VRF-Technologie klimatisiert EM-Stadien

Die Fußballeuropameisterschaft zieht Millionen Menschen in ihren Bann – nicht nur vor den Bildschirmen. Auch und insbesondere auf den Zuschauertribünen und in den VIP-Aufenthaltsbereichen der Stadien. Damit sich die Gäste auch bei hohen Temperaturen wohlfühlen und den Spielverlauf genießen können, wurden alle VIP-Zonen mit VRF-Multi-Split-Systemen ausgestattet. Diese Klimaanlagen gehören zur Gruppe der Direktverdampfer, bei denen das Kältemittel ohne Energieübertragung auf ein weiteres Wärmetransportmedium direkt in Kupferrohren von der Wärmepumpe zu den angeschlossenen Innengeräten fließt. Dadurch kann der elektrische Energieverbrauch der Gesamtanlage reduziert werden, da eine zusätzliche Pumpe zum Antrieb des Wärmekreislaufs entfällt. Eine Vorratsspeicherung von Kaltwasser zur Versorgung der Klimaanlage entfällt ebenfalls, sodass die Betriebskos­ten niedriger ausfallen als bei konventionellen Systemen, die durchgehend Kaltwasser vorhalten.

Darüber hinaus eignen sich VRF-Anlagen für Installationen, bei denen nur wenig Platz zur Verfügung steht, da die Außengeräte auf einem sehr kleinen Areal untergebracht werden können. Dabei können die gebäudetechnischen Komponenten in relativ großen Entfernungslängen (bis zu 1000 m) untergebracht werden. Dies ist bei den EM-Stadien von großem Vorteil gewesen.

Einfacher Systemaufbau mit VRF

Die VRF-Technologie lässt sich nicht nur einfach planen, sondern kann aufgrund einer großen Geräteauswahl und zahlreicher Kombinationsmöglichkeiten auch ganz individuell vom Nutzer betrieben werden. Dabei ist der technische Aufbau überschaubar. Die Systeme bestehen aus einer (oder mehreren) zentralen Außeneinheit(en) und einer oft großen Anzahl von Innengeräten, die mittels Kältemittel führenden Rohrleitungen miteinander verbunden sind. Hinzu kommen noch Bedienelemente zur Steuerung der einzelnen Innengeräte bzw. Klimazonen. Das Außengerät ist eine Kompressions-Kältemaschine und enthält einen Wärmetauscher. Je nach Betriebszustand (Heizen oder Kühlen) arbeitet der Wärmetauscher als Verdampfer oder als Verflüssiger.

Zur Leistungsregelung von VRF-Systemen haben sich DC-Inverter-Regler (d.h. mit einer variablen Spannungsversorgung) durchgesetzt. Sie ermöglichen eine stufenlose Leistungsanpassung an den aktuellen Bedarf der Verbraucher (Innengeräte). In den Innengeräten befinden sich als wesentliche Komponenten ein Wärmetauscher zur Kühlung der Luft, ein Ventilator zur Luftförderung (Umluft), der Luftfilter sowie das elektronisch geregelte Expansionsventil zur Regelung der thermischen Leistung. Die Steuerung erfolgt wahlweise über fest installierte oder optional über schnurlose Fernbedienungen. Sie können auch zentral von einem PC aus über ein Intra- oder das Internet bedient werden.

EM-Stadien mit erstklassiger VIP-Ausstattung

Die neu gestalteten und modernen Fußballstadien in Polen und der Ukraine verfügen alle über ausgedehnte VIP-Bereiche. Merkmal dieser von den normalen Zuschauerrängen hervorgehobenen Logen ist ihre designorientierte und ­luxuriöse Innenarchitektur. Business- und Event-Bereiche bieten allen Gästen darüber ­hinaus die Möglichkeit, während eines Spiels in den Lounge-Bereich mit Catering-Service oder in die Bar des Business-Clubs zu wechseln.

Damit dieser Genuss bei hohen Temperaturen nicht eingetrübt wird, werden sowohl die einzelnen Logen als auch der Business-Club sowie die Lounge-Bereiche individuell regelbar klimatisiert. In drei von den insgesamt acht Fußballstadien, in denen die Fußballeuropameisterschaft 2012 ausgetragen wird, wurde dabei auf Außengeräte der City Multi VRF-Serie in unterschiedlichen Leistungsgrößen sowie auf 4-Wege-Deckenkassetten des Klimatechnik-Spezialisten Mitsubishi Electric zurückgegriffen.

