Erste „Hybrid-VRF“-Anlage
bei Radio 7
Simultan Heizen, Kühlen und Energiesparen
bei Radio 7
Überdurchschnittlich energieeffizient, hoher Komfort für Nutzer durch individuelle Temperaturregelung und kein Kältemittel in von Menschen genutzten Räumen sind die Bedingungen, die der Hörfunksender Radio 7 an seine neue Klimaanlage gestellt hat. Mit der neuen „Hybrid-VRF“-Technologie können diese Anforderungen erfüllt werden. Die neue Klimalösung basiert auf einem 2-Leiter-System zum simultanen Kühlen und Heizen sowie einer Energie sparenden Wärmerückgewinnungsfunktion. Ein Kältemittelverteiler überträgt die Energie vom Kältemittel auf Wasser und transportiert sie zu den Innengeräten.
Radio 7 ist einer der drei großen Bereichssender in Baden-Württemberg. Der private Rundfunkanbieter verfügt in seinem Sendegebiet zwischen Alb und Bodensee, Schwarzwald und Allgäu über mehr als eine Million Hörer pro Tag (MA 2014 Radio I). 70 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter produzieren an den vier Standorten in Ulm, Aalen, Tuttlingen und Ravensburg das Programm für die Hörer. Radio 7 bietet mit seinen vier Studios aktuelle Nachrichten sowie einen bunten Themenmix aus Unterhaltung und Musik. Darüber hinaus hat die Geschäftsleitung die Relevanz des Internets früh erkannt und ihr Angebot auf Facebook oder Youtube kontinuierlich ausgebaut. Durch diese Plattformen kommuniziert Radio 7 schnell und direkt mit seinen Nutzern.
Das mehrgeschossige Gebäude des beliebten Radiosenders liegt in der Ulmer Innenstadt. Im Erdgeschoss befinden sich Redaktionsräume, Programmdirektion und Aufnahme- sowie Livestudios für Moderatorinnen und Moderatoren. Die oberen Stockwerke nutzt die Verwaltung. Die Studios werden aufgrund ihrer Innenraumlage und des hohen Wärmeeintrags durch das technische Equipment klimatisiert. Bisher übernahm diese Aufgabe das zentrale Lüftungsgerät, dessen Wärmeregister von einer klassischen Kältemaschine gespeist wurde. „Der Nachteil des alten Systems war, dass alle Aufnahmestudios nur über die Lüftungsanlage zentral mit Wärme oder Kälte versorgt werden konnten. Eine individuelle Regelung war hier nicht möglich. Es war also in allen Studios entweder warm oder kalt. Das hat sich jetzt durch den Einsatz des „Hybrid-VRF“-Systems grundlegend verbessert“, kommentiert ein Mitarbeiter von Radio 7 die Situation.
Hybrid-Technologie – der sichere Lösungsweg
„Hinzu kam, dass das alte zentrale Klimagerät auf der Basis des Kältemittels R22 betrieben wurde. Notwendige Reparaturen sowie aufwendige Wartungsarbeiten konnten aufgrund des R22-Verbots nicht mehr durchgeführt werden“, erklärt Tobias Merk, Kälteanlagenbaumeister und Geschäftsführer der Erwin Merk GmbH aus Weißenhorn, der die Modernisierung geleitet und durchgeführt hat. Ein Austausch nicht nur des klimaschädlichen Kältemittels R22, sondern der gesamten Klimatechnik aus Komfort- und Sicherheitsaspekten war dringend erforderlich.
Drei Bedingungen sollte die neue Klimatechnologie erfüllen: Energiesparen, also bei gleicher Leistung weniger Energie benötigen als Standardsysteme. Ein hohen Komfort für den Anwender bieten: Das zielt vor allem auf die individuelle Steuerung der Temperatur in den einzelnen Aufnahmestudios ab. Und als Drittes: von Menschen genutzte Räume frei von Kältemittel halten.
