So sorgt der Lebenszyklusgedanke für Energie- und Kostenersparnis ­ im Shoppingcenter

Kundenindividuelles Klimatisierungskonzept

Beim Neubau des Shoppingcenters Intro Bergheim mit 22 Einzelhandelseinheiten im Zentrum von Bergheim bei Köln standen die individuellen Anforderungen an den Klimakomfort sowie ein möglichst energieeffizienter Betrieb der Gebäudetechnik im Mittelpunkt. Um den individuellen Wünschen der Mieter hinsichtlich Klimatisierung gerecht werden zu können, setzte man hier auf ein Gesamtkonzept auf Basis der Wärmepumpentechnologie in Kombination mit Lüftungssystemen zur dezentralen Klimatisierung und Belüftung

Ende 2019 wurde im Zentrum der Kreisstadt Bergheim in der Kölner Region mit dem Intro Bergheim ein modernes Einzelhandelszentrum mit etwa 19.500 m² Handels- und Gewerbefläche eröffnet. Wo sich früher der örtliche Busbahnhof befand, ergänzt nun ein attraktives Shoppingcenter mit abwechslungsreichem Angebot aus Handel und Gastronomie das Stadtbild. Zu den Mietern gehören die Lebensmittelmärkte Aldi und HIT, der Elek­tronikfachmarkt Expert sowie verschiedene kleinere Einzelhandelsgeschäfte und Gastronomie. Der Busbahnhof wurde in das Center integriert. Der Bau des Shoppingcenters auf der Fläche des früheren Busbahnhofs und in unmittelbarer Nähe des DB-Bahnhofs Bergheim erfolgte bei laufendem Bus- und Bahnbetrieb für den Personennahverkehr und einer dementsprechend beengten räumlichen Situation. 

Herausforderung: unterschiedliche Mieter Ansprüche

Bei der Planung des Intro Bergheim wurde das Gewerk der Klimatechnik bereits frühzeitig berücksichtigt. Ein Großteil der Mieter stand schon im Vorfeld der Fertigstellung fest (so auch Aldi, ­Expert). Neben hocheffizienter HLK-Technik wurde großer Wert auf die ­Einhaltung aller gesetzlichen Bestimmungen zur Energieeinsparverordnung (EnEV) hinsichtlich der COP-Werte der Gebäudetechnik gelegt. Ebenso wichtig waren niedrige Schalldruckwerte, da sich das Intro Bergheim in einem Wohngebiet befindet und die Gebäudetechnik entsprechend leise betrieben werden muss. Die große Herausforderung bestand darin, die unterschiedlichen Planungswünsche und Vorgaben der Mieter in der laufenden Ausführungsphase unter einen sprich­wört­lichen „Hut“ zu bringen. 

360° Gebäudetechnik

Die Osnabrücker Niederlassung der Zimmer & Hälbig GmbH hat die komplette technische Gebäudeausrüstung für Heizung, Lüftung und Klimatisierung geplant und installiert. Das deutschlandweit tätige Unternehmen, ist auf die Realisierung von sogenannten 360° TGA-Konzepten spezialisiert.

Um die Handels- und Gewerbeflächen in Bergheim energieeffizient und klimaschonend zu klimatisieren, setzten die Projektbeteiligten auf den Total-Solutions-Ansatz. „Unser Ansatz ist, unseren Kunden maßgeschneiderte TGA-Konzepte mit einem Systempartner zu liefern. Wir übernehmen mit unseren Mitarbeitern die Planung, Installation und Wartung und decken damit das gesamte Spektrum der Gebäudetechnik ab. Aus diesem Grund haben wir uns beim Intro Bergheim für Systeme von Daikin entschieden“, erklärt Carsten Elixmann, Niederlassungsleiter Osnabrück bei der Zimmer&Hälbig GmbH. Daikin kann mit seinem breiten Produktportfolio bis zu 90 % der technischen Gebäudeausrüstung abdecken. Heizung, Klimatisierung, Lüftung sowie die gesamte Systemsteuerung kommen so aus einer Hand, sind perfekt aufeinander abgestimmt und sparen letztlich Installations- und Wartungskosten. So können ineinandergreifende Systeme energetisch, wartungs- und verwaltungstechnisch optimiert und ohne Kompatibilitätsprobleme kombiniert werden. Im Lebenszyklus des Gebäudes können Schnittstellen- und Kostenre­duktionen und gleichzeitig substanzielle Energie- und CO2-Einsparungen erzielt werden. Marcel Wünning, Projektleiter für ­Kälte-Klimasystemtechnik bei  Zimmer&Hälbig, ergänzt: „Weitere Argumente für Daikin waren die seit Jahren sehr gute Zusammenarbeit, die ­intuitive und kundenfreundliche Bedienbarkeit und sichere Funktionalität der Lösungen sowie der freundliche und kompetente Kundenservice“.

