Wärmeverteilung und integrierte Hallenbeleuchtung

Die sportaffine Große Kreisstadt Waldkirch befindet sich etwa 16 km nordöstlich von Freiburg im Breisgau. Die Georg-Schindler-Sporthalle im Stadtteil Kollnau wird sieben Tage die Woche, jeweils von 8-22 Uhr genutzt. Vom Babyturnen bis zum Seniorensport: Die Sporthalle mit Dusch- und Umkleidetrakt bietet Schulen und Vereinen Raum für Sportunterricht und -kurse für jede Altersstufe. Die 1982 erbaute Sporthalle in Massivbauweise besitzt eine Länge von 36 m, eine Breite von 21 m und eine Höhe von 6,90 m. Der Umkleidetrakt befindet sich in einem separaten Gebäude. 2016 war die technische Lebensdauer der Heizkesselanlage der Georg-Schindler-Halle erreicht. Anlässlich der Erneuerung dieses Wärmeerzeugers kam beim zuständigen Fachplaner Bernd Rieger vom Ingenieurbüro für Energieeffizienz und Gebäudetechnik die Frage auf, ob das gesamte Technikkonzept der Sporthalle noch zeitgemäß ist. Anschließend erstellte das Ingenieurbüro einen Sanierungsvorschlag für ein modernes Wärmeverteil- und Heizsystem sowie für eine Beleuchtungsanlage.

Flächenheizsystem gesucht

„Wir wollten auf jeden Fall weg von der bestehenden Luftheizung, hin zu einem statischen Flächenheizsystem“, so Fachplaner Bernd Rieger. „Heizkörper waren aufgrund der vorhandenen Prallschutzwände, welche nicht belegt werden konnten, keine Option.“ Auch eine Fußbodenheizung kam für die Sporthalle in Waldkirch nicht in Frage, da der Boden nicht Teil des Sanierungsprojekts war. Das Ingenieurbüro entschied sich deshalb für Deckenstrahlplatten zur Beheizung der Georg-Schindler-Halle. Mit der neuen Heiztechnologie sollte in erster Linie die Energieeffizienz gegenüber dem bestehenden Luftheizsystem verbessert werden.

Die Beleuchtung in der Sporthalle sollte im Zuge der Sanierung erneuert werden. Als Ergänzung zur natürlichen Beleuchtung durch die Oberlichter im Flachdach waren Bauherr und Planer auf der Suche nach einem qualitativ hochwertigen und langlebigen LED-System. Beim Raumklimaspezialisten Zehnder (www.zehnder-systems.de) wurden sie fündig: „Zehnder ist hinsichtlich Deckenstrahlplatten sehr erfahren. Außerdem gibt es bei diesem Hersteller seit kurzem auch die Möglichkeit, die LED-Beleuchtung in die Deckenstrahlplatten zu integrieren“, berichtet Rieger. Im Vordergrund stand dabei das optisch ansprechende Erscheinungsbild dieser innovativen Kombination von Deckenstrahlplatten und LED-Einbauleuchten. „Auch kostentechnisch war diese Kombination optimal geeignet für die Waldkircher Sporthalle“, so der Fachplaner. Zudem waren die Ballwurfsicherheit und Massivität des Zehnder Systems von Bedeutung. Für die hocheffiziente Beleuchtungstechnologie konnte eine staatliche Förderung, ein LED-Sanierungsprogramm in Kombination mit einer tageslichtabhängigen Beleuchtungssteuerung, in Anspruch genommen werden.

24 Deckenmodule verbaut

Die Baumaßnahmen im Rahmen der Sanierung begannen Ende Juli 2016 und wurden Anfang November desselben Jahres fertiggestellt. Die Montage der Deckenstrahlplatten erfolgte durch Zehnder und war innerhalb von wenigen Tagen abgeschlossen. Insgesamt wurden in der Sporthalle Waldkirch 24 Deckenmodule vom Typ „Zehnder ZBN“ montiert. Diese besitzen jeweils eine Breite von 1,20 m, eine Länge von 4,30 bis 5,30 m sowie eine Gesamtlänge von 118 m. Die Zehnder Deckenstrahlplatten wurden per Kettenabhängung an Weitspannträgern befestigt. Die Verbindung der einzelnen Deckenstrahlplatten-Elemente erfolgte mittels Panzerschläuchen, welche entlang der Deckenkonstruktion mehrfach durch vorgefertigte Leimbinderbohrungen geführt wurden. Insgesamt sorgen 40 in die Deckenstrahlplatten integrierten LED-Einbauleuchten, mit zwei Beleuchtungsvarianten (500 / 750 lx) für eine optimale Ausleuchtung der Halle. Eine einwandfreie Funktion der LED-Einbauleuchten ist bis zu einer maximalen Vorlauftemperatur von 80 °C gegeben.