Der Klimatechnikhersteller Mitsubishi Electric (www.mitsubishi-les.de) hat ein System entwickelt, welches die Vorzüge eines direktverdampfenden mit denen eines wassergeführten Systems kombiniert. Bei der so genannten „Hybrid City Multi“-Technologie zirkuliert das Kältemittel vom Außengerät bis zu einem Verteiler, dem sogenannten „Hybrid BC-Controller“, der in einem definierten Technik- oder Lagerraum untergebracht werden kann. Dort wird die Energie über speziell ausgelegte und optimierte Platten-Wärmetauscher vom Kältemittel auf Wasser als Transportmedium übertragen. Ab dem Controller wird konditioniertes Wasser zu den Innengeräten geführt, sodass im Gebäude – in den Fluren und Räumen – kein Kältemittel mehr im Rohrnetz und in den Klimageräten erforderlich ist.
Die Planung und Ausführung der neuen Klimaanlage gestaltet sich ausgesprochen einfach, da der Hersteller bereits alle hydraulischen Komponenten aufeinander abgestimmt hat. Das „Hybrid VRF“-System kommt mit nur zwei Rohrleitungen aus und ermöglicht eine einfachere Montage und sicheren Betrieb als beispielsweise ein 3-Leiter oder Kaltwassersystem mit vier Leitungen. Darüber hinaus sind keine zusätzlichen Pumpen, Tanks oder Umschaltventile erforderlich. Die Rohrleitungen selbst können nahezu gleich wie bei herkömmlichen VRF-Systemen dimensioniert werden. Der große Vorteil der Trennung von Kältemittel und Wasserkreislauf durch den Wärmetauscher im Verteiler besteht darin, dass bei einer weiteren Verschärfung der EU-Richtlinien bezüglich der Verwendung von Kältemittel alle Komponenten wie die Innengeräte, die Rohrleitungen und die Regelungstechnik weiterhin genutzt werden können, ohne auf Betriebssicherheit, Komfort und Energieeffizienz zu verzichten.
Einfache Planung dank abgestimmter Komponenten
Mit dieser Technologie lassen sich Komplettanlagen für die Beheizung, Kühlung und Warmwasserversorgung auf Basis erneuerbarer Energieträger in einem System mit Kälteleistungen von 22,0 bis 28,0 kW und Heizleistungen zwischen 25,0 und 31,5 kW realisieren. Ein invertergeregelter Kompressor im Außengerät verfügt über eine nahezu stufenlose Leistungsregelung und stellt nur die tatsächlich im Gebäude benötigte Leistung zur Verfügung. Das gleiche gilt für die invertergeregelten Pumpen im „Hybrid BC“-Controller, die die umlaufende Wassermenge je nach Leistungsbedarf individuell anpassen. Dies ermöglicht einen Betrieb ohne zusätzliches Vorhaltespeichersystem und stellt den angeschlossenen Endgeräten die benötigte Energiemenge zur Verfügung.
Bei Radio 7 kommen ein Außengerät aus der „R2“-Serie, ein „Hybrid BC“-Controller (Verteiler) mit acht Anschlüssen und acht Kanaleinbaugeräte zum Einsatz. Das hier installierte Außengerät vom Typ „PURY-EP200YLM-A“ mit 22,4 kW Kälte- und 25,0 kW Heizleistung überzeugt durch seinen hohen Wirkungsgrad, der im Kühlbetrieb (SEER) unter Berücksichtigung saisonaler Messkriterien bei über 6 (6,24) liegt. Es steht im Heizungskeller und ersetzt eine alte Kältemaschine, die noch mit dem klimaschädlichen Kältemittel R22 betrieben wurde. „Der Aufstellort ist den geringen Platzverhältnissen im Außenbereich geschuldet. Grundsätzlich können Klima-Außengeräte auch im Gebäude aufgestellt werden. Es sind dann entsprechende Maßnahmen bezüglich der geordneten Luftführung umzusetzen“, so Merk. Im Keller von Radio 7 erfolgt die Luftansaugung über einen stillgelegten Kamin und der Luftausblas über einen neu installierten Luftkanal.
