Regulierte Hallenluft
Sanierungsprojekt: Gutes Klima für Mensch und Maschine
Am Standort von Engel Austria in Schwertberg, Oberösterreich, werden Klein- und Mittelmaschinen für das Kunststoff-Spritzgießen produziert. Die Produktionshallen wurden in den 70-er Jahren errichtet und 20 Jahre später renoviert. Die Arbeitsbedingungen stellten insbesondere an heißen Sommernachmittagen eine große Herausforderung für die Beschäftigten dar.
Deshalb hat man sich zum Ziel gesetzt, ein System zu implementieren, welches einerseits die Temperaturen auf einem arbeitswürdigen Niveau halten und andererseits die Luftqualität verbessern kann.
Zusätzlich mussten die baulichen Besonderheiten am Standort berücksichtigt werden. Es sollte weder Produktionsfläche verloren gehen noch, ein zu langer Stopp der Arbeiten durch die erforderlichen Umbauten nötig sein. „Die größte Herausforderung war der Platzbedarf, da wir keine Produktionsfläche verlieren wollten,“ erinnert sich Florian Tischberger, Projektleiter Werksplanung bei Engel.
Individuelle Lösung nach Kundenwunsch
Infranorm wurde damit beauftragt, die Situation zu analysieren und ein geeignetes System zu implementieren, um die Bedingungen nachhaltig zu verbessern. Angewandt wurde dabei der ganzheitliche Ansatz Infranomic-Engineering, bei dem vom Wertschöpfungsprozess ausgehend, von innen nach außen Lösungen entwickelt und die Anforderungen des Gebäudes integriert werden.
Die Ziele waren klar definiert:
- Ganzjährige Temperierung der Hallenluft, abgestimmt auf die jeweiligen Außen- und Innenbedingungen
- Erhöhung der Luftqualität durch eine intelligente Kombination von Hallenluft-Absaugung, Frischluftzufuhr und Luftverteilung
- Integration der neuen Anlagekomponenten in die bestehende Gebäudestruktur, um Platz zu sparen
- Helikopter-Transport der Anlagenkomponenten zur zentral am Betriebsgelände gelegenen Halle, um eine aufwändige Kran-Montage und lange Produktionsstillstände zu vermeiden
- Integration der Anlagen-Steuerung in die bestehende Gebäudeleittechnik plus Möglichkeit zur Fernwartung durch externen Service-Support
Module im Zusammenspiel
Die Wahl fiel auf eine Kombination der verschiedenen „Sustainable Hall Conditioning“ Module. Zusammen mit einem Planungsunternehmen vor Ort wurde eine Anlage abgestimmt auf die räumlichen Gegebenheiten konzipiert. Die Realisierung mit Auswahl, Anschaffung und Einbau der verschiedenen Komponenten wurde von Infranorm geplant, koordiniert und durchgeführt.
Sustainable Hall Conditioning bedeutet, dass über das ganze Jahr hinweg gleichbleibend angenehme Bedingungen in der Produktionshalle herrschen. Bei hohen Wärmelasten in der Halle und bei hohen Außentemperaturen wird die Außenluft vor dem Einblasen in die Halle durch einen zweistufigen adiabaten Kühler geführt. Die Lufttemperatur wird mittels Verdunstungskühlung unter die Außentemperatur gesenkt, ohne Einsatz einer Kompressionskältemaschine. Bei niedrigen Außentemperaturen ist diese adiabate Kühlung deaktiviert. Es erfolgt eine „freie Kühlung“ mit Außenluft über eine temperaturgeregelte Ventilation. In der Übergangszeit gewährleistet ein Mischluftgerät die Versorgung mit Frischluft.
Je nach aktueller Außentemperatur und interner Wärmelast wird kalte Frischluft mit warmer Hallenluft vermischt. Bei sehr niedrigen Außentemperaturen und niedrigen Wärmelasten in der Halle erfolgt die Lufterwärmung mit einem Heizregister für Pumpenwarmwasser. So sind sowohl ein definierter Frischluftanteil als auch eine angenehme Hallentemperatur sichergestellt. Die Luftverteilung wird in 3D geplant, um eine optimale Versorgung aller Bereiche sicherzustellen. Bei diesem Projekt bestand eine Herausforderung in der großen Hallenbreite. Daher kamen zu den textilen Zuluft-Schläuchen und den Quellluft-Auslässen sogenannte Weitwurfdüsen zum Einsatz. Diese Düsen sind mit elektrischen Klappen ausgestattet und blasen die Luft je nach Anforderung nach unten oder nach oben ein. So können thermische Konvektionsströmungen perfekt genutzt werden, um die komplette Halle mit Luft zu versorgen, Energie zu sparen und unangenehmen Zug zu vermeiden.
Die neue Anlage ermöglicht eine Frischluftzufuhr von bis zu 70.000 m3 pro Stunde, im Vergleich zu klassischen Lösungen reduzieren sich die Betriebskosten um bis zu 79 Prozent, der CO2 Ausstoß bis zu 82 Prozent.
Saubere Luft
Die Außenluft wird vor der Kühlung mit einem G4 Filter (Iso Coarse >60 %) gereinigt. Die im Mischluftgerät genutzte Hallenluft wird ebenso mit einem G4-Filter vorgereinigt. Die Mischluft selbst wird in einer zweiten Filterstufe mit einem F7-Filter nachgereinigt. Diese Vorgangsweise gewährleistet die notwenige Luftreinheit und schont gleichzeitig den kostenintensiveren F7-Filter.
Platzsparende Gebäudeintegration
Um die Anlage in das bestehende Gebäude integrieren zu können, ohne die Gebäudestatik negativ zu beeinflussen, wird das Gewicht der Kühlanlagen in eine tragende Dachzarge abgeführt. Die Konstruktion des Rahmens bietet dabei Platz für Elektro- und Wasserleitungen; es sind keine zusätzlichen Dachöffnungen erforderlich. Der Grundrahmen und die innenliegenden Bauteile sind durch Paneele vor äußeren Einflüssen geschützt.
Steuerung und Fernwartung
Die Anlage verfügt je Einheit über einen Schaltschrank mit integrierter SPS. Die Steuerung der gesamten Anlage wurde auf Kundenwunsch in die bestehende Gebäudeleittechnik integriert. Durch das ergänzende Fernwartungsmodul können externe Support-Anfragen ohne Einsatz vor Ort aus der Ferne erledigt werden. Das spart Anfahrtszeiten und Kosten.
