Entfeuchtung löst Probleme

Chlor wird in öffentlichen Schwimmhallen eingesetzt, um unerwünschtes Keimwachstum zu hemmen. Sowohl die Keime als auch deren Nahrungs­grundlage (z. B. Schweiß und Harnstoff) werden mit den Schwimmbadbesuchern in das Beckenwasser eingetragen. So haben Untersuchungen unabhängiger Institute ergeben, dass bis zu 95 % des im Badewasser nachgewiesenen Harnstoffs aus Urin stammen. Das können pro Badegast 25 ml sein. Mit zunehmender Wassertemperatur steigt auch die Gefahr von Hauterkrankungen, vor allem für Besucher von Warmsprudelbecken wie Massage- oder Whirlpools.

Potentiell krebserregend: Trihalogenmethane

Wenn Chlor mit den organischen Stoffen reagiert, welche die Badegäste in das Schwimmbadwasser eingetragen haben, entstehen unter anderem Trihalogenmethane (THM) als unerwünschte Nebenprodukte. Diese Chlorkohlenstoffverbindungen mit dem Hauptvertreter Trichlormethan (Chloroform) stehen unter Verdacht, krebserregend zu sein.

Ein weiteres unwillkommenes Produkt des Chlors ist das Chlor­amin (gebundenes Chlor, welches schon einen Reaktionsprozess durchlaufen hat), der Verursacher des typischen Schwimmbadgeruchs. Chloramin ist eine chemische Verbindung aus Harnstoffen oder anderen stickstoffhaltigen Produkten (z. B. Schweiß) und Chlor. Zur Desinfektion ist Chloramin unbrauchbar und außerdem werden Augenrötungen auf diese Substanz zurückgeführt.

Im Rahmen der kontinuierlichen Wasseraufbereitung werden im Schwimmbad neben dem Chlor auch pH-Wert-Senker, wie z. B. Natriumhydrogensulfat (saures Salz der Schwefelsäure), oder pH-Wert-Heber, wie Natriumcarbonat, in das Beckenwasser gemischt. Ebenso gelangen die bei der Reinigung und Desinfektion von Laufwegen oder Duschbereichen eingesetzten Substanzen durch Verdunstung in die Hallenluft. Hier wird eine Vielzahl unterschiedlichster Chemikalien eingesetzt.

Nachteile konventioneller Technik

Der Wasserdampfaustrag des warmen, chlorierten Beckenwassers wird durch die unterschiedlichen Druckniveaus der Wasserdampfschicht auf der Wasseroberfläche auf der einen und dem Luftdruck in der Schwimmhalle auf der anderen Seite verursacht. Dieser Effekt steigt mit zunehmender Unruhe der Wasseroberfläche an. Die Stoffe reichern sich in der Raumluft unzureichend belüfteter Schwimmhallen an und greifen hier zum einen die Bausubstanz bzw. Einbauten, Lüftungsgeräte und Entfeuchtungsgeräte an und beeinträchtigen zum anderen das Wohlbefinden bzw. die Gesundheit der Badbesucher und -mitarbeiter.

Bei einer konventionellen Schwimmhallenentfeuchtung mit einer Mischluft-/Umluft-Lösung mit Kompressoranlage wird die Zuluft während des Tagbetriebs (entsprechend VDI 2089) mit Frischluft gemischt. Während der Ruhezeit wird die Lüftungsanlage dagegen im Umluftbetrieb gefahren und die Luft im Kompressorbetrieb entfeuchtet. Die Kompressoranlage für die Umluftentfeuchtung wird anhand des Entfeuchtungsbedarfs der Schwimmhalle bzw. deren Wasserflächen dimensioniert. Die Abluft wird dabei über einen Verdampfer entfeuchtet und mit einem im Zuluftstrom installierten Luftkondensator wieder erwärmt. Da die für den Umluftbetrieb ausgelegte Kompressoranlage auch tagsüber aktiv ist, hat das Verfahren zwei Nachteile: Tagsüber entstehen unweigerlich Übertemperaturen, nachts reichern sich gesundheitsbelastende und korrosive Schadstoffe an.

