Simultan kühlen und heizen spart Kosten

Das Gewerbegebiet IngoPark bietet Unternehmen einen attraktiven Standort in einer prosperierenden Wirtschaftsregion Ingolstadt. Zahlreiche Betriebe aus Gewerbe, Handel und der Technologiebranche haben sich hier angesiedelt oder werden dies in Zukunft tun – so wie ein heimischer Unternehmer, der die stadtrandnahe Lage für ein neu errichtetes Gewerbeobjekt nutzt. Das dreistöckige Gebäude ist im schlichten, funktionalen Stil erbaut und orientiert sich an den neuesten Energiestandards. Als Zweckbau spielte bei dem Entwurf das Verhältnis von optimaler Kosten-Nutzen-Rechnung eine wichtige Rolle. Gleichzeitig wurden durch den Bauherrn auf Langlebigkeit der Materialien und eine zukunftssichere technische Ausstattung geachtet.

Klimafachgroßhandel bietet
umfangreiche Unterstützung

Deshalb standen bei der Wahl des geeigneten Klimasystems neben dem Klimakomfort auch die Investitions- und Betriebskosten im Fokus. Ausführung und Betreuung wurden durch das Fachhandwerksunternehmen Graf aus Ingolstadt durchgeführt. Unterstützt wurde der Fachhandwerksbetrieb von Marco Daffner, Kälteanlagenbauermeister und Key-Account-Manager beim Kälte-Klima-Fachgroßhandel Robert Schiessl GmbH.

Er hat die Anlagen mit ausgelegt, geplant, zusammengestellt, beraten und die Inbetriebnahme begleitet. „Unser gemeinsames Ziel war eine komfortable, energieeffiziente Klimatisierung, die individuell gesteuert und nach dem tatsächlichen Verbrauch abgerechnet werden kann“, erklärt dazu Marco Daffner. In enger Abstimmung mit dem Bauherrn fiel die Wahl bei den Klimaanlagen für die Büroetagen auf VRF-Wärmepumpensysteme von Mitsubishi Electric. Zum Einsatz kommen zwei unterschiedliche Systeme mit zahlreichen Funktionalitäten, die sich für die jeweilige Anwendung optimal eignen.

In den Werkstätten im Erdgeschoss sind zum Beispiel VRF-Klimasysteme der „Y“-Serie zum wahlweisen Heizen oder Kühlen installiert. Diese Geräteserie ist die ideale Wahl, wenn effizient im Umschaltbetrieb geheizt oder gekühlt werden soll und die Voraussetzungen für die Nutzung einer Wärmerückgewinnungsfunktion nicht zweckmäßig gegeben sind. Für die beiden Büroetagen stehen „VRF-R2“-Wärmepumpensysteme zur Verfügung, die speziell zum Aufbau energiesparender und umweltfreundlicher Anlagen in komplexen Gebäuden entwickelt wurden.

Wärmerückgewinnung sorgt für niedrige Energiekosten

Das „VRF-R2“-Wärmepumpensystem von Mitsubishi Electric ist das weltweit einzige Wärmerückgewinnungssystem, das Heizen und Kühlen im Simultanbetrieb mit nur zwei Rohrleitungen ermöglicht. Hierbei wird den zu kühlenden Räumen Wärme entzogen und über sogenannte BC-Controller (Kältemittelverteiler) in Bereiche des Gebäudes verschoben, die Wärme benötigen. Die Wärme wird so nicht ungenutzt über die Außengeräte an die Umwelt abgegeben, sondern verbleibt im geschlossenen System.

Für den Einsatz in dem vermieteten Büro- und Gewerbeobjekt mit mehreren Einheiten bietet das „R2“-Wärmepumpensystem ideale Voraussetzungen. Beispielsweise ist in dem Gebäude auf eine klassische Heizungsanlage komplett verzichtet worden. Die Versorgung der Büros mit Wärme erfolgt im reinen Umluftbetrieb über die Klimageräte. Für den Eigentümer bzw. die Mietparteien hat die Technologie gleich mehrere Vorteile. Angenehmer Klimakomfort wird hier kombiniert mit effizienter Energieeinspartechnik und niedrigen Energiekosten durch die Wärmerückgewinnung.

Die Außenanlagen befinden sich auf dem Flachdach des Gebäudes und bedienen jeweils ein Stockwerk. Im Erdgeschoss sind zwei Werkstätten beheimatet, eine davon ist ein Fachbetrieb für Fahrzeugaufbereitung. Beide Gewerbeeinheiten verfügen über je ein eigenes VRF-Klimasystem aus der „Y“-Serie zum wahlweisen Heizen oder Kühlen. Die linke Gebäudeseite im Erdgeschoss wird durch ein Außengerät mit 40 kW Kälteleistung vom Typ „PUHY 350 YNW-A“ versorgt. Die Aufbereitungswerkstatt bedient ein Außengerät vom Typ „PUHY 450 YNW-A“ mit 50 kW Kälteleistung.

