Soll es eine zentrale Anlage sein oder eine dezentrale oder eine Kombination aus beidem?
Die Klimatisierung von kleinen Betrieben und Bürogebäuden bis 400 m2 lässt sich mit Single-, Multisplit-Lösungen oder kleinen VRF-Systemen wirtschaftlich umsetzen. Beispielsweise ist das Heizen mit der Klimaanlage oft effizienter als mit einer konventionellen Heizungsanlage. Das ist unabhängig davon, ob es sich um ein modernisiertes Bestandsgebäude oder um einen Neubau handelt. Moderne Split-Klimasysteme verfügen über eine Kühl- und Heizfunktion und schaffen so ein angenehmes Raumklima mit hoher Luftqualität das ganze Jahr über.
Multisplit- und dezentrales Lüftungssystem kombinieren
Darüber hinaus lassen sich Split-Anlagen, je nach Hersteller, gut mit dezentralen Lüftungssystemen kombinieren. Denn gerade in kleinen Büros oder gewerblich genutzten Gebäuden wird neben der Wärme- und Kälteversorgung oft auch eine kontrollierte Lüftung benötigt. Hierfür sind Zentrallüftungsgeräte aufgrund ihres Leistungs- und Platzvolumens ungeeignet. Dezentrale Lüftungssysteme gewährleisten eine kontrollierte Frischluftzufuhr und reduzieren über eine integrierte Wärmerückgewinnungsfunktion die Energiekosten.
Das breiteste Anwendungsspektrum bieten kleine VRF-Systeme, die zum Heizen, Klimatisieren und zur Warmwasserbereitung genutzt werden können. Das Pumy+ System von Mitsubishi Electric zum Beispiel vereint eine effiziente Klimatisierung mit dem Heizkomfort einer Luft/Wasser-Wärmepumpe. Es besteht unter anderem aus einem VRF-Außengerät, einem Pufferspeicher- oder einem Hydromodul und bis zu zehn Innengeräten. Das Außengerät versorgt die direkt verdampfenden Innenmodule mit Kältemittel als Energieträger für die Kühlung oder Heizung. Über das Innenmodul können sowohl Heizungswasser für z. B. die Fußbodenheizung als auch das Trinkwasser erwärmt werden. Durch diese Komplettlösung ergeben sich weitere Vorteile. Zum Beispiel können durch eine gemeinsame Anlagentechnik zum Kühlen und Heizen Kosten gespart werden, sowohl bei der Investition als auch im laufenden Betrieb.
VRF-Systeme für Gebäude mittlerer Größe
Etwas anders gestaltet sich die Situation in Gebäuden mittlerer Größe mit mehr als 400 m2 Fläche. Hier sind in der Regel größere Leistungen gefordert, die sich aus der Berechnung der Kühllast, der Raumlufttemperatur und der operativen Raumtemperatur durch die VDI-Richtlinie 2078 ergeben. Um Wärmelasten aus Räumen abzuführen, werden Büro- und Gewerbeimmobilien mit VRF-Systemen zum Kühlen und/oder Heizen ausgestattet.
VRF-Systeme bieten aufgrund ihrer modulierenden Betriebsweise, ihres großen Leistungsspektrums und der Vielfalt an Innengerätemodellen eine hohe Flexibilität bei Auslegung und Planung. Für die meisten Gebäude, in denen Wärmelasten abzuführen sind oder die temporären Nutzungsbedingungen unterliegen, sind dezentrale Klimasysteme besser geeignet als zentrale Anlagen. Dezentrale Anlagen ermöglichen eine passgenaue Anlagenstruktur und sorgen für ein ausgewogenes Verhältnis von Kühlanforderungen und Energieverbrauch.
Versorgung raumlufttechnischer Anlagen
Häufig werden Büro und Gewerbeimmobilien mit einer kontrollierten Frischluftzufuhr über eine Zentrallüftungsanlage bzw. zentrale Raumlufttechnik ausgestattet. Um die einzubringende Frischluft zu konditionieren, stehen unterschiedliche Lösungen zur Verfügung. Um eine konstante Zulufttemperatur zu realisieren, können für diese Anwendung Klima-Außengeräte eingesetzt werden. Ein Beispiel für die Konditionierung der Außenluft über eine Zentrallüftung sind Klimasysteme aus der Mr. Slim-Serie von Mitsubishi Electric.
Die Konditionierung der Frischluft erfolgt bei diesem Konzept mit einer Außeneinheit, die mit einem Anschlusskit an den Wärmeübertrager der Lüftungsanlage angebunden wird. Durch eine Kaskadierung von bis zu sechs Außeneinheiten lassen sich Leistungsbereiche von bis zu 132 kW Kälte- bzw. 162 kW Heizleistung abbilden. Die Anschlusskits dienen dazu, die Verdichter exakt auf die Leistungsanforderung der Zentrallüftung abzustimmen und so einen effizienten Betrieb zu gewährleisten. Über einen automatischen Laufzeitausgleich wird zudem die gleichmäßige Betriebszeit der Außengeräte sichergestellt.
