Das Hightech-Unternehmen ITK Engineering GmbH hat sich auf Digitalisierung, Elektrifizierung, Automatisierung und Vernetzung von Systemen spezialisiert. Aus dieser Tradition heraus legte der Bauherr und Geschäftsführer des Unternehmens, Michael Englert, auch sehr hohe Maßstäbe für die intelligente Beheizung, Klimatisierung und Lüftung des neuen, viergeschossigen Bürogebäudes für rund 400 Mitarbeiter an. Denn das moderne, lichtdurchflutete Gebäude sollte im Sommer wie im Winter durch ein angenehmes Klima die besten Voraussetzungen für kreative Ideen und hoch motivierte Mitarbeiter schaffen.

So formulierte man auch Ende 2017 vor der Auftragsvergabe die Ansprüche an die Haustechnik. Selbst geringste Hintergrundgeräusche durch den Anlagenbetrieb mussten genauso vermieden werden, wie unangenehme Zugerscheinungen durch die Klimasysteme. Zudem war es der Wunsch des Bauherrn, dass die Regelung so einfach wie möglich gehalten wird: Keine einzelnen Steuerungen für Heizung, Klimaanlage und Lüftung, sondern eine übergreifende Steuerungseinheit, mit der alle Systeme kontrolliert werden können.

Straffer Zeitplan

Eine weitere Herausforderung des Projekts war der straffe Zeitplan. Nachdem die Mardo Kältetechnik GmbH die feste Zusage vom Generalunternehmer, der Element-Fertigteile Speeter GmbH & Co KG, für den Auftrag im Februar 2018 bekam, konnte im März mit den ersten Arbeiten begonnen werden, mit dem sportlichen Ziel, das Gebäude bereits im August des gleichen Jahres bezugsfertig übergeben zu können. „Aufgrund des engen Terminplans war die Baustelle so voller Handwerker, dass sich die Abwicklung der einzelnen Gewerke teilweise überschnitt und gegenseitig manchmal sogar behinderte. Trotzdem blieben wir gemeinsam mit den Kollegen von den anderen Gewerken im Zeitplan. Wenn Handwerker sich absprechen und aufeinander Rücksicht nehmen, können sogar solch kurze Fristen eingehalten werden. Aber es war für alle Beteiligten eine Herausforderung“, so Cornelius Grund, Projektleiter und Prokurist bei der Mardo Kältetechnik GmbH.

Aber der große Aufwand, vor allem auch in der intensiven Planungsphase, hat sich gelohnt. Die Mitarbeiter der ITK Engineering sind begeistert vom Raumklima und der Flexibilität des neuen Gebäudes. Wenn in einem Besprechungsraum die Köpfe rauchen, bringt die Klimaanlage auf Knopfdruck Abkühlung oder die intelligente Regelung sorgt von Anfang an unmerklich für gleichbleibende Temperaturen. Auch an den Schreibtischarbeitsplätzen klimatisiert ein VRF-System von Panasonic ohne unangenehme Nebenerscheinungen wie Zug oder Kälte.

Höhenunterschiede bei der Auslegung

Aufgrund der Gebäudedimensionen waren bei der Anlagenauslegung Höhenunterschiede von bis 25 Metern von den auf dem Dach installierten Außengeräten bis zu den am weitesten entfernten Innengeräten sowie große Leitungslängen von insgesamt bis zu 1.000 m zu berücksichtigen. Für beide der verbauten Gerätekategorien von Panasonic – den 2-Leiter VRF-Systemen der ECOi EX ME2-Reihe und den PACi Monosplit-Systemen – waren die geforderten Längen und Höhenunterschiede kein Problem. Die VRF-Systeme sind in der Lage bis zu 50 Höhenmeter zum tiefstgelegenen Innengerät zu überwinden und Leistungslängen von bis zu 1000 Metern zu bedienen. Ähnlich flexibel sind auch die Monosplit-Geräte der PACi-Reihe, die zur Kühlung der Serverräume im Keller und in den Etagen eingesetzt werden. Sie können 30 Höhenmeter überbrücken bei einer Gesamtleitungslänge von 75 Metern.

