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Für jede Raumform eine passende LösungZehnder COMO-Deckensegel in Spezialausführung bieten Einsatzmöglichkeit auch für besondere Raumgeometrien

Die Gebäudekühlung im neuen Zahnmedizinisch-Biowissenschaftlichen Forschungs- und Entwicklungszentrum - kurz ZBZ - in Witten war planerisch kein einfaches Projekt. In dem zylindrischen Bau galt es gleich einer Reihe besonderer Anforderungen an ein effizientes Kühlsystem gerecht zu werden. So erforderte z.B. die ausgefallene Raumgeometrie individuell angefertigte Deckensegel, die sich zudem positiv auf die Raumakustik auswirken sollten. Für die Erfüllung der Kriterien kamen Zehnder COMO-Deckensegel zum Einsatz.

Zahnmedizinisch-Biowissenschaftliches Forschungs- und Entwicklungszentrum (ZBZ) Witten.

 

Rein äußerlich wirkt das Gebäude transparent und absolut zeitgemäß: vier runde Türme, die ineinander verwoben sind, durchgehende Glasfassaden, außen herum viel Grün. Der Anfang Dezember 2008 eingeweihte Komplex in Witten an der Ruhr kann sich sehen lassen - und das nicht nur architektonisch. 3400 m² Nutzfläche, 24 Monate Gesamtbauzeit, 18 Mio. Euro Nettoinvestitionsvolumen - das sind die Eckdaten zu diesem in Europa bislang einmaligen Projekt. Erstmals forschen, entwickeln und produzieren zahnmedizinische Unternehmen unter einem Dach mit Ärzten der örtlichen Universitätsklinik.
Der hohe medizinische und wissenschaftliche Anspruch des ZBZ spiegelt sich aber nicht allein in Zahlen und Fassadenstruktur wider. Auch an die technische Gebäudeausrüstung werden hohe Anforderungen gestellt. Dabei ist die Liste der Spezialausstattungen lang. Einige der Besonderheiten: keimfreies Wasser für Sterilisatoren, medizinische Drucklufterzeugung und -verteilung, Absauganlagen für die Behandlungseinheiten, zentrale Atemluft- und Sauerstoffversorgung, Vermeidung von Zugluft, begehbare Versorgungsschächte. Darüber hinaus müssen folgende Vorgaben für das Raumklima erfüllt werden: Behandlungsräume mit stets angenehmen Temperaturen, guter Belüftung und einer ausgewogenen Akustik, die den Aufenthalt für Patienten, Ärzte und Klinikpersonal so optimal wie möglich gestalten. Für die Einhaltung dieser Anforderungen wählte das Aachener Planungsbüro Carpus & Partner Zehnder COMO-Kühldecken aus, die individuell für die örtlichen Gegebenheiten gefertigt wurden.
Carpus-Projektleiter Klaus Dederichs: "Wir hatten zu Planungsbeginn mehrere Konzepte für die Kühlung des ZBZ in Betracht gezogen. Dabei war es uns besonders wichtig, bei der Deckenhöhe Raum einzusparen. Es stand lediglich ein Abfangbereich von 40 cm zur Verfügung, in dem die gesamte Kühlungs- und Lüftungstechnik untergebracht werden musste. Ansonsten wären entweder die Decken zu niedrig oder das Gebäude selbst zu hoch ausgefallen." Doch nicht nur eine platzsparende Lösung war gefragt. Dederichs: "Die gesamte Gebäudetechnik sollte dem hohen architektonischen Anspruch des Gebäudes in jeder Hinsicht genügen. Dazu gehört zunächst einmal eine gewisse Ästhetik. Außerdem haben wir es in einer Klinik wie dem ZBZ mit besonderen Hygieneverhältnissen zu tun. Da lag eine Lösung mit Deckenstrahlplatten für das Kühlsystem nahe."

Insgesamt 400 m² Deckenstrahlplatten kühlen das Gebäude zugluftfrei. Zudem wirken sich die eingelegten Schallschutzmatten positiv auf die Raumakustik aus.