BC-Controller und Außengeräte
als kälte- und regelungstechnische Einheit

Im ersten Obergeschoss befinden sich zwei Mietgewerbeeinheiten für Büroräume. Die Klimaanlage für dieses Stockwerk besteht aus zwei Außengeräten des „VRF-R2“-Systems der „City Multi“-Serie vom Typ „PURY-P-250 YNW-A“ und „300 YNW-A“ mit einer Gesamtkälteleistung von 61,5 kW und einer Gesamtheizleistung von rund 69 kW. Die Außengeräte verfügen über sogenannte Wind-Shields, damit die Geräte bei starken Windlasten oder im Winter bei Schneefall im Heizbetrieb reibungslos abtauen können. Zwei Kältemittelverteiler (BC-Controller) übernehmen die Verteilung des Kältemittels an die einzelnen Innengeräte. Die beiden Verteilereinheiten sind als eine Master- und eine Slave-Einheit in zwei Schächten auf der Etage untergebracht.

Das zweite Obergeschoss ist sowohl von der Raumaufteilung als auch vom Nutzungsprofil nahezu identisch mit dem ersten Obergeschoss. Auch hier stehen auf dem Dach zwei Außengeräte vom Typ „PURY-P-250/300“ zur Klimatisierung zur Verfügung. Zwei BC-Con­troller (Master+Slave) befinden sich ebenfalls in zwei Schachtanlagen in dem betreffenden Stockwerk. Sie bilden mit den Außengeräten eine kälte- und regelungstechnische Einheit und leiten das Kältemittel je nach Wärme- oder Kältebedarf als Heißgas oder Flüssigkeit an die unterschiedlichen Klimakreise in den Büros.

„3D-i-see“-Sensor passt Leistung bedarfsgerecht an

Als Innengeräte kommen in dem Gebäude insgesamt 63 4-Wege-Deckenkassetten in unterschiedlichen Leistungsgrößen als große Kassetten oder im Eurorastermaß zum Einsatz. Für die Bedienung der Innengeräte stehen in jedem Raum kompakte Kabelfernbedienungen vom Typ „PAR-32 MAA“ zur Verfügung. Alle Innengeräte sind mit „3D-i-see“-Sensor-Technologie für eine intelligente Klimatisierung ausgestattet. Die „3D-i-see“-Sensor-Technologie verfügt über einen intelligenten Algorithmus, der die Anzahl und Position von Personen im Raum erkennt.

Durch die regelungstechnische Verknüpfung von Außen- und Innengeräten mit der Sensor-Technologie schalten die Geräte in einen erweiterten Energiesparmodus, in dem die Kompressorleistung entsprechend reduziert wird. Dies ermöglicht einen automatischen Energiesparbetrieb an Orten, an denen sich die Anzahl der Personen häufig ändert und deshalb geringere Wärmelasten abzuführen sind. Erhöht sich die Anzahl der Personen im Raum wieder, fährt der Kompressor mit seiner Leistung hoch. Der Sensor kann auch feststellen, welche Bereiche häufig genutzt werden. In diesem Prozess erkennt und merkt sich das System die Positionierung der Personen innerhalb eines Gebäudes oder Raumes.

Getrennte Verbrauchserfassung durch zentrale Bediensoftware

Besonderen Wert legte der Bauherr auf eine getrennte Verbrauchserfassung für die einzelnen vermieteten Werkstatt- und Büroeinheiten. Dafür ist in einem kleinen Technikraum ein PC aufgestellt, auf dem eine multifunktionale Bediensoftware „TG-2000A“ installiert ist. Das zentrale Steuerungssystem ermöglicht es dem Vermieter bzw. dem Wartungsbetrieb, die einzelnen Klimageräte oder Gerätegruppen zentral zu überprüfen und alle Klimageräte vom PC aus zu steuern. Zur genauen Verbrauchserfassung berechnet die Regelung in Abhängigkeit der Leistungsaufnahme der Innengeräte, der momentanen Heiz- und Kühlleistung sowie der Raumtemperatur den tatsächlichen Stromverbrauch pro Mieteinheit.

„Das macht die Arbeit für den Betreiber einfacher und effizienter. Zudem zeigt die Erfahrung, dass sich durch das zentrale Klimamanagement Einsparungen beim Energieverbrauch realisieren lassen, die letztlich den Mietern zugutekommen“, so Daffner. Die Funktionalitäten und damit verbundenen Vorteile der Bediensoftware reichen aber indes noch weiter. So können Betriebsparameter und eventuelle Fehlermeldungen angezeigt, Zeitprogramme eingestellt und Trenddaten analysiert werden. Die multifunktionale Bediensoftware eröffnet die Möglichkeit, Betriebszustand und Temperaturverlauf jedes einzelnen Klimagerätes anzuzeigen und gegebenenfalls anzupassen.