Komfort mit Wärmerückgewinnung
Die Kanaleinbaugeräte konditionieren die Zuluft zu den Aufnahmestudios vor. Sie sind in der Zwischendecke des Flures untergebracht und für servicerelevante Arbeiten leicht erreichbar. Je nach Wunsch der Nutzer kühlen oder erwärmen sie das jeweilige Studio über kompakt ausgeführte Luftgitter. Die Einstellung erfolgt über je eine Kabelfernbedienung vom Typ „PAR 31 MAA“ mit der die Temperatur von der jeweiligen Moderatorin oder dem Moderator individuell nach den eigenen Bedürfnissen eingestellt werden kann. Hierin liegt der große Vorteil des „R2“-Sytems. Jedes einzelne Innengerät kann unabhängig im Heiz- und Kühlbetrieb betrieben werden. Wärme, die den zu kühlenden Räumen entzogen wird, wird zum Beheizen der Räume mit Wärmebedarf verwendet. Die Wärme wird nicht über die Außengeräte an die Umwelt abgegeben, sondern bleibt im geschlossenen System.
Der Gesamtwirkungsgrad des „R2“-System ist durch den großen Anteil der Wärmerückgewinnung wesentlich höher als bei konventionellen Systemen und lässt sich durch die Realisierung einer Komplettklimatisierung sowie über eine optimierte Anlagen- und Regelungstechnik noch erheblich steigern. Er liegt bei ca. 30-40 % im Vergleich zu herkömmlichen Systemen ohne Wärmerückgewinnung. Während die hohen Einsparungen sicherlich für den Betreiber von Interesse sind, überwiegt bei den Mitarbeitern dennoch der spürbare Komfortgewinn. „Es ist schon sehr angenehm, wenn jeder in seinem Studio die Temperatur wählen kann, bei der er oder sie am leistungsfähigsten seinen Job machen kann und dies dann auch noch Energie einspart“, bringt es Programmdirektor Mike Wagner auf den Punkt.
Fazit
Bei Radio 7 in Ulm werden die Sende- und Aufnahmestudios aufgrund ihrer Innenraumlage und des Wärmeeintrags durch technisches Equipment klimatisiert. Bisher übernahm dies ein Zentrallüftungsgerät und eine Kältemaschine, die noch mit dem nicht mehr erhältlichen Kältemittel R22 betrieben wurde.
Der Nachteil des alten Systems war, dass alle Aufnahmestudios nur einheitlich entweder mit Wärme oder mit Kälte versorgt werden konnten. Deshalb haben die Betreiber eine Investitionsentscheidung getroffen, die drei Anforderungen erfüllen musste: Die neue Klimatechnologie soll Energie sparen, einen hohen Komfort für den Anwender bieten und von Menschen genutzte Räume frei von Kältemittel halten.
Das neue „Hybrid-VRF“-System kombiniert die Vorzüge eines direktverdampfenden mit denen eines wassergeführten Systems, ohne dass auf Betriebssicherheit, Komfort und Energieeffizienz verzichtet werden muss. Die Technologie basiert auf dem „VRF R2“-Wärmepumpensystem von Mitsubishi Electric und besteht aus einem „R2“-Außengerät der „City Multi“-Serie, dem neuen „Hybrid BC“-Controller, der die Verbindung von Kältemittel und Wasser als Wärmeträger ermöglicht, sowie Innengeräten, die mit einem speziellen Wasserregister ausgestattet sind. Die höhere Energieeffizienz durch Wärmerückgewinnung ermöglicht Energieeinsparungen von bis zu 40 % im Vergleich zu einem Kaltwassersatz.
