Einsatz unter Denkmalschutzvorgaben

Doch das Raumklima entsprach bis zum vergangenen Sommer diesem Anspruch nicht immer. „Unter der Kuppel des Plane­tariums kann es uner­träg­lich werden vor Hitze“, berichteten die Ruhrnachrichten im August 2013. Eine Klimaanlage fehlte. Planetariumschefin Prof. Dr. Susanne Hüttemeister und der technische Leiter Helmut Schüttemeier haben an heißen Tagen sogar den Besuchern mit Fächern und kostenlosem Wasser ausgeholfen. Zwar habe es laut Frau Dr. Hüttemeister eine Lüftung gegeben, aber die habe nur noch zur erhöhten Luft­feuch­tigkeit beigetragen.

Herausforderung Denkmalschutz

Die Planer stellte die Klimatisie­rung des Projektionssaals vor eine doppelte Herausforderung: Die deutliche Verbesserung der Luftqualität musste komplett ohne bauverändernde Maßnahmen auskommen. Dem denk­mal­geschützten Gebäude steht ein beengter Technikraum zur Verfügung. Hier sollte das neue Klimagerät Platz finden.

Die passende Lösung erarbei­tete das Ingenieurbüro ITG, Bochum, gemeinsam mit der Fir­ma Menerga aus Mülheim an der Ruhr.

Konkret galt es, im Besucher­raum die Raumtemperatur konstant zwischen 22 und 26 °C zu halten. Dafür musste die Außenlufttemperatur nach Angaben des Planungsbüros auf 18 °C Zu­lufttemperatur abgesenkt werden. Eine Kältemaschine war jedoch nicht vorhanden und konnte auch aus Platzgründen nirgendwo aufgestellt werden.

Die Wahl fiel auf ein Komfortklimagerät des Typs „Adsolair 581301“. Die Anlage arbeitet mit einer hocheffizienten Wär­me­rück­gewinnung über rekuperative Doppelplatten-Wärmeübertrager. So kann heute ein Temperaturwirkungsgrad von 76 % im Winter und 88 % im Sommer erzielt werden.

In den warmen Monaten wird mittels indirekter, adiabater Ver­dunstungskühlung mit Wasser, ohne Einsatz von zusätzlicher Energie eine Temperaturabsenkung der Außenluft von 34 °C auf 22 °C Zuluft ermöglicht. Für die eventuell notwendige weitere Ab­küh­lung der Zuluft und Entfeuchtung der Luft an schwülen Tagen ist die Anlage mit einer integrierten Kompressionskälteanlage aus­gestattet.

Die Gesamtleistungszahl der Kälteerzeugung liegt im Kombinations­betrieb von „adiabater“ Verduns­tungskühlung und Kompres­sions­kälteanlage bei einem EER-Wert von 16,2.

Die Luftmenge wird in Abhängigkeit der Besucherzahl über eine Druckkonstantregelung im Zu- und Abluftkanal nach Bedarf gesteuert. Der maximale Luftvolumenstrom liegt bei 10 900 m³/h mit einem maximalen Außenluftanteil von 100 % – geregelt über Luftqualitätsfühler (CO₂-geführt).

Besondere Konstruktion

Die Abgabe der Zuluft in den Besucherraum des Planetariums erfolgt über eine besondere Konstruktion: Die innere Kuppelverkleidung aus Aluminium dient als Auslass. Das Material wurde mit äußerst kleinen und somit für die Besucher unsichtbaren Öffnungen versehen, aus denen die Zuluft in den Raum dringt.

Das gelingt, indem ein Überdruck an Zuluft im Raum zwischen Kuppeldach und Kuppelverkleidung erzeugt wird. Dadurch, dass im Saal ein Unterdruck herrscht, drückt sich die abgegebene Zuluft automatisch durch die kleinen Öffnungen.

Die Abluft wird anschließend durch Schlitzauslässe unter den Sitzen wieder abgesaugt.

„Das System ist eher untypisch“, erklärt Helmut Schüttemeier, „weil normalerweise ja die Zuluft von unten in den Raum gegeben und von oben wieder herausgeführt wird. Das entspricht auch eher den physikalischen Grundsätzen. Dass wir es genau anders herum machen, hat für uns jedoch einen entscheidenden Vorteil. Die kleinen Öffnungen in der Projektionsfläche setzen sich nicht mit Staub zu, was aber durchaus passieren könnte, wenn die Luft von oben angesaugt würde.“

Übergreifende GLT

Das neue Lüftungs- und Klimasystem im Planetarium Bochum ist mittels BACnet auf die zentrale Gebäudeleittechnik aufgeschaltet und wird dort überwacht und ausgewertet. Aufgrund der eigenen Mess- und Regeltechnik der Menerga-Anlage erfolgt immer ein bedarfsgerechter Luft­aus­tausch.

Sensoren ermitteln permanent die entsprechenden Werte und regeln die Leistung der Anlagen. Durch die individuelle Anforderung der Leistung werden Ventilatorenleistungen und somit der Energieeinsatz gering gehalten.