4-Leiter System bewährt sich

Nach zweijährigem Dauerbetrieb im Unternehmensneubau der Schütz GmbH & Co. KGaA belegen kontinuierliche Messreihen der Temperaturen die Wirksamkeit des neuartigen 4-Leiter Systems: Das eigens entwickelte System versetzt den jeweiligen Büronutzer erstmals in die Lage, raumweise individuell nach aktuellem Tagesbedarf oder Temperaturempfinden zu heizen oder zu kühlen.

Rückblick: Die Schütz GmbH & Co. KGaA entschied sich 2014 zum Neubau des Verwaltungsgebäudes in Selters mit dem Ziel, neben einer nachhaltigen Bauweise vor allem die Haustechnik ressourcenschonend und energieeffizient zu konzipieren. Heizung, Lüftung und Kühlung benötigen in dem Gebäude weniger als 16 kWh/(m² a). Eine Wärmepumpenanlage mit drei Sole/Wasser-Wärmepumpen (je 16,8 kW in Kaskade) zum Heizen sowie eine Erdsondenanlage (25 Bohrungen, je 80 m tief) zur passiven Kühlung versorgen den modern gestalteten Bürokomplex. 52 Büroeinheiten über vier Etagen, drei Besprechungsräume sowie mehrere Küchen, Toiletten- und Abstellräume bieten der Belegschaft hier zeitgemäße Arbeitsbedingungen.
Dazu zählt ausdrücklich ein behagliches Raumklima. Wobei es nicht nur gilt, eine Fläche von nahezu 3000 m³ mit frischer Luft zu versorgen, im Winter warm zu halten und im Sommer zu kühlen. Darüber hinaus erforderte die deutliche Nord-Süd-Ausrichtung des Gebäudes sowie die großzügigen Fensterflächen der modernen Architektur adäquate Antworten von der Haustechnik: Im Winter benötigen die Räume auf der Nordseite deutlich mehr Heizleistung als die Südseite, gerade wenn die Sonne durch die Scheiben strahlt. Im Sommer wünscht sich demgegenüber mancher Mitarbeiter Kühlung im südwärts ausgerichteten Büro während die Nordseite noch fröstelt. Hinzu kommt noch das tageszeitenabhängige, individuelle Behaglichkeitsempfinden der Mitarbeiter. Die Anforderungen waren damit hoch gesteckt: Sämtliche Räume mussten hinsichtlich Beheizung, Lüftung und Kühlung individuell steuerbar sein. Und das zu akzeptablen Betriebskosten.

Raumkonditionierung über die Flächenheizung
Das unternehmenseigene System „Airconomy“ deckte bereits einige dieser Anforderungen ab: Als Komplettsystem kombiniert es nicht nur die klassische Warmwasser-Fußbodenheizung mit kontrollierter Be- und Entlüftung und Wärmerückgewinnung. Es bietet darüber hinaus die Möglichkeit zur bedarfsgerechten Raumkonditionierung (Kühlung) über die Flächenheizung. Zusätzlich führt das System gefilterte Außenluft kontrolliert unter den Heizrohren in das Gebäude. Das „Airconomy“-Systemmodul dient dabei als Wärmeübertrager und bringt die gefilterte Frischluft auf die gewünschte Raumtemperatur. Die Geometrie des Systemmoduls sorgt nach Angaben des Herstellers für eine leistungsstarke Schalldämpfung. Die integrierte Wärmerückgewinnung soll Wirkungsgrade von bis zu 97 % ermöglichen.
Für die gebäudeweite individuelle Steuerung jedes Raumes genügte der etablierte Heizkreisverteiler von „Airconomy“ noch nicht. Die Ingenieure von Schütz entwickelten daher für die Anforderung einer raumindividuellen Steuerung das neuartige 4-Leiter System. Dafür werden zwei Heizkreisverteiler zeitgleich für die Regulierung eines Heizkreises genutzt, an denen permanent warmes und kaltes Wasser anliegt. Elektrische Stell­antriebe schalten entsprechend der Raum­anforderung des individuellen Thermostats den Verteiler auf Heizen oder Kühlen. Y-Stücke, die beide Verteiler miteinander verbinden, führen dann wahlweise kaltes oder warmes Wasser in den betreffenden Heizkreis. Zusätzlich wird die Frischluft dadurch ebenfalls vorerwärmt oder gekühlt. Im Ergebnis ist die erzielte Kühl- bzw. Heizleistung höher als bei einer konventionellen Flächenheizung / Flächenkühlung. Alexander Mus­ter, Bereichsleiter Energy Systems: „Unseren Heizkreisverteiler produzieren wir ja schon seit einiger Zeit selbst. Auf dieser Basis konnten wir für das Thema raumweise Kühlung mit dem im Hause Schütz entwickelten 4-Leiter System kurzfristig reagieren.“

Temperaturen im grünen Bereich
Kontinuierliche Messungen seit Juni 2015 belegen die Leistungsfähigkeit des Systems. Beispiel: Im heißen Sommer 2015 kam es zu Schwankungen der Außentemperatur zwischen +7 °C bis zu +42 °C an der Gebäudefassade. Die Raumtemperaturen in vier verschiedenen Büroräumen an unterschiedlichen Gebäudestellen blieben jedoch über den gesamten Beobachtungszeitraum äußerst ausgeglichen und lagen stets zwischen +22 °C und +26 °C. Selbst am heißesten Tag, dem 2. Juli, mit einer Außentemperatur am Gebäude von +42 °C am späten Nachmittag, erreichte keine Messstelle mehr als +26 °C.

Bilder: Schütz GmbH & Co. KGaA
www.airconomy.net