Klimatisierung empfindlicher Beuys-Kunstwerke in der Zeche Zollverein

Die Zeche Zollverein, einst das größte Steinkohlenzechengelände der Welt, ist seit 2001 UNESCO-Welterbe. Die zahlreichen historischen Backsteingebäude im Stil der Neuen Sachlichkeit aus den 20er-Jahren sind heute Location für vielfältige Aktivitäten. Mehrere Museen sowie Design- und Kunst-Institute (Folkwang Universität) sind in den Gebäuden der Zeche Zollverein untergebracht. Sie ist auch die passende Location für Musik-, Theater- und Literaturveranstaltungen. 2021 fand in der historischen Kompressorenhalle eine Ausstellung zum 100. Geburtstag des deutschen Künstlers und Bildhauers Joseph Beuys statt. Kunstwerke von Weltrang mussten fachgerecht klimatisiert werden.

Herausfordernde Aufgabenstellung für Kunst und Denkmalschutz

Die äußerst empfindlichen und wertvollen Skulpturen von Joseph Beuys aus sensiblen Materialien wie Fett und Filz machten strenge Vorgaben sowohl an die Temperatur (20 °C; +/- 2 °C) als auch an die relative Luftfeuchtigkeit (50 %; +/- 5 %) im Raum erforderlich. Diese eng definierten Parameter waren über den gesamten Zeitraum der Ausstellung von Mai bis November 2021 zu gewährleisten, was ein sehr breites Klimaspektrum von hochsommerlichen bis spätherbstlichen Temperaturen bedeutete. Dazu waren hohe Besucherzahlen, strenge Denkmalschutz-Richtlinien für die 675 m² große Halle mit ihren großen Fensterflächen - und dadurch intensiver Sonneneinstrahlung - durch eine temporäre Klimatisierungslösung technisch zu bewältigen. Als zusätzliche Herausforderung machte nicht zuletzt die damals herrschende Corona-Epidemie eine Entkeimungslösung für die Keimbelastung der Raumluft nötig, um überhaupt eine Ausstellung umsetzen zu dürfen.

„Obwohl wir Erfahrung mit großen und komplexen Projekten haben – auch in der temporären Klimatisierung von Museen und Ausstellungshallen –, war diese Aufgabe für uns eine echte Herausforderung, in die wir unser ganzes Engineering-Know-how gesteckt haben“, erklärt hierzu Irenäus Schweda, Vertriebsbeauftragter Region West bei Carrier Klimatechnik GmbH. „Dieses äußerst anspruchsvolle Klimatisierungsprojekt, konnten wir von Carrier Rental Systems dank unserer umfangreichen Expertise erfolgreich umsetzten“, so Schweda weiter.Die Carrier Rental Systems ist ein Unternehmensbereich der Carrier Klimatechnik GmbH und bietet mobile Heizungs-, Kälte- und Klimasysteme inklusive Zubehör zur Miete, z. B. für die Prozesskühlung in der Industrie sowie für Gewerbe, Facility Management, Veranstaltungen und Büros an.

Modularer Lösungsansatz mit Wärme- und Kälteerzeugung

Gelöst werden konnte diese Aufgabe durch die Konzeption einer modularen Anlage mit unterschiedlichen Komponenten für die Wärme- und Kälteerzeugung, Lüftung, Luftfeuchtigkeit und Entkeimung. Das Konzept sah die Wärme- und Kälteerzeugung durch eine reversible Wärmepumpe des Herstellers Carrier vom Typ 30 RQS 160 vor. Ihr nachgeschaltet waren ein Lüftungsgerät vom Typ AHU 150 C mit integriertem Nachheizregister ebenfalls von Carrier, sowie für die Nachbefeuchtung, ein Dampferzeuger. Die Trocknung der Luft erfolgte im Bedarfsfall über die Kälteerzeugung der reversiblen Wärmepumpe. Sämtliche Komponenten der 13,6 m
langen Anlage wurden außerhalb des Gebäudes installiert. Ein Schalldämpfer reduzierte die Schallemissionen.

Aus Gründen des strengen Denkmalschutzes für das UNESCO-Welterbe haben die Projektverantwortlichen alles durch eine Sichtblende eingezäunt, die zugleich als Zugangsschutz zur Anlage diente. Sämtliche Rohre und Lüftungskanäle wurden verdeckt angebracht, ebenso die Sensorik und Messtechnik in den Ausstellungsräumen. Dabei war jedes bauliche Detail mit dem Denkmalschutz abzustimmen. Die Entkeimung der konditionierten Luft erfolgte mit dem Verfahren der bipolaren Ionisation, für das ein US-amerikanischer Partner von Carrier die Anlagentechnik entwickelt hatte. Eine maßangefertigte Weitwurfdüse verteilte die aufbereitete gefilterte Luft im Gebäude.

Betriebssicherheit durch Fernüberwachung

Ebenso komplex und aufwändig war die Regelungstechnik der Anlage. Vor allem wegen des großen Regelungsbereichs und der hohen Dynamik durch Aspekte wie wechselnde Sonneneinstrahlung und Besucherauslastung war hier eine Regelstrategie sowie ein umfassender Support durch den Hersteller notwendig. Dipl.-Ing. (FH) Andreas Schwarz, Projektleiter bei der Stiftung Zollverein: „Den Leihgebern waren konstante Luftparameter garantiert worden. Doch bei einem Anlagenausfall wären diese nur für kurze Zeit gewährleistet gewesen. Deshalb mussten wir zuverlässige Vorkehrungen treffen – und uns zu 100 % auf den Betreiber der Klimatisierungsanlage verlassen können.“

Für dieses Projekt konnte die Carrier Rental Systems ihre Erfahrungen mit der Interims-Klimatisierung bei Ausstellungen unter ähnlich anspruchsvollen Bedingungen nutzen. Insbesondere die umfangreichen Maintanance-Funktionen des Herstellers ermöglichten einen reibungslosen und auf die speziellen Anforderungen abgestimmten Betrieb der Anlagentechnik. Während der gesamten Ausstellungsdauer hatten die Veranstalter jederzeit den Betriebszustand der Anlage sowie das Raumklima über einen Web-Browser im Blick und konnten bei Bedarf – je nach Freigabe durch das Gebäudemanagementsystem – in die Anlagensteuerung eingreifen. Zusätzlich waren sowohl Alarmfunktionen als auch Fernüberwachungstools integriert. Der 24-Stunden-Service des Unternehmens war in der Lage, Störungen sofort zu beheben, sodass die Luftqualität in der Kompressorenhalle für den gesamten Ausstellungszeitraum im definierten Bereich blieb.

Nach dem Ende der Beuys-Ausstellung konnte die gemietete Anlagentechnik zeitnah abgebaut und zu ihrem nächsten Einsatzort verbracht werden. „Die Vorteile mobiler Mietlösungen, liegen in der hohen Flexibilität und der Kosteneffizienz für den jeweiligen Nutzer“, so Henning Lodenkemper, Rental Presales Support Engineer & Product Manager, Carrier Klimatechnik GmbH. Die Leistung bestand aus einem umfassenden Servicepaket, das den kompletten Entwurf im Vorfeld der Installation als auch die Spezifizierung der Anlage beinhaltete. Zudem übernahm der Anbieter die Verantwortung für den sicheren Betrieb der Anlage während der gesamten Mietdauer.