Bis zu 30 Prozent Einsparung

Trotz vieler kleinerer Innengeräte zur komfortablen Kühlung der Büros und sehr unterschiedlichen Leistungsanforderungen über den Tagesablauf, arbeitet die Gesamtanlage äußerst sparsam. Das liegt unter anderem daran, dass die Panasonic ECOi EX-VRF-Anlagen auch im Teillastbetrieb noch äußerst effizient arbeiten. Zur Klimatisierung des ITK-Firmengebäudes wurden insgesamt 8 ECOi-EX-Außengeräte mit Nennkühlleistungen zwischen 28 und 45 kW verbaut. Das Besondere am ECOi EX-System von Panasonic ist neben der einfachen Montage und Inbetriebnahme vor allem die hohe Effizienz im Teillastbereich. So arbeiten die Geräte vor allem unter realistischen Betriebsbedingungen, wie sie der SCOP und der ESEER abbilden, äußerst effizient. Beispielsweise erreicht das kleinste installierte ECOi EX-Außengerät mit 10 kW Leistung einen ESEER von 8,67 (nach der Eurovent-Methode) und einen SCOP von 5,74 (nach der SBEM-Methode (Simplified Building Energy Model) der britischen Organisation BRE für Nachhaltigkeit).

Dies war auch einer der Gründe dafür, dass man sich trotz Ausschreibung eines Kaltwassersystems doch für ein Direktverdampfer-Klimasystem von Panasonic entschieden hat, wie es von der Mardo Kältetechnik GmbH in enger Abstimmung mit dessen Großhandelspartner Vogelsang Klimatechnik GmbH angeboten wurde. Der verantwortliche Projektmanager der Vogelsang Klimatechnik GmbH Christoph Sodusch, schätzt die erreichte Einsparung gegenüber einem Kaltwassersystem auf ca. 30 Prozent. Heute versorgen die VRF-Systeme von Panasonic das Gebäude zuverlässig und sparsam mit Heizung und Klimatisierung.

Fußbodenheizung

Beheizt wird das Gebäude mit einer Gesamtfläche von 5.000 Quadratmetern mit einer Niedertemperatur-Fußbodenheizung. Die Energie dafür stellen zwei ECOi EX-VRF-Wärmepumpen mit einer Leistung von je 63 kW sehr effizient (SCOP von 4,09) zur Verfügung. Die Wärme wird über zwei Hydromodule, die ebenfalls aus dem Hause Panasonic kommen und speziell für diesen Einsatzzweck optimiert sind, in zwei Pufferspeicher mit je 5000 Litern Fassungsvermögen eingeschichtet. Dabei laufen die VRF-Wärmepumpen solange, bis der Pufferspeicher komplett geladen ist. Das sorgt dafür, dass die Geräte bei der Ladung des Pufferspeichers immer im effizientesten Lastmodus arbeiten können.

Komfortable Lüftung durch Vorkonditionierung

Neben angenehmer Wärme ist frische Luft ein weiterer wichtiger Wohlfühlfaktor am Arbeitsplatz und eine wichtige Voraussetzung für lang anhaltende Konzentrationsfähigkeit am Schreibtisch. Leider können Außenluft und Innentemperatur manchmal sehr unterschiedlich sein. Gerade an heißen Sommertagen als auch an kalten Wintertagen muss dafür Sorge getragen werden, dass die Frischluft an das Raumklima angepasst wird. Beim neuen Bürogebäude in Rülzheim garantieren zwei Panasonic DX-Kits, dass nur optimal vorkonditionierte Außenluft in das Gebäude strömt – nicht zu kalt und nicht zu warm. Die DX-Kits steuern zwei Panasonic PACi-Single-Split-Geräte mit jeweils 20 kW, die einen Wärmetauscher, der im Direktverdampferprinzip arbeitet, mit entsprechendem kühlen oder warmen Kältemittel versorgen. Insgesamt werden so ca. 8.000 m³ Frischluft in der Stunde vorkonditioniert. Um die Anlage zu entlasten, nutzt ein vorgeschalteter Kreuzstromwärmetauscher in der Lüftungsanlage die Abluft, um die Zuluft vorzuwärmen oder vorzukühlen. So wird der Temperaturhub, den die Klimaanlagen bewältigen muss, so gering wie möglich gehalten und die Betriebskosten deutlich reduziert. Für eine optimale Abstimmung steuert die Lüftungsanlage die Panasonic DX-Kits direkt über die 0.-10 Volt-Schnittstelle, wobei Freigaben, Kühl- oder Heizbefehle übertragen werden.