Die Wärmeversorgung war Teil des Sanierungskonzepts der Georg-Schindler-Halle: Es wurde ein mit Erdgas betriebenes Blockheizkraftwerk mit einem Gas-Brennwertkessel als Spitzenlast eingebaut. Die Anbindung des Blockheizkraftwerks an das Zehnder Wärmeverteilsystem läuft über einen Pufferspeicher. Über Zonenventile können unterschiedliche Gruppen an Deckenstrahlplatten separat angesteuert werden. Dies ermöglicht eine individuelle Beheizung einzelner Zonen innerhalb der Sporthalle. Die Deckenstrahlplatten wurden mit einer Vorlauftemperatur von 65 °C und einer Rücklauftemperatur von 45 °C ausgelegt. Die Raumtemperatur der Sporthalle beträgt dabei 18 °C.

Der große Vorteil der Deckenstrahlplatten: Eine von den Sporttreibenden als besonders behaglich empfundene Wärme bei zugleich maximaler Energieeffizienz für den Hallenbetreiber. Denn die Wärmeverteilung nach dem Strahlungsprinzip erwärmt im Gegensatz zu den bisher eingesetzten Lufterhitzern nicht das gesamte Luftvolumen der Waldkircher Sporthalle, bei der ein Großteil der warmen Luft nach oben steigt und sich die Wärmeenergie unwirtschaftlich und sinnlos unter dem Hallendach staut. Vielmehr funktionieren Deckenstrahlplatten nach dem Sonnenprinzip: Von warmem Wasser durchströmt geben sie ihre Energie überwiegend in Form von Infrarotstrahlung ab, die sich erst beim Auftreffen auf den menschlichen Körper oder Gegenstände in Wärme umwandelt. Durch diese Funktionsweise kann die Lufttemperatur bei gleicher Empfindungstemperatur um 3 °K geringer gehalten werden als bei einem umluftbasierten System. Durch diesen Effekt lassen sich bis zu 40 % Energiekosten einsparen.

InfrarotWärme

Die mittels Infrarotstrahlung erzeugte Wärme wirkt angenehm auf die Nutzer der Sporthalle. „Ein weiterer positiver Effekt ist, dass keine Luftumwälzung in der Halle stattfindet, so dass unangenehme Zugluft der Vergangenheit angehört. Gerade für den empfindlichen, schwitzenden Körper des Sportlers ist das ein wichtiger Aspekt“, erklärt Rieger. „Zudem erwärmt sich über die Deckenstrahlplatten auch der Hallenboden selbst. Das bedeutet, die Sportler fühlen sich besonders wohl auf dem angenehm warmen Boden. Bei einer möglichen alternativen Fußbodenheizung wäre die Temperatur am Boden für den Sportler zu hoch gewesen“, führt Rieger weiter aus.

Mit den LED-Einbauleuchten kann im Vergleich zu alternativen Beleuchtungsoptionen, wie beispielsweise Halogen- oder Metalldampftechnik, eine Energiekosteneinsparung von bis zu 90 % erreicht werden. Darüber hinaus ermöglichen die LED-Einbauleuchten von Zehnder den ballwurfsicheren Einsatz gemäß DIN 18032. Lange Lebensdauer und hohe Schaltfestigkeit sorgen zusätzlich für einen wartungsfreien Betrieb. Auch überzeugt die LED-Technologie von der ersten Betriebsminute an durch ihre hocheffiziente Lichtintensität – ohne langwieriges Aufheizen des Leuchtmittels. Zusätzlich kann die Beleuchtungsstärke manuell angepasst werden.

Fachplaner Rieger sowie die Nutzer der Georg-Schindler-Sporthalle sind rundum zufrieden mit der Zehnder Komplett-Lösung aus innovativem Heiz- und Beleuchtungssystem. „Die Helligkeit in der Halle hat sich deutlich verbessert. Auch die Temperaturverteilung im Raum ist angenehmer“, fasst Rieger zusammen. So haben die sportlichen Waldkircher zu jeder Jahreszeit ein optimales Raumklima und perfekte Lichtverhältnisse bei der Ausübung ihrer Hobbies.