Wärmepumpe – ökologisch und ökonomisch sinnvoll

Die Ausarbeitung sowie Umsetzung des Klimatisierungskonzepts erfolgte von der Osnabrücker Niederlassung der Zimmer&Hälbig GmbH in Zusammenarbeit mit Daikin und dem General­unternehmer Bauwens. Aufgrund der Rahmenbedingungen entschied sich Zimmer & Hälbig für den Einsatz von energieeffizienten Wärmepumpensystemen, die gleichzeitig heizen und kühlen. Wärmepumpen generieren bis zu 75 % der benötigten Energie aus der erneuerbaren Ressource Luft. Das ist ökologisch und ökonomisch sinnvoll. Wegen der eingeschränkten Platzverhältnisse wurden sämtliche Außengeräte auf dem Parkdeck über dem Shoppingcenter ­untergebracht.

Kundenindividuelle Konfiguratio­nen bei Lüftung und Klimatisierung

Für den Einzelhandel sind energieeffiziente Lösungen zur Minimierung der Kosten über die Gesamtlebensdauer ­einer Klimatisierung von maßgeblicher Bedeutung. Für die großen Verkaufsflächen des Intro Bergheim wurden gemeinsam mit den Mietern jeweils individuelle Klimakonzepte erstellt, die den unterschiedlichen Anforderungen der Gebäudenutzer entgegenkamen. So hat ein Elektrofachmarkt selbstverständlich andere Anforderungen an Klimatisierung als die Lebensmittelmärkte Aldi und HIT.

Die für Gewerbekunden angebotenen ­sogenannten Plug&Play-Komplettpakete von Daikin sind eine sofort einsatzbereite Kombinationen aus Wärmepumpen (VRV Technologie oder ERQ Verflüssigungssätze) zum Heizen und Kühlen mit den entsprechenden Lüftungsgeräten. Dies bietet ganzjährig einen hohen Effizienz- sowie Komfortgewinn und erleichtert und verkürzt die Montage. Die Kombination von effizienten Wärmepumpen und Lüftungsgeräten mit Wärmerückgewinnung ist hocheffektiv. Gewerbegebäude wie das Intro Bergheim werden häufig im Kühlmodus betrieben, obwohl die Außenluft zu kalt ist, um unaufbereitet nach innen geleitet zu werden. In diesem Fall wird die Wärme der Abluft aus den Verkaufsräumen dazu verwendet, die einströmende kalte Frischluft vorzutemperieren. Kalte bzw. warme Außenluft wird mithilfe von Rotationswärmeübertragern in den Lüftungsgeräten vorkonditioniert. Da Wärmerückgewinnung jedoch nicht immer genügt, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen, benötigt man eine zusätzliche Heiz- bzw. Kühlquelle. Hier bieten Wärmepumpen von Daikin eine energieeffiziente Lösung: Die Wärmepumpe versorgt sowohl das Register im Lüftungsgerät, welches die frische Luft weiter aufheizt oder abkühlt, als auch die Innengeräte in den Einzelhandelsfilialen und Büros. Projektleiter Wünning erklärt: „Wärmepumpen- und Lüftungstechnologie aus einer Hand zu beziehen, hat nicht nur die Kosten gesenkt, sondern garantiert auch die reibungslose und sichere Kommunikation beider ­Systeme“. 

Flexible Umplanung dank dezentralem Klimatisierungskonzept

Während der laufenden Bauphase gab es einen Mieterwechsel, der eine Umplanung nötig machte. Durch das dezentrale Klimatisierungskonzept war diese Umplanung völlig unproblematisch. Auch zukünftig stellen Mieterwechsel oder Umnutzungen die Haustechnik kaum vor Probleme, denn mit der Wärmepumpentechnologie kann jede Etage eines Gebäudes dezentral und voll funktionsfähig geplant werden. So kann auf die unterschiedlichen Anforderungen flexibel reagiert werden. Die Immobilie wird bei einem Verkauf oder bei einer anderweitigen Nutzung ohne großen zusätzlichen Aufwand für Umbauten problemlos drittverwendbar.

Die Aldi-Filiale im Center hat eine Verkaufsfläche von gut 1.200 m². Durch die Kombination aus einem kompakten Inverter-geregelten ERQ Verflüssigungssatz mit R-410A für den Mono-Betrieb mit einem  Lüftungsgerät für einen Luftvolumenstrom von 6.600 m³/h wird sie klimatisiert bzw. belüftet. Das System kann dabei flexibel auf sich ändernde Lasten reagieren und an die Bedürfnisse des Mieters angepasst werden. Die den Verkaufsräumen angeschlossenen Büro- und Personalräume werden durch ein Split-Klimagerät mit 6 kW Kälteleistung klimatisiert, das sich durch einen niedrigen Geräuschpegel und äußerst geringen Energieverbrauch auszeichnet. Als Innengerät kommt ein Deckengerät zum Einsatz, bei dem die komplette Lamelle in die Decke integriert ist.

