Pumpen bedarfsgenau über die Gebäudeleittechnik (GLT) steuern
Die vier WM-Titel erwecken bei deutschen Fußballfans über Generationen hinweg immer wieder euphorische Erinnerungen. Wie es dazu kam und noch jede Menge andere unterhaltsame Geschichten erzählt das Deutsche Fußballmuseum in Dortmund. Eine „Action-Arena“, ein Eventbereich und Gastronomie runden im wahrsten Sinne des Wortes das Erlebnis „Fußball“ ab. Die multifunktionale Konzeption stellt im gleichen Maße aber auch besondere Herausforderungen an die Klimatisierung. Damit die Besucher überall die optimale Wohlfühltemperatur vorfinden, wurde hier ein „neues taktisches Konzept“ für die Klimatisierung verwirklicht. Darin enthalten sind Wilo-Pumpen, die von der Gebäudeleittechnik gesteuert werden und bedarfsgerecht Wärme oder Kälte fördern.
Die ganze „Spielfeldbreite“ genutzt
Unterschiedlicher konnten die Anforderungen an die Klimatisierung - die Verteilung von Wärme und Kälte- allerdings nicht sein. Eine mehrere Meter hohe Glasfront mit multimedialen Elementen gewährt Besuchern beispielsweise erste Einblicke in die Welt des deutschen Fußballs – und darf deshalb nicht beschlagen. Das Spektrum an Flächen und Räumlichkeiten ist weit gefächert. In der Multifunktionsarena im Untergeschoss können Fans die neu gewonnenen Erkenntnisse direkt auf dem Spielfeld ausprobieren und dabei schon mal ordentlich ins Schwitzen kommen, wenn der Bereich nicht angenehm klimatisiert ist. Während der Besucher auf der Museumsebene gemütlich daher schlendert, bildet ein weiteres Geschoss den atmosphärischen Rahmen für Events und Galas – von stillvollen Diners bis hin zu Partys. Für den sportlich-kulinarischen Höhepunkt sorgen verschiedene Gastronomie-Bereiche, in denen entspannt pausiert werden kann.
„Das Spielsystem“ der Wärme- und Kälteverteilung
Um für diese sehr unterschiedlichen Aktivitäten stets optimale Klimaverhältnisse zu gewährleisten, wird das gesamte „Spielfeld“ der technischen Möglichkeiten ausgenutzt. Energie zum Heizen liefert der 400 kW Fernwärmeanschluss. Kälte erzeugen zwei Kaltwassersätze mit je 300 kW Leistung. Um möglichst energiesparend zu arbeiten, sind sie mit einem Direktverdampfungs-Freikühlsystem gekoppelt. Zusätzlich arbeitet die Raumlufttechnische Anlage mit adiabatischer Kühlung. Die Verteilung von Wärme und Kälte erfolgt mit verschiedenen Systemen, angepasst an die Art und Anforderung der Nutzung: über die Lüftung, ergänzt durch Flächentemperierung, Unterflurkonvektoren oder Heizkörper.
Über die GLT sind die Pumpen stets im Blick und können für unterschiedliche Klimatisierungsszenarien mit wenigen Klicks gesteuert werden.
Die Gebäudeleittechnik ermöglicht eine „flexible Taktik“
Übergreifend werden alle Heiz- und Kühlkreise über die Gebäudeleittechnik (GLT) gesteuert. Sie regelt auch temperatur- und zeitabhängig die Umwälzpumpen („Wilo-Stratos“, Anschlussnennweite DN 65) jeder Verteilung. So ist eine ausreichende, aber sparsame sowie eine rechtzeitige, aber nicht unnötige Temperaturhaltung der einzelnen Gebäudeteile gewährleistet.
Die Ausstellungsflächen im ersten und zweiten Obergeschoss werden über die Lüftung beheizt bzw. gekühlt. Im Foyer sind Unterflurkonvektoren installiert. Sie geben warme Luft entlang der hohen Glasflächen ab. Damit werden die in der kühlen Jahreszeit dort abfallenden Kaltluftströme abgehalten und das Beschlagen der Fenster verhindert. In der Multifunktionsarena ist zusätzlich eine Fußbodenheizung eingebracht, die auch zur passiven Kühlung genutzt wird. Denn hier können sowohl stilvolle Galas stattfinden als auch jede Menge „Action“, wenn ein Fußballfeld aufgebaut ist. Und weil die großen Glaselemente im Sommer entsprechenden Wärmeeintrag bringen, sind zusätzlich zur gekühlten Zuluft für die Spitzenlastabdeckung Kühlkassetten in die Decke eingelassen. Die Nebenräume hingegen werden durch konventionelle Heizkörper beheizt. Je nach Temperaturniveau fördern dementsprechend die Wilo-Pumpen der einzelnen Heiz- und Kühlkreise bedarfsgerecht die erforderliche Energiemenge.
