IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 4/2000, Seite 38 ff.
KLIMATECHNIK
Schwimmbad-Klimatisierung
Wachstumsbranche mit neuen Herausforderungen an Komfort und Beratung
Norbert Kampschulte*
War früher ein einfaches Schwimmbecken Standard, bieten moderne Anlagen zusätzliche Attraktionen wie Rutschen, Wasserfälle, Strömungskanäle und Wellness-Bereiche an. Mehr "Effekte" - wie bereits ein einfacher Whirlpool - bedeuten aber auch eine Veränderung der klimatischen Ausgangsbedingungen und eine Veränderung in der Auslegung von Entfeuchtungsanlagen. Damit steigt auch gleichzeitig der Beratungsbedarf bzw. -anspruch. Richtlinien für die Planung mit zeitgemäßer Technik, die diesen Trends entsprechen, beschreibt der nachstehende Bericht.
Ohne Frage: Ein eigenes Schwimmbad macht Spaß. Es steht auf der Wunschliste der Hausbesitzer in Deutschland neben der Sauna an oberster Stelle. Dabei werden die Betreiber immer anspruchsvoller und sind auch bereit, dafür mehr zu investieren. Die bekannten Attraktionen aus Spaßbädern sollen auch im Eigenheim nachgebildet werden. So entstehen Badelandschaften, die gleich der ganzen Familie Freude machen. Neben dem eigentlichen Schwimmen ist für die Kinder auch das Spiel im Schwimmbad gefragt. Kommen noch eine Gegenstromanlage und ein Whirlpool hinzu, steigt gleichzeitig die Belastung des Klimas durch eine erheblich erhöhte Luftfeuchtigkeit.
Es ist mittlerweile hinlänglich bekannt: Schwüles Treibhausklima schadet nicht nur dem Wohlbefinden, sondern unter Umständen auch dem Baukörper. Feuchtigkeit sowie dadurch entstehende Schimmelpilze können der Gesundheit schaden und Teile der Badelandschaft wie Holzverkleidungen, Illusionsmalereien usw. zerstören. Oftmals werden die Geräte zur Entfeuchtung und Klimatisierung durch die Betreiber jedoch vernachlässigt, weil diese nur indirekt dem ungetrübten Spaß im Schwimmbad dienen.
Dabei kosten diese nur einen Bruchteil der Gesamtanlage. Damit die Eigentümer bereits zu Beginn an die notwendigen Kosten hierfür denken, sollte eine individuelle Planung der Entfeuchtungsanlage frühzeitig unter Berücksichtigung des Nutzerverhaltens und der integrierten Effekte Bestandteil der Schwimmhallenplanung sein.
Dabei sollten dem Bauherrn die Alternativen und die Folgekosten erläutert werden. Gleichzeitig sind die Komfortansprüche abzustecken. So kann die Entscheidung für eine einfache Entfeuchtungsanlage oder eine komfortable Klimaanlage in- oder außerhalb des Schwimmbades mit dem entsprechenden finanziellen Aufwand oder energieoptimierender Technik nur nach der intensiven Beratung durch einen Fachmann getroffen werden, damit die Nutzer langfristig mit ihrem Schwimmbad zufrieden sind.
VDI-Richtlinien auch bei privaten Bädern zugrunde legen
Gut beraten ist der Betreiber, wenn die VDI-Richtlinien VDI 2089 Blatt 1 ("Wärme-, Raumlufttechnik, Wasserver- und -entsorgung in Hallenbädern") Grundlage der Planung ist. Auch wenn diese DIN für private Schwimmhallen nicht vorgeschrieben ist, steht mit ihr eine Richtlinie als hervorragendes Instrument zur Auslegung von beispielsweise Entfeuchtungsanlagen zur Verfügung.
| Bild 1: Dieses Auslegungsdiagramm ist auf ein bestimmtes Schwimmbad-Klimatisierungsgerät abgestimmt. Dem Planer dient das Diagramm zur Überprüfung der Leistungsdaten des Gerätes mit den Rahmenbedingungen vor Ort. Dieses Gerät kann für Beckenflächen bis etwa 60 m2 eingesetzt werden. |
Mit Hilfe von Diagrammen in der VDI lässt sich der Verdunstungsstrom und damit die notwendige Entfeuchtungsleistung leicht ermitteln. Von den in der vorgenannten Unterlage angegebenen Lufttemperaturen zwischen 30 und 34°C bei einer Wassertemperatur von 28°C kann in einer privaten Schwimmhalle nach Belieben abgewichen werden (Bild 1).
So genügen bei der Nutzung des Pools zum sportlichen Schwimmen häufig Wassertemperaturen von 22 bis 25°C. Die Raumlufttemperatur sollte immer zwischen 2 und 4 Kelvin über der Beckenwassertemperatur liegen. Damit wird wirksam verhindert, dass der Schwimmer beim Ausstieg aus dem Wasser friert.