Die HIT-Filiale mit einer Grundfläche von ca. 3.000 m² ist die größte Einzelhandelsfläche im Intro Bergheim. Auch hier kommt ein Inverter-geregelte ERQ Verflüssigungssatz mit dem Kältemittel R-410A mit einer Kälteleistung von 12 kW sowie eine VRV Wärmepumpe mit einer Kälteleistung von 65 kW zum Einsatz. Sie sind mit einem Lüftungsgerät kombiniert, das einen Luftvolumenstrom von 25.700 m³/h aufbereitet. Der Verkaufsraum der HIT-Filiale wird von 15 Deckenkassetten klimatisiert, zwei weitere Innengeräte sind im Verkaufsbereich für Obst und Gemüse montiert. Mit nur 245 mm Höhe ist das Deckengerät das schlankste seiner Klasse, selbst schmale Zwischendecken sind kein Problem. Um eine voreingestellte Temperatur sicher einzuhalten, kann das Gerät automatisch zwischen Kühl- oder Heizbetrieb wechseln. Es kann aber auch nur zum Lüften eingesetzt werden, ohne die Raumtemperatur zu verändern. Die Büro- und Personalräume bei HIT werden mit einer Split-Klimaanlage mit dem Kältemittel R-32 und 2,4KW Kälteleistung klimatisiert.  

Beim Expert Elektronikfachmarkt mit einer Verkaufsfläche von 1.450 m² kommt die innovative VRV IV+ Heat Recovery mit 80 kW Kälteleistung und einer Heizleistung von 91 kW zum Einsatz. Das System VRV IV+ arbeitet mit integrierter Wärmerückgewinnung im 3-Leiter-System, wodurch zu Kühlzwecken entzogene Energie an anderer Stelle als Heizenergie genutzt werden kann. VRV IV+ Heat Recovery kann beide ­Betriebsarten Kühlen und Heizen gleichzeitig zur Verfügung stellen.

Die 3-Leiter-Technologie kann Wärme bei niedrigerer Verflüssigungstemperatur zurückgewinnen, weil sie über zwei getrennte Leitungen für flüssiges und gasförmiges Kältemittel verfügt und so einen gleichmäßigeren Kältemittelfluss hat. Das Ergebnis ist eine bessere Energieeffizienz, weil weniger Energie zur Wärmerückgewinnung benötigt wird. Die VRV IV+ Heat Recovery wurde in der Expert Filiale mit einem modularen Lüftungsgerät zur Aufbereitung eines Luftvolumens von 14.400 m³/h kombiniert.

Im Verkaufsraum der Expert-Filiale sorgen 22 Deckenkassettengeräte für die Klimatisierung. Sie eignen sich ideal für große Räume ohne Zwischendecke mit bis zu 3,5 m Höhe wie z.B. Handelsmärkte und sorgen dabei für effektives Kühlen oder Heizen ohne Kapazitätsverlust. Über die Fernbedienung sind fünf Lüfterklappenpositionen zwischen 0° und 60° einstellbar, eine automatische Luftvolumenregelung sorgt für optimales Wohlfühlklima für Kunden und Mitarbeiter. 

Die weiteren öffentlich zugänglichen Bereiche des Centers werden durch zwei inverter-geregelte Kaltwassersätze mit höchster Energieeffizienz, hohem Wirkungsgrad, und einer Heizleistung von jeweils 114 kW klimatisiert. Für entsprechende Kühlung sorgt ein luftgekühlter Multi-Scroll-Kaltwassersatz mit hohem Wirkungsgrad, vermindertem Schalldruckpegel und einer Kälteleistung von 138 kW. 

Auch vier weitere inverter-geregelte ERQ in Kombination mit einem Lüftungsgerät mit einem Luftvolumenstrom von 31.200 m³/h sorgen für die Klimatisierung und Belüftung der öffentlichen Flächen und Gewerberäume der Mall. Neben hoher Effizienz gewährleisten sie eine schnelle Reaktion auf sich ändernde Lasten, die in den öffentlichen Bereichen vor allem durch die sehr unterschiedliche und Uhrzeit abhängige ­Frequentierung mit Kunden entstehen. Auch in saisonalen Übergangszeiten reagiert die Anlage rasch auf Temperaturschwankungen und garantiert jederzeit komfortables Wohlfühlklima.

Intelligentes Energiemanagement

Daikin bietet ein umfassendes Regelungs-Management der kompletten Haustechnik, das nicht nur eigene Systeme, sondern auch Geräte anderer Anbieter integriert. Durch automatisches Ansteuern der einzelnen Innengeräte oder Ladenbereiche per benutzerfreundlicher Fernbedienung sowie einer Plug-&-Play-Verbindung zwischen Wärmepumpen und Lüftungsgeräten lassen sich sämtliche Systeme dezentral und individuell steuern. Ein intelligentes Energiemanagement optimiert die Leistung sämtlicher Geräte rund um die Uhr. Zudem können durch entsprechende Einstellungen für die Zeit vor Ladenöffnung / nach Ladenschluss Einsparungen bei den laufenden Energiekosten erzielt werden.

Das Gesamtkonzept von Zimmer & Hälbig mit den Systemlösungen von ­Daikin mit jeweils kundenindividuellen dezentralen Kombisystemen für Klimatechnik, Heizung und Lüftung arbeitet seit Eröffnung des Intro Bergheim s­törungsfrei und ohne Komplikationen. Zimmer & Hälbig übernimmt auch die komplette Wartung und Serviceleistungen der technischen Gebäudeausrüstung.

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