Die Lösung: effiziente und stetige Frischluftzufuhr

Zum Schutz der Gebäudesubstanz und -technik bzw. für das Wohl der Badegäste und des Personals ist ein kontinuierliches Abführen der Schadstoffe aus der Schwimmhalle rund um die Uhr empfehlenswert. Mit der Geräteserie „Cair pool“ hat DencoHappel diesen Ansatz zur energieeffizienten Schwimmhallenklimatisierung konsequent umgesetzt.

Im Badebetrieb wird mit dem Klimagerät gemäß VDI 2089 mindestens 30 % Frischluft zugeführt und während der Ruhephase nur der zur Entfeuchtung benötigte Anteil. Die Frischluft- bzw. Außenluftmenge wird in beiden Betriebsmodi stufenlos über die vollautomatische DDC angepasst. Die Kompressoranlage arbeitet nun erstmals als reine Wärmepumpe – ebenfalls stufenlos regelbar – und erwärmt so die Schwimmhalle.

Eine Gegenüberstellung von Leistungsdaten des Schwimmbad-Klimageräts mit einer konventionellen Anlage ergab in mitteleuropäischem Klima deutliche Einsparpotentiale bei den Energiekosten: Rund 45 % Strom kann mit der neuen Technik eingespart werden. Die stetige Entfeuchtung führt zu einer erheblichen Verringerung des Energiebedarfs. Die größte Kostenreduktion ist auf die Wärmepumpe zurückzuführen, da diese nur den Nachheizbedarf decken und nicht mehr entfeuchten muss. Sie kann somit wesentlich kleiner ausfallen. Weiterhin sorgt der kontinuierliche Teillastbetrieb für einen geringen Energieverbrauch. Relativ betrachtet zeigt aber auch die Position Nachheizen eine deutliche Verbesserung: Bedarf und Kosten sind hier nahezu halbiert.

Die Geräteserie vereint energetische und hygienische Anforderungen. Mithilfe einer sequentiellen Klappensteuerung werden Umschalt-Druckverluste reduziert. Zweifache Rekuperatoren sind mit einer Revisionskammer ausgeführt, damit eine Hy­giene­wartung gemäß VDI 6022 und die Reinigung allseitig möglich sind. Die Rekuperatoren sind für den Transport und Einbau teilbar. Weiterhin sind die Fanwall-EC-Ventilatoren redundant ausgeführt, um einen Ventilatorausfall durch die verbleibenden Ventilatoren kompensieren zu können. Diese Optimierungen konnten patentrechtlich geschützt werden.

Vernetzte Kommunikation

Die Regelstrategie der Geräteserie beruht auf den Anforderungen der VDI 2089. Das heißt, die automatische Feuchteregelung in Abhängigkeit von der Hallentemperatur findet unter Vorgabe der relativen oder auch absoluten Feuchte zur Einhaltung des „Wohlfühl“-Klimas statt. Dazu überwacht ein Controller permanent die Luftparameter in der Schwimmhalle. Die integrierte, über ein Touchscreen bedienbare DDC-Regelung optimiert auf der Grundlage der erfassten Daten bedarfsgerecht und kontinuierlich den Entfeuchtungsprozess.

In einer MMS (Mensch-Maschine-Schnittstelle) werden alle Funktionen und Daten übersichtlich und bedienerfreundlich in einem interaktiven Anlagenschema in Echtzeit dargestellt. Für die geräteinterne Kommunikation sorgt das interne MODbus-System, das alle Komponenten miteinander vernetzt. So ist es erstmals möglich, schnell und sicher alle Aktoren und Sensoren zu steuern bzw. auszulesen. Damit stehen dem Nutzer eine Vielzahl von Informationen zur Anlagenoptimierung bzw. einem Energie-Monitoring zur Verfügung. Darüber hinaus können zur Fernwartung und Diagnose MODbus, LON oder BACnet angebunden werden. Weitere spezielle Features sind die interne Datenspeicherung für Trenddaten und Ereignisse auf einer SD-Karte, Baustellenbeheizung über den Zuluftbetrieb oder eine Kaltentrauchung über den Abluftbetrieb.