Heizung/Energie | Wärmeverteilung und -übertragung | 03.11.2017

Sporthalle modernisiert

Deckenstrahlheizung mit LED-Beleuchtung

Eine helle, gut zu beheizende Sporthalle – das ist das Ergebnis der Modernisierung in der Gemeinschaftsgrundschule Am Lousberg in Aachen. Die Wärmeverteilung erfolgt durch Heiz-Kühl-Elemente, in die LED-Leuchten integriert wurden.

  • Die Turnhalle wurde 1964 errichtet, das Schulgebäude am Lousberg in Aachen bereits 1955. Quelle: Best GmbH, Isernhagen

  • An der Fensterfront wurde ein Rücksprung erforderlich, damit die hoch eingebauten Fenster weiterhin zu öffnen sind. Quelle: Best GmbH, Isernhagen

  • Eine Gas-Brennwertheizung versorgt die Doppelturnhalle. Quelle: Best GmbH, Isernhagen

  • Die Anordnung der Gebäude Quelle: Stadt Aachen

In die Jahre gekommen war die Doppelturnhalle der Gemeinschaftsgrundschule Am Lousberg in Aachen. Dort werden derzeit ca. 200 Kinder in 8 Klassen unterrichtet. Das 1964 errichtete Sportgebäude erhielt im Zuge der Baumaßnahme 2015 bereits eine Dachdämmung. Für die Nutzung war aber vor allem von Bedeutung, die Wärmeversorgung zu erneuern. Die frei stehende Halle wurde von Dunkelstrahlern beheizt, die jedoch relativ hohe Kosten verursachten. Nun arbeitet in einer der beiden Hallen bereits eine Deckenstrahlheizung, in die zudem sparsame LED-Leuchten integriert sind. Die zweite Halle, die vom benachbarten privaten Gymnasium St. Ursula genutzt wird, soll in Kürze ebenfalls modernisiert werden.

 

Monitoring

Über das Energie-Monitoring-System der Stadt Aachen kann für jede Liegenschaft genau und zeitnah der Verbrauch von Wärme, Strom und Wasser erfasst werden. Ziel ist es, eine optimale Versorgung bei möglichst geringem Verbrauch umzusetzen. Dazu werden beispielsweise Störungen schnell aufgespürt und behoben. Auch „Energiefresser“ wie alte Heizungen oder Beleuchtung konnten schon in zahlreichen Gebäuden erneuert und auf sparsame Geräte umgerüstet werden. Darüber hinaus hat das Gebäudemanagement ein Dokument erstellt, das Regeln und Verfahrensweisen sowie Lösungsansätze aufzeigt. Diese „Aachener Planungsbausteine“, Leitlinien zum nachhaltigen Bauen, sollen die Arbeit weitestgehend standardisieren, ohne jedoch Individuallösungen grundsätzlich auszuschließen. Hier ist auch festgelegt, dass in der Regel Fernwärme zur Beheizung eingesetzt wird. Diese wird in Aachen durch Kraft-Wärme-Kopplung gewonnen und erfüllt die Vorgaben in Bezug auf den regenerativen Anteil hinsichtlich des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetzes. Ist Fernwärme nicht möglich, wird Gas-Brennwerttechnik eingesetzt.

Dieser Fall war auch für die Schulturnhalle gegeben, denn ein Anschluss an das Fernwärmenetz wäre durch die Lage auf dem Schulgelände nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand umzusetzen gewesen. Daher wurde eine Gas-Brennwertheizung mit 45 kW installiert, die ausschließlich für die Doppelturnhalle genutzt wird. Die Fachabteilung Technische Gebäudeausrüstung der Stadt Aachen, die für die Maßnahme verantwortlich war, legte außerdem fest, die Dunkelstrahler zu entfernen und gegen sehr viel effizientere Heiz-Kühl-Elemente auszutauschen. Gleichzeitig wurde eine sparsame Beleuchtung installiert – integriert in die Heizung von der Decke. Diese Kombination konnte mit Hilfe des Herstellers Best (www.best-kuehlheizen.de) umgesetzt werden, der neben der Planung auch die Inbetriebnahme übernahm.