Die Klimaparameter in der Schwimmhalle sind weitestgehend an die Nutzung anzupassen. Bei einem längeren Aufenthalt in einer ansprechenden Badelandschaft wird sicherlich eine höhere Lufttemperatur gewünscht, als wenn die sportliche Betätigung im Vordergrund steht.
Auch die relative Feuchte der Raumluft muss in einem Bereich liegen, der kein Schwüleempfinden verursacht. Die Schwülegrenze für den unbekleideten Menschen liegt bei einem Dampfteildruck pD = 22,7 hPa entsprechend einem Wassergehalt von x = 14,3 g/kg trockener Luft.
Bei kurzen Aufenthalten in der Schwimmhalle, zum Beispiel nur zum sportlichem Schwimmen, kann auch ein Anstieg der relativen Feuchte der Raumluft zugelassen werden. So ist es möglich, bei den Investitions- und Energiekosten zu sparen, wenn bei einer Lufttemperatur von zum Beispiel 28°C eine relative Feuchte der Raumluft von 64% r.F. zugelassen wird. Der Wassergehalt x beträgt dann ca. 17 g/kg trockener Luft.
Nutzungsbedingte Planung ermöglicht Senkung der Betriebskosten
Während der Nutzungspausen - in vielen Privatschwimmhallen bis zu 23 Stunden pro Tag - hat die Entfeuchtungsanlage ausreichend Zeit, die relative Feuchte zu senken, damit der Baukörper geschützt wird. Zum vorbeugenden Schutz für Metall- und Holzbauteile im Schwimmhalleninnenraum soll die relative Raumluftfeuchte im Bereich von 40% bis 64% r.F. liegen.
Die moderne und kostenschonende Entfeuchtung sowie Klimatisierung übernehmen heute speziell dafür entwickelte Geräte mit integrierter Wärmepumpe. Die eingesetzte elektrische Energie für den Kompressor kommt so der Raumluft oder mit einer entsprechenden Wärmerückgewinnung dem Beckenwasser zugute.
So werden für die Entfeuchtungsleistung von z.B. 1 l/h weniger als 0,5 kW elektrischer Energie eingesetzt. Durch den sparsamen Umgang mit der Energie machen sich diese Anlagen sehr schnell bezahlt. Die Amortisationszeit beträgt im Gegensatz zu Schwimmbädern ohne moderne Entfeuchtungstechnik oft nur ein Jahr.
| Bild 2: Neue Gerätegeneration von Schwimmhallen-Klimatisierungsgeräten verbinden die technischen Funktionen mit einem hochwertigen, ansprechenden Design und kommen damit den Wünschen der Betreiber entgegen. |
Neben der wirtschaftlichsten Betriebsweise und damit den niedrigen Betriebskosten ist für den Nutzer ein Argument wichtig, das meistens sogar vorrangig angesehen wird. Die Frage: "Wie fügt sich die Technik optisch in mein aufwendig gestaltetes Schwimmbad ein?" ist oft ein ausschlaggebender Faktor für die Entscheidung zugunsten oder gegen ein bestimmtes Fabrikat. Dass sich Technik und modernes, ansprechendes Design jedoch nicht ausschließen müssen, beweisen Hersteller mit ihren neuen Gerätegenerationen. Hier passen sich elegante Linien und Wellen in modischen Farben optimal an jede Einrichtung an (Bild 2).
Der nächste Aspekt in der Planung und Entscheidung für ein Gerät ist neben den niedrigen Betriebskosten und der optischen Seite der Einsatz umweltschonender Kältemittel wie dem modernen R407C. Hierbei stellt sich auch die Frage, ob der Hersteller eine einfache "Drop-in-Lösung" gewählt hat. Das heißt: Statt der bislang verwendeten FCKW oder FKW-haltigen Kältemittel werden die Geräte einfach mit einem neuen Kältemittel befüllt. Da die neuen, umweltschonenden Kältemittel jedoch andere physikalische Eigenschaften haben, werden mit der alten Gerätekonfiguration nicht die gleichen Leistungszahlen erreicht. Richtig ist hier: Die Komponenten der Geräte sollten speziell auf die neuen Kältemittel angepasst worden sein, um so weiterhin die gleiche Leistung zur Verfügung zu haben.
| Bild 3: Eine grundlegende Entscheidung in der Wahl des Klimatisierungsgerätes stellt der Aufstellort dar. Das direkt in der Schwimmhalle aufgestellte Truhengerät ist die einfachste Alternative. |
Welcher Aufstellungsort, welches Geräteprinzip?