Systeme mit niedrigen Betriebskosten
Besonders niedrige Betriebskosten bieten gebäudetechnische Systeme, die eine bedarfsgerechte Wärmeverschiebung oder Speicherung vorhandener Energie im Gebäude ermöglichen. Durch ihre Wärmerückgewinnungsfunktion tragen sie erheblich zur Senkung des Energieverbrauchs bei. Diese Technologie gibt es als ein VRF-System, das mit nur zwei Rohrleitungen zum simultanen Heizen und Kühlen auskommt. Das sogenannte R2-System bietet neben der hohen Energieeffizienz den Vorteil, dass es sich bei geringem Platz- und Materialaufwand schnell und sicher installieren lässt. Es ist mit einem Kältemittelverteiler ausgestattet, der die abzuführende Wärmeenergie innerhalb des Gebäudes dorthin verschiebt, wo sie benötigt wird.
Darüber hinaus stehen am Markt hybride VRF-Systeme zur Verfügung, die die Vorteile von kältemittelgeführten Systemen mit denen eines wassergeführten Systems vereinen. Hybrid-VRF-Systeme arbeiten genauso wie das oben beschriebene 2-Leiter-System zum simultanen Kühlen und Heizen mit Wärmerückgewinnung, nur dass ab dem HBC Controller kein Kältemittel im Gebäude zirkuliert. Die zum System gehörenden Innengeräte sind mit einem Wasserregister ausgestattet.
Thema Einzelkostenabrechnung
Gerade gewerblich genutzte Gebäude mittlerer Größe haben oft mehrere Mieter. Zum Thema Einzelkostenabrechnung muss also eine zufriedenstellende Antwort gefunden werden. Mit VRF-Systemen ist eine mietergenaue, raumweise Einzelkostenabrechnung der Energiekosten monatlich, halbjährlich oder jährlich problemlos möglich. Das funktioniert in der Regel über die Software von Systemsteuerungen wie der Zentralfernbedienung AE200 von Mitsubishi Electric. Dieses von einem unabhängigen Institut überprüfte Abrechnungssystem ist wesentlich genauer als herkömmliche Systeme zur Ermittlung des Energieverbrauchs. Es bietet keine Näherungswerte, sondern stellt exakt dar, wie viel Wärme- oder Kälteenergie der einzelne Nutzer verbraucht hat bzw. wie groß sein Anteil am Gesamtverbrauch ist. Die Verbrauchsermittlung über die Systemsoftware ist von Vorteil, da sich in einem vermieteten Bürogebäude oft die Raumaufteilung ändert.
Da bei VRF-Systemen oft BUS-Fernbedienungen zum Einsatz kommen, ist es nicht notwendig, die Fernbedienung mit dem eigentlichen Gerät zu verbinden, um es zu steuern. Bei einer BUS-Anbindung genügt es die Adressen, die jedes Innengerät und jede Fernbedienung haben, neu zuzuordnen und zu programmieren. Dadurch entfällt der aufwendige Montageaufwand bei einem Umbau.
Fazit
Zur Klimatisierung kleiner und mittlerer Büro- und Gewerbeimmobilien stehen neben Single- und Multisplit-Klimalösungen auch dezentrale Lüftungssysteme zur Frischlufteinbringung zur Verfügung. Das breiteste Anwendungsspektrum bieten kleine VRF-Systeme, die zum Heizen, Kühlen und zur Warmwasserbereitung genutzt werden können.
Für Gebäude mittlerer Größe eignen sich eher größere VRF-Klimasysteme. Aufgrund ihrer modulierenden Betriebsweise, ihres großen Leistungsspektrums und drehzahlgeregelter Verdichter werden hohe Effizienzwerte erreicht und gleichzeitig die Energiekosten gesenkt.
Um die Konditionierung der Frischluft über eine Zentrallüftungsanlage sicher- zustellen, können Wärmepumpen eingesetzt werden. Sie ermöglichen eine kostengünstige und sichere Betriebsweise und stellen eine vergleichsweise niedrige Investition dar.
Am effizientesten arbeiten Systeme, bei denen überschüssige Wärmelasten genutzt und in andere Gebäudeteile oder zur Warmwasserbereitung verschoben werden können. In der Klimatechnik haben sich seit einigen Jahren VRF-Systeme durchgesetzt, mit denen eine Einzelkostenabrechnung des Energieverbrauchs problemlos möglich ist.
Dieser Artikel ist zuerst in KK DIE KÄLTE + Klimatechnik erschienen. Mehr Informationen erhalten Sie im kostenlosen Newsletter der KK.
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