Kundenwunsch: Klimasystem mit höchstem Komfort

Für ein lichtdurchflutetes Gebäude, wie es in Rülzheim realisiert wurde, ist eine intelligente Klimatisierung unabdingbar. Dabei war es dem Auftraggeber immens wichtig, dass es durch den Betrieb der Klimaanlage auf keinen Fall zu Zugerscheinungen oder zu Lärmbelästigungen kommen sollte. Obwohl die Innengeräte der Panasonic VRF-Systeme für besonders komfortable Klimatisierung bekannt sind, hatten die Luftführung und die Geräuschminderung bei der Planung absolute Priorität. So entwickelten die Spezialisten von Mardo gemeinsam mit dem Projektleiter des Großhandelspartners Vogelsang, Christoph Sodusch ein ausgeklügeltes Konzept, das nahezu unmerklich eine komfortable Klimatisierung gewährleistet.

Um die Geräuschentwicklung zu minimieren, setzten die Kältetechniker auf mehrere, kleinere Innengeräte. In Absprache mit den Planern wurden diese dann so platziert, dass ein direkter Luftstrom auf einzelne Büroarbeitsplätze ausgeschlossen ist. „Dabei kam uns die große Auswahl an Innengeräten bei Panasonic sehr entgegen,“ so die Projektleiter Cornelius Grund und Christoph Sodusch, „Um höchstmöglichen Komfort zu gewährleisten, konnten wir auf effiziente Deckenkassetten mit verschiedensten Abmessungen zurückgreifen und so eine zugfreie und nahezu geräuschlose Klimatisierung gewährleisten.“ Insgesamt wurden im Gebäude 87 Deckenkassetten in unterschiedlichsten Größen verbaut.

Zuverlässige Serverraumklimatisierung

Kein Modernes Bürogebäude kommt heute ohne EDV in den Arbeitsräumen und Serverlösungen aus. So verfügt das Gebäude der ITK Engineering GmbH über jeweils einen Serverraum in den drei Obergeschossen und einem großen Serverraum im Keller. Um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten, klimatisieren auf die Kühllast angepasste Kassettengeräte zuverlässig die empfindliche Technik. Versorgt werden die Inneneinheiten von PACi-Monosplit-Geräten, die auf dem Dach installiert sind. Die Geräte laufen unabhängig von der Klimaanlage und der Fußbodenheizung und garantieren so eine sichere Kühlung der Server.

Eine Regelung für Alles

Auch für die Anforderung des Kunden, mit einem Gerät Klima- und Heiztechnik zu steuern, fand die Mardo Kältetechnik GmbH eine Lösung beim Klimaspezialisten Panasonic. Technisch funktioniert das so: Neben den Kabelfernbdienungen für die einzelnen Klimageräte gibt es im Keller ein zentrales Steuergerät in Form eines modernen Panasonic Touchpanels. Damit können alle Geräte im Gebäude angesteuert werden. So ist es z. B. möglich, über das Touchpanel nach der Heizperiode die Fußbodenheizung zu schalten oder ganzjährig die Klimaanlage zu regeln. Da alle Geräte von Panasonic kommen, kann die Regelung die einzelnen Geräte auch optimal aufeinander abstimmen und so unnötigen Energieverbrauch verhindern. Über das Touch Display lassen sich zudem alle Innengeräte mit individuellen Zeit-Funktionen versehen und MIN-MAX-Werte vorgeben. Darüber hinaus umfasst die Software des Touchpanels auch ein Energie-Monitoring-System. Die Panasonic Steuerung ließe sich auch jederzeit mit den Panasonic Cloud Lösungen über das Internet steuern. Diese Funktion wurde aber bis dato noch nicht implementiert.

Fazit

Mit innovativer VRF- und Klimatechnik gelang es der Mardo Kältetechnik GmbH in enger Zusammenarbeit mit dem Großhandelsunternehmen Vogelsang Klimatechnik GmbH, ein Konzept zu entwickeln und umzusetzen, mit dem das ITK Bürogebäude zuverlässig und sparsam klimatisiert werden kann. Dank intelligenter Geräte und einiger technischer Kniffe wurde so ein Bürogebäude realisiert, das hoch konzentriertes Arbeiten bei optimalem Klima, ohne Geräusch- und Zugbelästigung erlaubt. Und dabei lassen sich alle Geräte unkompliziert über eine einzige zentrale Steuerung regeln.

Europäischer Preis für das nachhaltigste Projekt

Mit der Planung und Umsetzung der Beheizung und Klimatisierung des Bürogebäudes der ITK Engineering GmbH in Rülzheim, konnte der Klimaspezialist Mardo Kältetechnik GmbH den Panasonic PRO Award 2018/2019 für das nachhaltigste Projekt in Europa nach Deutschland holen!