IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 17/1998, Seite 68 ff.
Papier braucht konstantes Raumklima
Objektoptimierter Einsatz von Deckenstrahlplatten
| Dinner Druckerei: Der Verwaltungstrakt (vorne im Bild) und die Lagerhalle (im Hintergrund) wurden 1997 an die bestehende Druckerei angebaut. |
Jeder von uns kennt das Phänomen. Bei schwülem Wetter, also an Tagen mit hoher Luftfeuchtigkeit und hohen Temperaturen schlägt das Papier Wellen. Selbst in den dicksten Büchern wölben sich die Buchdeckel, weil sich die Seiten, obwohl fest eingebunden, krümmen. Während dieses Phänomen in Haushalt und Büro für Arbeit und Hobby relativ unbedeutend ist, stellt es Druckereien häufig vor extreme Probleme: Das Papier läd sich statisch auf, es wölbt sich und paßt in keine Maschine mehr hinein. Und wenn es sich dann doch noch bedrucken läßt, trocknet es nur langsam. Kurz und "schlecht", an solchen Tagen helfen nur Produktions- und Lagerräume, die optimal klimatisiert sind. Und das ist bekanntlich teuer.
Eine preisgünstige und wirtschaftlich überzeugende Alternative zu aufwendigen und viel Energie verbrauchenden Systemen fand im Rahmen des Erweiterungsbaus der Druckerei Dinner in Schwanau bei Lahr, eine erfolgreiche Anwendung. Eingesetzt wurde ein Deckenstrahlheizsystem der Zehnder Wärmekörper GmbH, Lahr.
Das Unternehmen Dinner Druck GmbH errichtete 1986 ihre erste Produktionsstätte in Schwanau. Die positive wirtschaftliche Entwicklung des Betriebes machte in der Folgezeit mehrere Erweiterungen erforderlich.
| Blick in die neueste Halle. Besonders platzsparend: Die Deckenstrahlplatten befinden sich oberhalb der Primärkonstruktion in der Ebene der Sekundärkonstruktion. Im Hintergrund ist die neu eingerichtete Cafeteria über eine Treppe zu erreichen. |
Die beiden letzten datieren auf die Jahre 1996 und 1997. Im Jahre 1996 entstand eine 1356 m2 große separate Lagerhalle, 1997 folgte der Anbau einer knapp 600 m2 großen Lagerhalle mit Nebenräumen an die bestehende Druckerei. Im Rahmen dieser Neu- und Erweiterungsbauten wurde die gesamte Heizungsanlage neu errichtet.
"Vor den Modernisierungsmaßnahmen, die im Jahre 1996 durchgeführt wurden, war der Bestand mit Fußbodenheizung ausgestattet. Für die Druckerei war dieses System zu träge. Papier reagiert sehr schnell auf Schwankungen der Raumluftfeuchte. Und die hängt direkt von der Innentemperatur ab", erläuterte der mit der Planung beauftragte ortsansässige Architekt Achim Schlager. Des weiteren verlangten insbesondere die weiblichen Mitarbeiter nach konstant hohen Innentemperaturen. Aus den genannten Gründen wurde also ein Heizsystem benötigt, das schon bei geringem Innentemperaturabfall schnell reagiert. "Dies ist nach den ersten Erfahrungen bei Deckenstrahlplatten gewährleistet", betont Schlager.
| Deckenansicht der 1356 m2 vorh. großen Lagerhalle: Auch hier wird das nutzbare Volumen durch die Verlegung der Deckenstrahlplatten in die Sekundärebene nochmals optimiert. |
Heizsysteme konvektiver Art sowie Gebläsesysteme schieden nach Meinung des Planers bei der Suche nach Alternativen zur Fußbodenheizung aus. "Der Staubtransport bewegter Luft ist in einer High-Tech-Druckerei wie Dinner Druck für die Qualität der Druckerzeugnisse von Nachteil."
Nach diesen Überlegungen verblieben lediglich Gasstrahler und Deckenstrahlplatten als mögliche Wärmequellen. Die Gasdunkelstrahler waren aber aufgrund ihrer uneinheitlichen Temperaturverteilung im Raum sowie der erhöhten Gefahr eines Brandrisikos nachteilig im Vergleich zur gleichmäßigen Wärmestrahlung der Deckenstrahlplatten.
"Wir wollten das für die hier arbeitenden Menschen angenehmste und für das Papier optimalste Heizsystem", betonte der Architekt, "und dafür boten sich die Deckenstrahlplatten an. Die großen Heizflächen mit den relativ niedrigen Oberflächentemperaturen schaffen das physiologisch beste Wärmeempfinden. Ein weiterer, speziell für den Bauherren wichtiger Entscheidungsgrund, war auch die gute gestalterische Integrität, der für jedes Projekt individuell gefertigten Wärmekörper."
| Detailansicht: Saubere Anbindung der Deckenstrahlplatten an die Sekundärkonstruktion - sorgfältige konstruktive Ausbildung. |
Die Funktion von Deckenstrahlplatten ist bei hohen Temperaturen (Heißwasser, Warmwasser) genauso gewährleistet wie bei den heute verwendeten Niedertemperaturanlagen mit Vorlauftemperaturen von 35°C. Sie bieten darüber hinaus die Option der Kühlung. Die Wärmeverteilung erfolgt gleichmäßig. Einzelne Raumzonen können mit unterschiedlichen Temperaturen beheizt werden, ohne Mauern und Trennwände. Wirtschaftlich ist ihr Einsatz bei Raumhöhen von 3,00 m bis 30,0 m.