Über 1,5 MW installierte Kälteleistung

Die größte und wohl bedeutendste Spielstätte der EURO 2012, in der auch das Eröffnungsspiel stattfand, ist das Nationalstadion in der polnischen Hauptstadt Warschau. Es wurde extra für die Fußball-Europameis­terschaft 2012 neu erbaut. Die Anlage ersetzt das Stadion des 10-Jahrestages, das aus dem Ruinenschutt in den Jahren von 1954–1955 erbaut wurde und verfügt über eine Kapazität von 55.500 Sitzplätzen. Als Nationalstadion bietet es in dem großzügig gestalteten VIP-Bereich Platz für große Gästegruppen. Die Klimatisierung erfolgt hier mit 60 Außengeräten und rund 200 Innengeräten, die insgesamt eine Kälteleistung von über 1,5 MW erzeugen können.

Als zweites polnisches Stadion, das ebenfalls in kürzester Bauzeit errichtet wurde, wurden in der PGE Arena Gda?sk an der Ostsee gelegenen Stadt Danzig City Multi VRF-Klimasysteme in den VIP-Zonen installiert. Hier können die Gäste nicht nur den Spielverlauf verfolgen, sondern sich auch bequem im Bar- und Loungebereich aufhalten. Über großzügige Glasschiebetüren lassen sich die Balkone mit gepols­terten Sitzen erreichen, von wo aus ein herrlicher Überblick über das Spielfeld geboten wird. Der fertige Stadionbau hat eine Länge von 236 m bei einer Breite von 203 m und einer Höhe von 45 m. Das neue Stadion wird in Zukunft überwiegend vom Fußballverein Lechia Gdansk genutzt werden und bietet Plätze für rund 44.000 Zuschauer.

Das dritte Stadion, bei dem die VRF-Technologie von Mitsubishi Electric zum Einsatz kommt, ist das komplett renovierte Olympia Stadion in der ukrainischen Hauptstadt Kiew. Die Bauarbeiten an der Arena haben insgesamt drei Jahre in Anspruch genommen und sind mit rund 585 Mio. Euro veranschlagt worden. Hier werden die Hallen der VIP-Zonen und jede einzelne VIP-Tribüne, die als individuell eingerichtete Zimmer gestaltet sind, energiesparend klimatisiert. Dazu sind die VIP-Tribünen in vier Zonen unterteilt, in denen jeweils mehrere Innengräte einem Außengerät zugeordnet sind. Die Außengeräte wurden auf dem Dach des Stadions aufgestellt und über die Kältemittelleitungen mit den ihnen zugewiesenen Inneneinheiten verbunden. Dabei überwinden sie verhältnismäßig große Höhendifferenzen, was jedoch kein Problem darstellt. Moderne VRF-Klimasysteme können heutzutage Entfernungshöhen zwischen den Außen- und den Innengeräten von bis zu 50 m überwinden (siehe Infokasten).

Kommunikation via BUS-System

Um eine optimale Kommunikation der Geräte untereinander zu gewährleisten und so den höchsten Anforderungen in Bezug auf den klimatischen Komfort zu entsprechen, findet in allen drei Stadien ein ständiger Datenaustausch zwischen den Innengeräten und dem Außengerät über eine BUS-Kommunikationsleitung statt. Zur Regelung des Kältemittelstroms werden hierüber Informationen über Betriebszustände von elektronischen Einspritzventilen, zur aktuellen Überhitzung und Unterkühlung, zu den Lüfterstufen in den Innengeräten, zu Ein- und Ausgangs­temperaturen der Verdampfer und Verflüssiger sowie zu den jeweiligen Raumtemperaturen abgerufen und an das Außengerät übermittelt. Diese Daten werden vom Außengerät ausgewertet, und auf dieser Grundlage stellt sich dann automatisch der optimale und energieeffizienteste Betriebspunkt der Anlage ein.

Maximale Entfernungen und Höhendifferenzen

Da der Kältemittelstrom ausschließlich durch die Druckunterschiede, die der Verdichter aufbaut, durch das Leitungsnetz gefördert wird, sind die Längen der Netze und die überwindbaren geodätischen Höhen begrenzt. Mit VRF-Anlagen von Mitsubishi Electric können zum Beispiel folgende Entfernungen und Höhenunterschiede überwunden werden:

Entfernungslängen …
– Gesamtlänge der Leitungen bis zu 1000 m,
– größte Entfernungslänge bis zu 165 m,
– äquivalente größte Entfernungslänge bis zu 190 m,
– Größte Entfernungslänge nach der ersten Verzweigung 40 m.

Zulässige Höhendifferenz zwischen ...
– Innengerät und Außengerät (bei Dachaufstellung) max. 50 m,
– Innengerät und Außengerät (bei Bodenaufstellung) max. 40 m,
– Innengeräten bis zu 15 m.

Bilder: Mitsubishi Electric, Ratingen

www.mitsubishielectric.de