Eine grundlegende Entscheidung in der Wahl des Klimagerätes stellt die Wahl des Aufstellungsortes dar. Die einfachste Art der Entfeuchtung ist das direkt in der Schwimmhalle aufgestellte Truhengerät (Bild 3). Die feuchte Schwimmhallenluft wird angesaugt, gereinigt, entfeuchtet, einschließlich der aufgenommenen Energie durch den Kompressor erwärmt und der Schwimmhalle wieder zur Verfügung gestellt.
Der Installationsaufwand für dieses Gerät beschränkt sich auf den Elektroanschluss (230 V ~) und der Abführung des Kondensatwassers. Selbstverständlich muss für Entfeuchter, die in der Schwimmhalle aufgestellt sind, gewährleistet sein, dass auf den Korrosionsschutz bei der Konstruktion und Fertigung besonderer Wert gelegt wurde.
| Bild 4: Komfortabler wird die Klimaanlage im Schwimmbad mit einem zusätzlichen Außenluftanschluss. Durch die Frischluft und den Abtransport der verbrauchten Luft werden die raumklimatischen Verhältnisse wesentlich verbessert. |
Komfortabler wird die Anlage mit einem zusätzlichen Außenluftanschluss (Bild 4). Durch die Frischluftzufuhr und den Abtransport der verbrauchten Luft mit einem Fortluftventilator werden die raumklimatischen Verhältnisse wesentlich verbessert. Gleichzeitig kann so eine Übererwärmung der Schwimmhalle im Sommer weitgehend vermieden werden.
Zur Erwärmung der zugemischten Außenluft werden diese Anlagen mit einem Zusatzheizregister (gespeist über eine Pumpenwarmwasserheizung) ausgerüstet. Die Regelung hierfür ist einschließlich eines Ventils sinnvollerweise gleich in die Truhe eingebaut. Die möglichst mehrstufige Steuerung des Fortluftventilators sollte vom Entfeuchter aus erfolgen.
Wenn es die Platzverhältnisse erlauben, dass beispielsweise in einem Nebenraum der Entfeuchter positioniert werden kann, ist auch die indirekte Montage (Hinterwand-Aufstellung) möglich (Bild 5). Damit nimmt die Anlage in der Schwimmhalle selbst keinen Platz weg, und die unvermeidbaren Laufgeräusche in der Halle sind geringer.
| Bild 5: Wenn es die Platzverhältnisse erlauben, dass die Klimaanlage in einem Nebenraum positioniert werden kann, ist auch die indirekte Montage als Hinterwand-Aufstellung möglich. Hierdurch beansprucht das Gerät keinen Platz in der Schwimmhalle, und die unvermeidlichen Laufgeräusche sind geringer. |
Häufig fehlt aber auch einfach nur der Platz, um die Truhe unter Berücksichtigung der elektrischen Sicherheit in ausreichendem Abstand zur Beckenwasserfläche zu platzieren. Die Luft muss in diesem Fall durch Luftkanäle zum Gerät geführt, behandelt und durch Luftkanäle auch wieder zur Schwimmhalle transportiert werden.
Eine weitere sinnvolle Erweiterung ist der Einsatz einer Entfeuchtungstruhe mit eingebautem Beckenwasserwärmetauscher (Bild 6). Bei geringerer Leistungsaufnahme des Kompressors wird die Entfeuchtungsleistung größer und somit die Energieausnutzung noch einmal optimiert. Ein Teil des Beckenwassers wird bei Bedarf in dem Entfeuchter durch die Wärmerückgewinnung aufgeheizt. Dazu wird entweder ein separater Beckenwasserkreislauf oder ein Parallelablauf zum Filterkreis installiert.
| Bild 6: Eine weitere sinnvolle Ergänzung für ein Schwimmbad-Klimatisierungsgerät ist ein Beckenwasser- |
Zentralgeräte in privaten Schwimmbädern?
Selbstverständlich können aber auch für die Klimatisierung in privaten Schwimmhallen "Zentralanlagen" eingesetzt werden. Diese, für größere oder öffentliche Schwimmhallen unverzichtbaren Anlagen, bieten zusätzlich komfortable Luftbehandlungsfunktionen, die gleichermaßen dem privaten Betreiber nutzen. Neben noch höheren Wärmerückgewinnungsgraden durch optimierte Wärmerückgewinnungssysteme lassen solche Anlagen eine individuelle Klimatisierung von der Deckung des gesamten Wärmebedarfes bis zur Kühlung mit Außenluft im Sommer zu.
Im Badebetrieb, der individuell entsprechend des Nutzungsverhaltens automatisch gesteuert wird, findet ein ständiger Luftaustausch in vorgewählter Höhe statt. Im Ruhebetrieb arbeitet das Gerät energiesparend ohne Außenluftanteile. Die notwendige Entfeuchtungsleistung wird durch die Wärmepumpenanlage sichergestellt.