In enger Abstimmung zwischen dem Architekturbüro Schlager, dem ortsansässigen Installationsbetrieb Leppert und dem Hersteller Zehnder wurden die Deckenstrahlplatten in Form, Farbe und Infrastruktur festgelegt. "Dabei war es wichtig, sich schon bei der Konstruktionsplanung der Druckerei-Lagerhalle frühzeitig festzulegen, wo die Deckenstrahlplatten montiert werden sollten", erklärt Christoph Leppert.
| Optimale Raumnutzung: Die Heizzentrale in der eingezogenen zweiten Etage der neuen Halle ermöglicht eine volle Ausnutzung der Hallen-Grundfläche. |
Für den Umbau der gesamten Heizzentrale der Druckerei mit ihrer neuen Lagerhalle und Nebenräumen wurden sechs Wochen benötigt. Die Montage der Deckenstrahlplatten in einer Höhe von 4 m bis 6 m dauerten 2,5 Tage.
Die bereits 1996 erstellte separate Lagerhalle wurde ebenfalls mit Deckenstrahlplatten ausgestattet. Die Montage erfolgte in einer Höhe von 8 m bis 10 m. Die Bauzeit für diese Heizungsanlage, einschl. Zentrale, betrug drei Wochen. Fünf Tage wurden für die Montage der Deckenstrahlplatten benötigt. Dazu waren vier Personen, eine Hebebühne und ein Gerüst im Einsatz", erläuterte Leppert.
Technische DatenDruckerei-Lagerhalle | |
Heizleistung der Deckenstrahlplatten: | 42 kW |
Fabrikat: | Zehnder |
Typ: | ZBN 900/6, pulverlackiert, DIN-Wärmeleistung von 14.176 Watt |
Einzellänge: | 32.000 mm (6 Teillängen à 5.234 mm) |
Gesamtlänge: | 96 m |
Anzahl: | 3 |
Auslegungstemperatur: | 75/60°C |
Innentemperatur: | 18°C |
Betriebsdruck: | 12 bar |
Montagehöhe: | 4 m |
Isolierung: | werkseitig eingelegt, Lamellenmatte 40 mm |
Montagezeit: | 2,5 Tage mit 4 Mann |
Separate Lagerhalle | |
Heizleistung der Deckenstrahlplatten: | 80 kW |
Fabrikat: | Zehnder |
Typ: | ZBN 900/6, pulverlackiert, DIN-Wärmeleistung von 19.935 Watt |
Einzellänge: | 45.000 mm (6 Teillängen à 7.400 mm) |
Gesamtlänge: | 180 m |
Anzahl: | 4 |
Auslegungstemperatur: | 75/60°C |
Innentemperatur: | 18°C |
Betriebsdruck: | 12 bar |
Montagehöhe: | 8 m |
Isolierung: | werkseitig eingelegt, Lamellenmatte 40 mm |
Montagezeit: | 5 Tage mit 4 Mann |
Die Heizwirkung von Deckenstrahlplatten
Deckenstrahlplatten geben ihre Wärme bis zu 70% als Strahlung ab. Die übrige Wärme wird durch Berührung an die umgebende Luft (Konvektion) übertragen. Vergleichbar mit der Sonne, wird die Wärme also in Form von Strahlung in die Arbeits- bzw. Aufenthaltsbereiche gelenkt. Der Vorteil dieses Heizenergietransportes durch Strahlung liegt in der unmittelbaren Wärmewirkung auf den Körper. Die angestrahlten Flächen geben die Wärme wiederum durch Strahlung und Konvektion an ihre Umgebung ab. Der dabei von den Strahlen überbrückte Luftraum erwärmt sich nicht. Das Temperaturempfinden des Menschen wird durch den Wärmeaustausch der im Körper erzeugten Wärme mit der Umgebung bestimmt. Infolge der Erhöhung der Umgebungstemperatur durch die Strahlung empfindet der Mensch die Temperatur im Raum 2°C bis 3°C höher als die tatsächlich meßbare Lufttemperatur (Behaglichkeit). Dadurch wird viel Heizenergie eingespart, die sonst durch Luft- oder Fußbodenheizungen verlorengehen kann.
Für den Wärmetransport selbst ist keine Luftumwälzung notwendig. Staubaufwirbelung, Bazillenverteilung und Zugluft entfallen. Auch entsteht keine Staubverbrennung bzw. -verschwelung wie dies bei Hochtemperatur- und Direktverbrennungsheizsystemen der Fall ist.
| Die moderne Heizungszentrale für die Dinner Druckerei mit erweitertem Hallenkomplex und Verwaltungstrakt. |
Wasserdurchflossene Deckenstrahlplatten gehören zu den Mitteltemperaturstrahlern im Bereich von 35°C bis 200°C. Sie werden unter dem Hallendach montiert. Damit kann die Nutzung der Räume unabhängig vom Heizsystem erfolgen und jederzeit verändert werden. Auch steht mehr Fläche zur Verfügung, da keine Heizkörper im Bereich Fußboden und Wände benötigt werden.
Ein entscheidender Faktor für die Beheizung von Räumen mit Deckenstrahlplatten ist die Wirtschaftlichkeit dieses Systems. Eine optimale Regelbarkeit, die zonenweise beheizbaren Felder sowie der Strahlungseinfluß führen zu einer deutlichen Verringerung der benötigten Heizenergie. Antriebsenergie zur Wärmeverteilung (Ventilatoren) wird nicht mehr benötigt. Dadurch werden u.a. Luftströmungen vermieden. Deckenstrahlplatten sind außerdem wartungsfrei und haben eine sehr hohe Lebenserwartung. Selbst Abwärme (Prozeßwärme) auf niedrigem Temperaturniveau kann mit diesem System genutzt werden.
T e x t u n d B i l d e r : Zehnder Wärmekörper GmbH, Lahr
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