Für den technischen Leiter des Deutschen Fußballmuseums, Dipl.-Wirt.-Ing. Andreas Heine, ist dabei die Anbindung der Pumpen an die GLT von entscheidender Bedeutung: Die Wärme- und Kälteanforderung läuft sowohl außentemperaturgesteuert als auch zeitgesteuert entsprechend der regulären Öffnungszeiten des Museums. Finden Sonderveranstaltungen statt, wird von dieser Routine abgewichen. Und das geht dank GLT mit einem einfachen Klick oder Touch: Schon in der Technikzentrale lässt sich die Heiz-Kühlanlage per Anlagenschemen über Touchscreen steuern. Über die GLT als Büroarbeitsplatz sind darüber hinaus Temperaturen und Zeiten je Nutzungseinheit einzustellen. Findet zum Beispiel im Eventbereich eine Abendveranstaltung statt, wird der Termin im Kalender der GLT eingetragen, ebenso das zu dieser Zeit gewünschte Temperaturniveau. Vorlaufzeiten zum punktgenauen Erreichen der gewählten Raumtemperatur ermittelt die GLT in Abhängigkeit der Außentemperatur selbstständig. Der Eingriff kann aber auch jederzeit manuell erfolgen, Gebäudeteile, die zu Events außerhalb der Öffnungszeiten nicht genutzt werden, fahren auf die übliche, energiesparende Temperaturhaltung herunter.
Schnelles Umschaltspiel mit Wilo-Pumpentechnologie
Einen wesentlichen Beitrag zur Begrenzung des Primärenergiebedarfs leisten 21 Wilo-Hocheffizienzpumpen - 15 Umwälzpumpen für die Wärmeversorgung und sechs für die Kälteverteilung. Die Nassläufer-Umwälzpumpen der Baureihe „Wilo-Stratos“ (siehe Kasten) weisen einen Energieeffizienzindex von ≤ 0,20 auf. Das ist zurzeit Benchmark der Ökodesign-Richtlinie (ErP). Darüber hinaus schöpfen die Pumpen das Einsparpotenzial der stufenlos regelbaren EC-Motoren durch die sogenannte „Q-Limit“ aus. Diese begrenzt den Volumenstrom in jedem Verteilkreis auf einen einstellbaren Wert zwischen 25 und 90 Prozent der maximalen Durchflussmenge. Wird der voreingestellte Wert erreicht, regelt die Pumpe auf der Kennlinie entlang dieser Begrenzung. Dadurch können die Fördermengen schnell und bedarfsgerecht angepasst werden und gleichzeitig ineffiziente Heiz- oder Kühlszenarien nachhaltig vermieden.“
Wilo-Stratos: Umwälzpumpe mit EC-Motor spitze bei Energieverbrauch und Kommunikation
Die Nassläufer-Pumpe „Wilo-Stratos“ ist für den Einsatz in Warmwasserheizungen, Klimaanlagen und geschlossenen Kühlkreisläufen entwickelt worden. Der Energieeffizienzindex (EEI) liegt für die Einzelpumpe bei ≤ 0,20. Mit der voreinstellbaren Begrenzung des Volumenstroms (Q-Limit-Funktion) sind effizienzsteigernde Betriebsanpassungen möglich.
Insgesamt lässt sich die Pumpe auf vier Betriebsarten einstellen:
Stellerbetrieb (n=constant)
- Δp-c für konstanten Differenzdruck
- Δp-v für variablen Differenzdruck
- Δp-T für temperaturgeführten Differenzdruck
Dabei spielt der EC-Motor alle Vorteile einer stufenlosen Regelung aus. Hinzu kommt die Möglichkeit der Steuerung über eine Gebäudeleittechnik. Die „Wilo-Stratos“ kann mit den Schnittstellen Modbus, BACnet, CAN, LON, PLR, DP, Ext. Aus, Ext. Min., SBM, Ext. Aus/SBM ausgerüstet werden. Die hydraulischen Anschlüsse gehen von DN 32 bis DN 100, der Nenndruck von 6/10 bar und 16 bar als Sonderlösung.