THERMISCHE GEBÄUDESIMULATION
Der Anspruch an eine möglichst konstante Temperatur erforderte eine sorgfältige Planung: "Wir haben eine sogenannte thermische Gebäudesimulation durchgeführt, bei der das Raumklima en détail vorausberechnet werden kann", so Dederichs. Für Carpus & Partner ein Spezialgebiet: Noch vor Baubeginn werden bei jedem größeren Projekt Faktoren wie Raumgröße, Deckenhöhe, Einrichtung, mögliche Personenanzahl, Tageslicht und Sonnenstand - zusammen mit den örtlichen Wetterdaten eines gesamten Referenzjahres - ermittelt und mithilfe einer speziellen Software einem Analyseverfahren unterzogen. Dederichs: "Die Analyse ergab in diesem Fall, dass die Aufgabe einzig durch den Einsatz einer Kühldecke zu lösen sein würde."
Auch die Frage der Energieeffizienz wurde in die Vorausberechnungen einbezogen: "Die von uns durchgeführte dynamische Simulation hatte zum Ziel, besonders bei der oft sehr verbrauchsintensiven Kühlung möglichst wenig Energie aufbringen zu müssen", erläutert der Planer weiter, "die erforderliche Energiemenge konnte schließlich auf ein Minimum reduziert werden. Wir haben dafür mehrere Deckensysteme parallel getestet und die Zehnder COMO-Kühldecke aufgrund ihrer guten Eigenschaften favorisiert."

Den Kältevorlauf für das Deckenstrahlplattensystem liefert eine 200-kW-Kältemaschine. Obgleich die Deckenstrahlplatten prinzipiell auch für den Heizbetrieb geeignet sind, erfolgt die Heizung in Witten durch Konvektoren, die von einer 600-kW-Gastherme versorgt werden. Bei der besonderen Raumgeometrie und den weitläufigen Fluren soll damit vermieden werden, dass über die Glasfassade zu viel Kälte einströmt.

Die COMO-Deckensegel können als Sonderform an fast jeder Raumgeometrie angepasst werden.

DECKENSEGEL IN SPEZIALAUSFÜHRUNG

Bevor die COMO-Deckensegel für das Kühlsystem montiert werden konnten, mussten zunächst noch einige spezielle Probleme gelöst werden, die mit der zylindrischen Form der Gebäudetürme zusammenhingen:

  • Es fanden sich keine entsprechend gerundeten Rohrleitungen am Markt. Um jedoch eine teure Herstellung von Sonderrohren zu vermeiden, entschied sich das Planungsbüro für die Installation sogenannter "orthogonaler Erschließungsringe", also einer den Rundungen angepassten, vieleckigen Rohrführung.
  • Die vorhandene Lochung der Deckenplatten musste exakt mit der Lochung der darüber liegenden Schallschutzebene und der Leuchteninstallation übereinstimmen. Dazu Dederichs: "Keine leichte Aufgabe, denn in runden Gebäuden gibt es nun mal keine richtigen Einmesspunkte. Die größte Schwierigkeit bestand darin, in den abgerundeten Räumen eine Symmetrie der Deckenplattenkonstruktion zu schaffen - mit einer sauberen Zentrierung."


Als die genannten Probleme an die Ingenieure von Zehnder herangetragen wurden, konnte rasch eine Lösung gefunden werden. Nach der Vermessung eines "Proberaums" entstanden in Zusammenarbeit mit dem Dortmunder Unternehmen Louis Opländer, einem erfahrenen Spezialisten für Heiz- und Kühltechnik, die Vorgaben für die Sonderausführung der COMO-Segel: Je drei Segel wurden für jeden zu bestückenden Raum vorgesehen - zwei kleinere und ein etwas größeres Segel für die Deckenmitte, die wie "Kuchenstücke" angeordnet wurden. Dazu Franz-Dieter Petri, Projektleiter bei Opländer: "Die Zehnder Deckenplatten ließen sich trotz der komplizierten Gebäudekonstruktion bequem montieren. Insgesamt 200 Zuschnitte erfolgten nach exakter Laserprojektion. Dabei funktionierte die Zusammenarbeit mit Zehnder reibungslos." Summa summarum wurden so 400 m² Deckenplatten im ZBZ verbaut, durch die nun - je nach Bedarf - gekühltes Wasser fließt.

Aufbau eines Zehnder COMO-Deckensegels.

FAZIT
"Mit dem COMO-System konnten wir sämtlichen speziellen Anforderungen an das Projekt gerecht werden", lautete das Fazit des Chefplaners für den Bereich Gebäudetechnik bei Carpus & Partner und weiter: "gute Leistungswerte, große Flexibilität, hohe Energieeffizienz, geringer Platzbedarf, perfekte Hygiene, leichte Montage, sowie niedrige Betriebs- und Wartungskosten. Das Deckensystem hat sich aus unserer Sicht schon jetzt bewährt."

Autor: Uwe Herzog


www.zehnder-online.de

 


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