 

Planung

Für die Halle von 25 m Länge, 12,5 m Breite und 6 m Höhe wurde der Typ „HKE-CS“ gewählt. Dies sind besonders leichte Deckenstrahlplatten, bestehend aus Kupferrohren mit 15 x 0,75 mm und Kopfstücken mit 28 x 1,5 mm, die strömungsgünstig ausgehalst und zu Registern verlötet werden. Die Rohre werden mittels eines patentierten Verfahrens in ein Aluminiumstrahlblech von 1 mm Dicke eingepresst. Das standardmäßig gelochte Strahlblech verbessert zudem die Raumakustik der Turnhalle. Der Achsabstand der Rohre zueinander beträgt 100 mm.

Die Elemente weisen standardmäßig eine seitliche Aufkantung von 75 mm nach oben und eine Doppelkantung nach innen zur Längsversteifung und Justierung der 40 mm starken Wärmedämmung auf. Zur Querstabilisierung sind Profile eingeschweißt, die gleichzeitig als Aufhängeachsen genutzt werden. Das Betriebsgewicht der Ausführung liegt ca. bei 10 kg pro m², was besonders bei Modernisierungen vorteilhaft ist. Der Massenstrom wird für die gesamte Anlage mit 2.400 kg/h bei einer Betriebstemperatur von 70/55 °C angegeben. Als Raumtemperatur wurden 18 °C angesetzt. Die in Weiß (RAL 9016) hergestellten Elemente entsprachen dem Wunsch an eine möglichst helle Raumumschließungsfläche.

 

Umsetzung

Die Gesamtfläche von 312,5 m² teilt sich in 90 m² aktive und 222,5 m² passive Fläche, als Heizleistung werden ca. 41 kW angegeben. Durch die hoch angesetzten Kippfenster in der Wand aus Glasbausteinen wurde die Decke mit einem Rücksprung versehen, damit die Nutzung der Fenster sichergestellt ist. Für die Montage arbeitete man mit einem Gerüst und einer Hebebühne, um die Elemente in Position zu bringen. Die Volumenstromregler für den hydraulischen Abgleich wurden installiert, die Anschlussverrohrung erfolgte durch einen Heizungsbauer.

44 Beleuchtungskörper sind in die Decke integriert, je 4 für die Breite und 11 für die Hallenlänge. Diese wurden werkseitig eingebaut und mit einer DALI-Steuerung versehen. Bei DALI (Digital Addressable Lighting Interface) handelt es sich um einen herstellerübergreifenden Schnittstellenstandard für dimmbare elektronische Vorschaltgeräte, der mehr Funktionalität bei einfacherer Handhabung bietet. Die Verdrahtung wurde werkseitig mit Steckern und Kupplungen vorbereitet, so dass lediglich der Anschluss durch einen Elektriker vor Ort zu erfolgen hatte. Als Auslegungswert wurden 500 Lux angesetzt.

Nach der Modernisierung bietet die Turnhalle durch ihre helle Gestaltung, die Strahlungswärme und die sparsame und trotzdem helle LED-Beleuchtung optimale Bedingungen für den Schulsport. Insgesamt punktet die Deckenstrahlheizung inklusive Leuchtkörper durch ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Deckenstrahlheizung

Eine Deckenstrahlheizung beheizt den Raum zu etwa zwei Dritteln über Strahlungswärme. Da die Temperatur der Umgebungsflächen angehoben wird und die Luftgeschwindigkeit sehr gering bleibt, kann die Lufttemperatur um bis zu 3 °C (im Vergleich zu einer konventionellen Heizung) abgesenkt werden. Die Empfindungstemperatur, ein wesentliches Merkmal der Behaglichkeit, bleibt dabei gleich. Damit bietet die Deckenstrahlheizung einen äußerst wirtschaftlichen Umgang mit Energie. Weitere Vorteile sind beste Regelbarkeit und kurze Aufheizzeiten aufgrund des geringen Speichervolumens. Die Elemente an der Decke sind praktisch wartungsfrei und weisen eine lange Lebensdauer auf. Die Folgekosten sind im Vergleich zu denen für Dunkel- oder Hellstrahler deutlich niedriger, so dass eine dauerhaft effiziente Erwärmung gegeben ist.

Autor: Marion Paul-Färber
Last PR
Osnabrück

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    Bildquelle: Wosilat Fotografie

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