Pumpen im Fußballmuseum
Bedarfsgerechte Wärmeverteilung dank Gebäudeleittechnik
´54, ´74, ´90, 2014 – diese Zahlen wecken in deutschen Fußballfans über Generationen hinweg euphorische Erinnerungen an die gewonnenen Weltmeisterschaften. Wie die „vier Sterne“ auf den Trikots der deutschen Nationalmannschaft zustande kamen, erzählt das Deutsche Fußballmuseum in Dortmund – und noch jede Menge andere unterhaltsame Geschichten. Eine „Action-Arena“, ein Eventbereich und Gastronomie runden im wahrsten Sinne des Wortes das Erlebnis „Fußball“ ab. Damit beim Jubeln, Staunen und Spielen die Besucher überall die optimale Wohlfühltemperatur vorfinden, wurde hier ein „neues taktisches Konzept“ für die Klimatisierung verwirklicht. Dazu gehören Wilo-Pumpen, die von der Gebäudeleittechnik gesteuert werden und bedarfsgerecht Wärme oder Kälte fördern.
Unterschiedlicher konnten die Anforderungen an die Klimatisierung im neuen Deutschen Fußballmuseum (www.fussballmuseum.de) in Dortmund kaum sein: Eine mehrere Meter hohe Glasfront mit multimedialen Elementen gewährt Besuchern beispielsweise erste Einblicke in die Welt des deutschen Fußballs – und darf deshalb nicht beschlagen. Auf der Museumsebene werden dem Fan wiederum spannende Geschichten zur Nationalmannschaft, den Bundesligisten und herausragenden Spielern erzählt – und ziehen die Besucher in ihren Bann. Ein weiteres Geschoss bietet einen atmosphärischen Rahmen für Events und Galas – je nach Anlass von stillvollen Diners bis ausgelassenen Partys. In dieser Multifunktionsarena im Untergeschoss können die Fans auch neu gewonnene Fußballweisheiten direkt auf dem Spielfeld ausprobieren – und kommen ins Schwitzen. Für den sportlich-kulinarischen Höhepunkt werden auf den Speisekarten der verschiedenen Gastronomie-Bereiche außerdem die aktuellen Gerichte der Nationalmannschaft angeboten.
Um bei diesen sehr unterschiedlichen Aktivitäten stets optimale Klimaverhältnisse herstellen zu können, wird im Deutschen Fußballmuseum das gesamte „Spielfeld“ an technischen Möglichkeiten ausgenutzt. Energie zum Heizen liefert der 400 kW Fernwärmeanschluss. Kälte erzeugen zwei Kaltwassersätze mit je 300 kW Leistung. Um möglichst energiesparend zu arbeiten, sind sie mit einem Direktverdampfungs-Freikühlsystem gekoppelt. Zusätzlich arbeitet die Raumlufttechnische Anlage mit adiabatischer Kühlung. Die Verteilung von Wärme und Kälte erfolgt mit verschiedenen Systemen, angepasst an die Art und Anforderung der Nutzung: über die Lüftung, ergänzt durch Flächentemperierung, Unterflurkonvektoren oder Heizkörper.
Übergreifend werden jedoch alle Heiz- und Kühlkreise über eine Gebäudeleittechnik (GLT) gesteuert. Sie regelt auch temperatur- und zeitabhängig die Umwälzpumpen („Wilo-Stratos“, Anschlussnennweite DN 65) jeder Verteilung. So ist eine ausreichende, aber sparsame sowie eine rechtzeitige, aber nicht unnötige Temperaturhaltung der einzelnen Gebäudeteile gewährleistet.
Wärme- und Kälteverteilung
Die Ausstellungsflächen im ersten und zweiten Obergeschoss werden über die Lüftung beheizt bzw. gekühlt. Im Foyer sind Unterflurkonvektoren installiert. Sie geben warme Luft entlang der hohen Glasflächen ab. Damit werden die in der kühlen Jahreszeit dort abfallenden Kaltluftströme abgehalten und das Beschlagen der Fenster verhindert. In der Multifunktionsarena ist zusätzlich eine Fußbodenheizung eingebracht, die auch zur passiven Kühlung genutzt wird. Denn hier können sowohl stilvolle Galas stattfinden als auch ein Fußballfeld aufgebaut werden. Und weil die großen Glaselemente im Sommer entsprechenden Wärmeeintrag bringen, sind zusätzlich zur gekühlten Zuluft für die Spitzenlastabdeckung Kühlkassetten in die Decke eingelassen. Die Nebenräume hingegen werden durch konventionelle Heizkörper beheizt. Je nach Temperaturniveau fördern dementsprechend die Wilo-Pumpen der einzelnen Heiz- und Kühlkreise bedarfsgerecht die erforderliche Energiemenge.
