Natürliche Lüftung im Kieler „Haus der Wirtschaft“

(4.11.2020) Von Beginn an - also seit 2004 - nutzt die Kieler Industrie- und Handelskammer im „Haus der Wirtschaft“ ein automatisiertes Belüftungssystem. Dazu wurden antriebsgesteuerte Fenster bei Verzicht auf klassische Klimatechnik in das umfangreiche Energiekonzept des siebenstöckigen Gebäudes integriert. Da es nach 13 Jahren Probleme mit der Lüftung gab und benötigte Ersatzteile nur noch schwer erhältlich waren, entschied sich der Bauherr 2019 für die Umrüstung auf neue Komponenten von WindowMaster.

Die automatisierte natürliche Lüftung im „Haus der Wirtschaft“ (siehe Google-Maps) erfolgt über Öffnungen im großzügigen Atrium, das über fünf Stockwerke reicht. Zudem wurden das Bistro sowie die 28 Büros mit Fensterantrieben ausgestattet und mit einer zentralen Steuerungseinheit vernetzt. Damit einher geht ein integrierter Rauch- und Wärmeabzug (RWA) als wichtiges Element des vorbeugenden Brandschutzes.

Umrüstung auf NV Advance

In einem ersten Schritt wurde das Gebäude mit der Raumklima-Steuerung NV Advance sowie der RWA-Zentrale FlexiSmoke ausgerüstet. Eine Simulation der thermischen Strömungsverhältnisse - die Computational Fluid Dynamics-Analyse (CFD-Analyse) - war allerdings aufgrund der Gebäudestruktur und Aufgabenstellung bei der Planung nur im kleinen Umfang erforderlich. Diese Methode nutzt WindowMaster üblicherweise, um Interaktionen zwischen Wettervariablen und individuellen Gebäudeeigenschaften numerisch zu berechnen und dadurch konkrete Regelalgorithmen für die Software zu bestimmen.

Damit die Gebäudenutzung nicht unnötig eigeschränkt wurde, übernahm Window­Mas­ter selbst die komplette Umrüstung innerhalb von vier Wochen - während der Sommerferien. Auch mussten in dieser kurzen Zeit in einigen Bereichen neue Leitungen und Taster sowie Sensoren montiert und die RWA-Anlage sachverständig abgenommen werden. Die eingesetzten Systeme steuern nun sowohl den Rauch- und Wärmeabzug im Atrium als auch die vorhandenen Antriebe im Bistro und in den Büros mit integrierten Lüftungscontrollern.

Smarte Belüftung in neun Zonen

Die Steuerungssoftware bewegt die Fensterelemente automatisch. Dabei reagiert sie unmittelbar auf Messwerte im Innen- und Außenraum. Dazu zählen ...

• Temperatur,
• CO₂-Gehalt,
• Windgeschwindigkeit und -richtung sowie
• Regen und Helligkeit.

Sobald festgelegte Werte überschritten werden, schickt die Raumklimalösung NV Advance ein Signal an die Motorcontroller, die das Öffnen beziehungsweise Schließen von Fenstern veranlassen.

Alle Richtwerte lassen sich mit den Gebäudenutzern abstimmen und auf die Nutzungsbedingungen anpassen. Auch besteht die Möglichkeit, die Automatik zu übergehen und Fenster händisch zu bedienen. Gleichwohl übernimmt die Automatik wieder nach Feierabend für eine effektive Nachtauskühlung.

Der ganze Bau ist – mit seinen einzelnen Geschossen, den Büroräumen sowie dem Bistro – in neun Belüftungszonen eingeteilt. „Die neu geschaffenen Einzelbereiche ermöglichen eine präzisere Steuerung und erzeugen damit ein ausgeglicheneres Innenraumklima. Selbst bei Regen ist es möglich, die Fenster in Abhängigkeit der Windrichtung und -stärke auch noch teilweise zu öffnen“, erklärt Marco Fröse, Mitarbeiter im Objektvertrieb bei WindowMaster.

Aus Alt mach Neu

Zuletzt  ersetzte WindowMaster auch die vorhandenen Fensterantriebe durch eigene Produkte. Durch diesen Schritt wurde das Belüftungssystem mit der bereits installierten Steuerungseinheit weiter optimiert. Die Wahl fiel auf 111 24-VDC-Antriebe des Typen WMX 804 mit lackiertem Zinkgehäuse und Stahlkette zur aufgesetzten oder integrierten Montage.

Eine besondere Herausforderung bestand darin, die vorhandenen Produkte auszubauen und die neuen Antriebe formschön einzusetzen. Die Antriebe verfügen über eine Zugkraft von 200 Newton bei einer Druckkraft von bis zu 150 Newton. Ihre Zuhaltekraft liegt bei 3.000 Newton.

In Verbindung mit den Motorcontrollern sind beim Öffnen und Schließen der Fenster drei Geschwindigkeiten möglich:

• Automatisch gesteuert fahren die Ketten langsam und nahezu lautlos aus.
• Im manuellen Modus sind sie schon etwas schneller.
• Die höchste Geschwindigkeit wird im RWA-Modus erreicht, um im Ernstfall für erhöhte Sicherheit und eine schnelle Entrauchung zu sorgen.

Eine automatische Last- und Endabschaltung erhöht die Lebenszeit der Fensterdichtungen, während die Antriebe zudem jederzeit in entsprechende Idealpositionen reversieren.

Weitere Informationen zur natürlichen Lüftung und zu Fensterantrieben können per E-Mail an WindowMaster angefordert werden.