IKZ-HAUSTECHNIK, Ausgabe 18/1996, Seite 45 ff.


KLIMATECHNIK


Entfeuchtung und Klimatisierung von Hallenschwimmbädern

Martin Schellhorn

Früher oft unterschätzt oder auf einfachste Weise durch einen Abluftventilator gelöst, ist die Aufgabenstellung heute unbestritten als absolut notwendig eingestuft: Die Entfeuchtung und Klimatisierung von Schwimmhallen. Alleine die gestiegenen Energiepreise und ein erhöhtes Umweltbewußtsein haben diese wichtige Entwicklung forciert. Fast als Nebeneffekt steht dagegen die Vermeidung von Gebäudeschäden durch Feuchtigkeit. Wie die Schwimmhallen-Entfeuchtung funktioniert und was heute an Techniken Standard ist, ist das Thema des folgenden Berichtes.

Luftfeuchtigkeit ist allgegenwärtig - und muß es auch, denn nur bei ausreichendem Feuchtigkeitsgehalt der Luft fühlen sich Menschen wohl und erkranken weniger, z.B. an Atemwegsinfektionen. Bei zu geringer Luftfeuchtigkeit steigt der Staubanteil in der Luft; Bakterien und Viren binden sich an den Staub, der vom Menschen eingeatmet wird. In der Lunge können sie dann Krankheiten auslösen. Aber auch die Empfindung der Temperatur hängt von der Luftfeuchtigkeit ab. Bei gewohnter Zimmertemperatur von z.B. 20C fühlt sich trockene Luft kühler an als Luft mit dem richtigen Feuchtigkeitsgehalt. Das heißt letztendlich: Die Einregulierung des Feuchtigkeitsgehaltes der Luft in Gebäuden kann über die Senkung der Raumtemperatur Energie sparen.

Die "andere Seite" hat ähnliche Folgen, nämlich Feuchtigkeitsnester an Wänden und Boden, Kondensation an Fenstern und Türen. "Reaktionen" der Physik, die sich bei unsachgemäßem Umgang mit den von ihr aufgestellten Gesetzen erfolgreich wehrt. Zur Folge haben diese Reaktionen blätternden Putz, Schimmelpilze, Korrosion an Stahl und Eisenteilen und ein ungesundes Klima im Raum.

Deswegen ist eine Entfeuchtung der Luft in Schwimmbädern auf das richtige Maß unabdingbar notwendig - eine Tatsache und eine Investition, die der Bauherr bei der Planung oft nicht berücksichtigt. Auch hier galt in der Regel: Wertvolle Fliesen und ein Wandgemälde werden wichtiger eingeschätzt als eine moderne Entfeuchtungsanlage. Doch gestiegene Energiekosten, ein erhöhtes Umweltbewußtsein und die Möglichkeit, über eine Niedrigenergie-Schwimmhalle sich überhaupt den Traum vom eigenen Schwimmbad erfüllen zu können, haben mehr Verständnis für die notwendige Technik wachsen lassen.

Alte "Entfeuchtungsanlagen" verschwenden Energie

Wie sah die konventionelle Schwimmhallen-Entfeuchtung aus? Hier ging z.B. durch Luftaustausch die gesamte aufgewendete Energie für den Transmissions-, Beckenwasser- und Lüftungsenergiebedarf verloren. Diese nach dem Verdünnungsprinzip arbeitende Anlage "trocknete" die feuchte Hallenluft durch die Zufuhr erwärmter Außenluft. Ab- und Zuluftmenge entsprechen sich dabei notwendigerweise.

Noch einfacher funktionierten Ventilatoren, die Abluft einfach nach außen geblasen haben. An die kontrollierte Zufuhr von Luft wurde in der Regel nicht gedacht - diese konnte über Ritzen und Fugen nachströmen. Da hier ständig erwärmte Luft nach außen geblasen und kalte Luft nachströmte, die erwärmt werden mußte, ist diese Lösung heute in keiner Weise mehr praktikabel.

Bild 1: Schwimmhallen-Entfeuchtung mit rekuperativer Energierückgewinnung blasen die feuchte Luft aus, entziehen ihr aber die Wärme und führen sie der frischen Luft zu, die in das Schwimmbad abgegeben wird. So lassen sich immerhin 15% des Gesamtenergieeinsatzes einer Schwimmhalle zurückgewinnen.

Etwas fortschrittlicher sind da schon Anlagen mit rekuperativer Energierückgewinnung, denn hier wird die feuchte Luft zwar ausgeblasen, aber gleichzeitig entzieht man ihr Wärme und führt sie der frischen Luft, die wieder rückgeführt wird, zu. So lassen sich immerhin rund 15% des Gesamtenergieeinsatzes einer Halle zurückgewinnen (Bild 1).