Gebäudeleittechnik
Für den technischen Leiter des Deutschen Fußballmuseums, Dipl.-Wirt.-Ing. Andreas Heine, ist dabei die Anbindung der Pumpen an die GLT von entscheidender Bedeutung: „Die Wärme- und Kälteanforderung läuft sowohl außentemperaturgesteuert als auch zeitgesteuert entsprechend der regulären Öffnungszeiten des Museums. Finden Sonderveranstaltungen statt, müssen wir natürlich von dieser Routine abweichen können“. Und das geht dank GLT mit einem einfachen Klick oder Touch: Schon in der Technikzentrale lässt sich die Heiz-Kühlanlage per Anlagenschemen über Touchscreen steuern. Über die GLT als Büroarbeitsplatz sind darüber hinaus Temperaturen und Zeiten je Nutzungseinheit einzustellen. „Findet zum Beispiel im Eventbereich eine Abendveranstaltung statt, wird der Termin im Kalender der GLT eingetragen, ebenso das dann gewünschte Temperaturniveau. Vorlaufzeiten zum punktgenauen Erreichen der gewählten Raumtemperatur ermittelt die GLT in Abhängigkeit der Außentemperatur selbstständig. Allerdings können wir auch immer noch manuell eingreifen“, so Heine. Gebäudeteile, die zu Events außerhalb der Öffnungszeiten nicht genutzt werden, fahren auf die übliche, energiesparende Temperaturhaltung herunter.
Umwälzpumpen
„Einen wesentlichen Beitrag zur Begrenzung des Primärenergiebedarfs des Fußballmuseums leistet die hocheffiziente Wilo-Pumpentechnologie“, erklärt Christian Kruse, Vertriebsleiter DACH bei Wilo (www.wilo.de). „Insgesamt wurden 21 Umwälzpumpen verbaut. Dabei kommen 15 Pumpen bei der Wärme- und sechs bei der Kälteverteilung zum Einsatz“. Die Nassläufer-Umwälzpumpen der Baureihe „Wilo-Stratos“ weisen einen Energieeffizienzindex von ≤ 0,20 auf. Das ist zurzeit Benchmark der Ökodesign-Richtlinie (ErP). Darüber hinaus schöpfen die Pumpen das Einsparpotential der stufenlos regelbaren EC-Motoren durch eine neue Funktion aus. Sie heißt „Q-Limit“ und begrenzt den Volumenstrom in jedem Verteilkreis auf einen einstellbaren Wert zwischen 25 und 90 % der maximalen Durchflussmenge. Wird der voreingestellte Wert erreicht, regelt die Pumpe auf der Kennlinie entlang dieser Begrenzung. „Dadurch können die Fördermengen schnell und bedarfsgerecht angepasst werden“, so Christian Kruse. „Gleichzeitig werden ineffiziente Heiz- oder Kühlszenarien nachhaltig vermieden.“
Die Nassläufer-Pumpe „Wilo-Stratos“ ist für den Einsatz in Warmwasserheizungen, Klimaanlagen und geschlossenen Kühlkreisläufen entwickelt worden. Der Energieeffizienzindex (EEI) liegt für die Einzelpumpe bei ≤ 0,20. Mit der voreinstellbaren Begrenzung des Volumenstroms (Q-Limit-Funktion) sind effizienzsteigernde Betriebsanpassungen möglich.
Insgesamt lässt sich die Pumpe auf vier Betriebsarten einstellen:
• Stellerbetrieb (n=constant)
• Δp-c für konstanten Differenzdruck
• Δp-v für variablen Differenzdruck
• Δp-T für temperaturgeführten Differenzdruck
Dabei spielt der EC-Motor alle Vorteile einer stufenlosen Regelung aus. Hinzu kommt die Möglichkeit der Steuerung über eine Gebäudeleittechnik. Die „Wilo-Stratos“ kann mit den Schnittstellen Modbus, BACnet, CAN, LON, PLR, DP, Ext. Aus, Ext. Min., SBM, Ext. Aus/SBM ausgerüstet werden. Die hydraulischen Anschlüsse gehen von DN 32 bis DN 100, der Nenndruck von 6/10 bar und 16 bar als Sonderlösung.