Die darauf abgestimmten Funktionsabläufe im Gerät werden in der Regel von einem digitalen Regelsystem übernommen. Die DDC-Regelung lässt auch die Kommunikation mit der Gebäudeleittechnik über Datenbussysteme oder Eingriffe bzw. Abfragen über ein Telefonmodem zu. Anlagenzustände und Istwerte sind im Display zu sehen.
Trend zu Zentralgeräten durch größere Komfortansprüche auch in Privatbädern
Die behandelte Luft wird durch entsprechende Luftauslässe, zum Beispiel unterhalb der Fensterflächen in der Schwimmhalle, dosiert eingeblasen und an geeigneten Stellen im oberen Bereich abgesaugt. Damit ist eine noch bessere Durchdringung der Halle als bei Truhengeräten gegeben, und die Fenster beschlagen bei richtiger Auslegung der Anlage zu keiner Zeit. In der Schwimmhalle selbst sieht und hört der Betreiber von dem Gerät nichts.
Für Anlagen mit Zentralgeräten müssen allerdings zur Unterbringung entsprechende Technikräume zur Verfügung stehen. Auch wenn die Installationen solcher Komfortgeräte aufwendiger und die damit verbundenen Investitionskosten höher sind als bei einem Truhengerät, ist die hochwertige Technik durch ausgereifte Kompaktgeräte für den privaten Betreiber bezahlbar. Immer öfter entscheiden sich deshalb auch private Eigentümer für Zentralgeräte. Geringeren Betriebskosten und einem perfektionierten Komfort stehen hier aber der Platzbedarf für einen Technikraum sowie die erhöhten Investitionskosten gegenüber.
Ein wichtiges Merkmal für die Qualität dieser Geräte ist neben den hochwertigen Komponenten auch die wirksame Verhinderung von Wärme-, Kälte- und Schallbrücken. Hierzu ist eine durchgängige Isolierung von 50 mm sowohl nach außen als auch zwischen den eventuellen "Etagen" dieser Geräte technischer Standard geworden. Sie senken nicht nur die Betriebskosten, sondern minimieren auch die Geräuschemissionen.
Bei der Auswahl dieser Anlagen sollte darüber hinaus auf Erleichterungen für die Montage und Einbringung geachtet werden, die eine Praxisorientierung des jeweiligen Herstellers verdeutlichen. Praktisch steckerfertige Geräte, komplett mit dem Schaltschrank zur Steuerung und Regelung der Anlage versehen und zur leichten Einbringung in kleinen Modulen geliefert, senken die Installationskosten vor Ort. Worauf auch im Interesse des Kunden geachtet werden sollte: Eine Funktionskontrolle und dessen Protokollierung durch den autorisierten Werkservice garantieren den optimalen Betrieb der Anlage.
| Bild 7: Für gehobene Ansprüche können auch in privaten Schwimmhallen Zentralgeräte eingesetzt werden, die komfortabelste Luftbehandlungs- |
Fazit
Der Betreiber hat je nach Nutzung seines Schwimmbades, seinem Komfortanspruch und seinem Geldbeutel die Qual der Wahl. Leider werden dem Bauherrn oft die Wahlmöglichkeiten nicht ausreichend bekannt gemacht. Ohne die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Gerätetechniken zu kennen, entscheidet er sich zu schnell für die - vermeintlich - billigste Lösung.
So wird zum Beispiel eine Umluftanlage installiert, die bei niedrigen Investitionskosten die gleiche Entfeuchtungsleistung liefert wie eine Mischluftanlage. Die Enttäuschung des Betreibers ist dann groß, wenn im Sommer die Schwimmhalle aufgeheizt und keine Frischluft zugeführt wird. Oder es wird ein Truhengerät innerhalb des Schwimmbades eingesetzt, obwohl dem Betreiber jedes zusätzliche Geräusch in seiner Badelandschaft stört.
Die richtige Planung und eine umfassende Beratung hätten manchen Betreiber eine andere Investitionsentscheidung treffen lassen, damit seine Komfortansprüche befriedigt wären - ein zufriedener Kunde dankt dafür. Unterstützung bei der Planung bieten in der Regel die renommierten Hersteller von Entfeuchtungsgeräten, die sich täglich mit der Schwimmhallenklimatisierung befassen.
Besondere Objektivität bei der Beratung kann von solchen Produzenten erwartet werden, die sowohl Truhengeräte als auch Anlagen für den Kanalanschluss, für kleinste Privatbäder aber auch die größten Spaßbäder auslegen und liefern.
*) Norbert Kampschulte, Produktmanager bei der GEA Schwimmbad-Komforttechnik, Herne
B i l d e r : GEA Schwimmbad-Komforttechnik, Herne
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