Neueste Anlagen zur Schwimmhallen-Entfeuchtung haben jedoch durch den Einsatz von innovativen Techniken einen erheblichen Sprung in der Energiekostenreduzierung nach vorn gemacht: Gegenüber einer konventionellen Schwimmhallen-Entfeuchtung lassen sich die Betriebskosten bis zu 50% reduzieren. An dieser Stelle wächst der Personenkreis, der sich ein privates Schwimmbad leisten kann, denn die laufenden Energiekosten machen den Löwenanteil bei der Unterhaltung einer Schwimmhalle aus. Wie wurde dieser Fortschritt möglich?

Bild 2: Mit einer ganzen Fülle an innovativen Techniken bilden die Fricostar FA-Geräte eine neue Generation von Schwimmhallen-Entfeuchtungsgeräten - hier im Bild der FAM 2000.

Ende 1994 wurden Geräte mit dieser Technik erstmals auf der Schwimmbad-Fachmesse Interbad präsentiert. Zurückgegriffen wurde hierbei auf die Erfahrung in den Technologien für professionelle Zentrallüftungsgeräte und Klimaanlagen, das als Vorbild für ein neues Produktkonzept im Schwimmbadbereich fungierte. Sogenannte "Postklimageräte" standen hierbei in erster Linie Pate. Dies sind Anlagen zur Kühlung der digitalisierten Fernmeldezentralen der Deutschen Telekom. Strengste Kriterien des Auftraggebers in puncto Langlebigkeit und Energieverbrauch hatten diese neuen Techniken quasi notwendig gemacht. So entstand eine ganze Fülle an innovativen Verfahren, die die GEA-Fricostar-Geräte zu Systemen mit bislang nicht erreichten Reduzierungen von Betriebskosten machen (Bild 2).

Der Schwimmbadluft wird die Feuchtigkeitswärme (latent) und die fühlbare Wärme (sensibel) im Verdampfer des Kältekreislaufes entzogen. Das kondensierte Wasser wird in einer Kondensatwanne aufgefangen und abgeführt. Die zurückgewonnene Wärmeenergie und die Antriebsenergie des Kompressors werden der nun kühlen und wieder trockenen Luft im Kondensator zugeführt. Diese Wärmeleistung reicht in der Regel aus, um die Luft auf Raumtemperatur aufzuheizen und zusätzlich "freie Heizleistung" für die Beckenwasserbeheizung bzw. für die Raumluftheizung zu nutzen, was nur bei gleichzeitigem Einsatz von Wärmerückgewinnung und Wärmepumpe möglich ist.

Auf Energiekostenminimierung ausgelegt

Neben diesen obligatorischen rekuperativen Wärmerückgewinnungen und Wärmepumpenanlagen enthalten die Geräte eine Reihe von Neuigkeiten. So erreichen z.B. die Luftführung im Gerät, aufeinander abgestimmte Einbaukomponenten sowie die genaue Leistungsanpassung ein Optimum an eingesetzter und verwerteter Energie. Daß diese Vorgehensweise tatsächlich erhebliche Einsparungen im Energieeinsatz für den Lufttransport erzielt, haben neutrale TÜV-Prüfungen bereits bei einer Serie von Zentrallüftungsgeräten auch im Normalbetrieb nachgewiesen.

Durch den Einsatz eines neuen Wärmerohres wird auch Antriebsenergie des Kompressors gespart, denn dieser konnte so wesentlich kleiner dimensioniert werden. Aber auch die Ventilatoren werden energiesparend eingesetzt. So arbeitet zum Beispiel im Ruhebetrieb nur der Zuluftventilator in kleinster Drehzahl, wobei die Umluft über ein Klappensystem nur durch die für diesen Betrieb notwendigen Komponenten gefördert wird - die Leistungsaufnahme beträgt dann nur noch ca. 20%.

Insbesondere das Zusammenspiel mit der integrierten Steuerung und Regelung ermöglicht einen systematischen Abgleich aller Komponenten. Die Datenübertragung über ein Bussystem - z.B. an eine zentrale Leittechnik - ist ein Fall für die optional einsetzbare DDC-Regelung. Alle Vorzüge der digitalen Regelung von der menügeführten Bedienung über die LCD-Klartextanzeige bis hin zu zusätzlichen Regelfunktionen für noch energiesparendere Betriebsweisen werden damit angeboten.

Für eine wirtschaftliche Betriebsweise ist dabei zu beachten, daß diese um so effektiver ist, je höher die Raumtemperatur über der Beckenwassertemperatur liegt. Die Wirtschaftlichkeit erhöht sich, wenn die Raumluftfeuchte in Abhängigkeit der baukörperphysikalischen Gegebenheiten und der physiologischen Behaglichkeit möglichst hoch eingestellt ist.

Modulbauweise ermöglicht Einbringung auch in kleinste Räume

Im Normalbetrieb ist der Schutz der Außenwände und Decken gegenüber Feuchtigkeitsschäden dann gegeben, wenn bei einer durchschnittlichen Wärmedämmung sichergestellt ist, daß zum Beispiel eine Raumtemperatur von 28C und eine relative Luftfeuchtigkeit von 60% eingehalten werden - eine nicht nur für das Gebäude, sondern bei der gegebenen Raumtemperatur auch für den Menschen angenehme Luftfeuchtigkeit.

Bild 3: Nicht Zweckmäßigkeit, sondern Spaß- und Badeerlebnis war das Ziel bei der Gestaltung des Privatschwimmbades in Menden.

Die Praxistauglichkeit läßt sich einerseits durch eine Modulbauweise unter Beweis stellen: Die Montage der Anlagenteile, die auch bei großen Geräten auf Normtürmaße hin ausgelegt sind, erfolgt vor Ort. Darüber hinaus ist eine Wartung der Entfeuchtungsgeräte durch große Serviceklappen leicht durchführbar. Außerdem bietet der Hersteller als festen Bestandteil des Lieferservices eine kostenfreie Funktionskontrolle vor Ort an, die gemeinsam mit dem ausführenden Betrieb durchgeführt wird.

Bild 4: Sauna, Duschanlage und Whirlpool ergänzen den Schwimmbadbereich.

Technik für private Anwendungen nutzbar gemacht

Insbesondere die Betreiber privater Schwimmhallen greifen nach Herstellerangaben verstärkt auf diese Energieeinsparmöglichkeiten zurück, denn die Anlagen amortisieren sich bereits nach durchschnittlich zwei bis drei Jahren. Ein Beispiel für viele stellt ein Privatbad in Menden dar. Hier hat sich die Betreiberfamilie ein Schwimmbad mit einer Gegenstromanlage, Bodensprudlern, einer Wildquelle sowie einer Grotte mit einem Wasserfall geschaffen. Umrahmt von großen Findlingen, die einen harmonischen Übergang zu den Außenanlagen bilden, beinhaltet der Schwimmbadraum auch noch einen Whirlpool, Sauna sowie großräumige Duschanlagen (Bilder 3 und 4).

Unterstützung der Hersteller

Geholfen hat hier vor Ort mit einer Inbetriebnahme und fachmännischer Wartung das eigene Service-Unternehmen des Herstellers. Damit alles zusammenpaßt, unterstützen die Ingenieure ihre Partner nicht nur bei der Anpassung der Gerätevarianten an die individuellen Einbausituationen, sondern darüber hinaus mit der EDV-gestützten Auslegung der Geräteleistungen auch bei der Erstellung von Energiebilanzen und Wirtschaftlichkeitsberechnungen.

Bild 5: In einem Technikraum unterhalb des Schwimmbades sind die notwendigen Anlagen zum Betrieb aufgestellt. Das Schwimmhallen-Entfeuchtungsgerät konnte durch Modulbauweise auch durch eine enge Wendeltreppe und durch schmale Kellertüren eingebracht werden.

In einer Zwischendecke sind die technischen Anlagen verborgen. Die Zuluft kommt durch Schlitzschienen vor den Fenstern in den Raum, die Abluft wird über der Sauna abgesaugt und zum Schwimmhallen-Entfeuchtungsgerät transportiert, das in einem Technikraum unter der gesamten Anlage steht. Das Entfeuchtungsgerät wurde in drei Teilen angeliefert und konnte nur so eingebracht werden (Bild 5). Diese Modultechnik konnte in der Form kein anderer Hersteller liefern.

Der heutige Energieverbrauch deckt sich mit den vorab angegebenen Werten und steht trotz täglichen Badebetriebs auf sehr niedrigem Niveau. Die Anlage läuft, selbst wenn viele Gäste das Bad nutzen, nur auf Stufe 1.

Fazit

Dieses Beispiel steht für viele Anlagen in Deutschland. Auch im privaten Bereich ist die Zeit trister und einfallsloser Schwimmbäder vorbei. Die daraus resultierenden Aufgaben, die insbesondere auf das SHK-Handwerk zukommen, ergeben interessante Zukunftsperspektiven. Denn in den nächsten zehn Jahren wird so viel Privatvermögen vererbt, wie noch nie in der Geschichte der Bundesrepublik Deutschland. Davon profitieren werden letzten Endes Familien, die sich den Wunsch Nummer eins im eigenen Zuhause werden leisten können: Das eigene Schwimmbad - schöne Aussichten für das SHK-Handwerk!


B i l d e r : GEA Happel Klimatechnik, Herne