TGA Heizungstechnik

TGA Ausgabe 09-2011
Dunkelstrahler für Hallen

Wärme landet dort, wo sie benötigt wird

Abb. 1 Abgewinkeltes Strahlungsband in einer Einkaufspassage. (Quelle: Vacurant)
Abb. 1 Abgewinkeltes Strahlungsband in einer Einkaufspassage.

Sportstätten, Verkehrsbauten und hohe Hallen von Industrie und Handel werden zunehmend per Dunkelstrahler beheizt. Ein Vorteil der statischen Heizung gegenüber der Ventilation: Sie temperiert nur die Aufenthaltszonen der Mitarbeiter und nicht die Luft im Dachbereich.

Langwellige Wärmestrahlen von Dunkelstrahlern (auch: Infrarotstrahlung) werden nur dort wirksam, wo sie auftreffen und erhöhen die Oberflächentemperatur der raumumschließenden Flächen, der Halleneinrichtung und auch der anwesenden Personen. Dadurch lässt sich bei gleicher empfundener Raumtemperatur die Lufttemperatur in der Halle um 2 bis 3 K senken, thermischer Komfort und Energiespareffekt ergänzen sich Abb. 1 somit.

Die Strahlen erwärmen – der Sonne vergleichbar – nicht den Luftraum, den sie überbrücken. Folglich spielt der Abstand zwischen der strahlenden Fläche und dem Arbeitsbereich keine Rolle. Hohe Hallen sind deshalb für die Deckenstrahlheizung besonders prädestiniert. Sie lässt sich dort unterbringen, wo sie nicht im Wege ist und wo die Raumnutzung nichts kostet – nämlich zwischen Unterzügen oder Dachbindern. Ein weiterer Vorteil des Strahlungsprinzips: Die Heizwirkung hält unvermindert an, wenn die Hallentore offen stehen. Die Halle kühlt nicht schnell aus, weil die Wärme in der Gebäudehülle und in der Einrichtung gespeichert ist.

Strahlungsheizungen in Gewerbebauten sind meist als gasbefeuerte Dunkelstrahler ausgeführt. Die Wärmeabgabe geschieht über Rohrstränge oder -schleifen, die zugleich die Brennkammern sind. Darüber angeordnete Reflektoren richten die Wärmestrahlung nach unten. Weit verbreitet sind dezentrale Systeme mit direkt befeuerten Einzelstrahlern, weil sie die Temperaturzonierung durch Zu- und Abschalten von Geräten einfach machen Abb. 3. Bei einer späteren Umnutzung der Halle ist die Zoneneinteilung mit geringem Aufwand geändert – bei Bedarf auch die ganze Installation. Dazu einige Fallbeispiele.

Strahler für Logistik-Zentren

In Neu-Isenburg, unmittelbar am Frankfurter Flughafen, entstand 2010 mit 240000 m2 Nutzfläche das gigantische Dienstleistungs- und Logistik-Zentrum „An der Gehespitz“. Für den ersten Bauabschnitt errichtete Generalunternehmer Harder&Partner aus Hockenheim zwei Hallen mit 20000 m2 in einer Rekordzeit von drei Monaten. Hauptmieter Siemens Medical richtete darin sein „World Distribution Center“ ein.

Das enge Zeitfenster war auch für die be­teiligten TGA-Unternehmen eine große Herausforderung, etwa die Heizungsfirma Helmut ­Herbert aus dem südhessischen Einhausen. Das Unternehmen installierte in nur 14 Tagen 30 Dunkelstrahler des Herstellers Vacurant im Lager- und Kommissionierbereich mit einer Gesamtheizleistung von 1040 kW. Die gas­befeuerten Linearstrahler mit 10 bis 19 m Länge haben separate Abgaseinrichtungen und sind einzeln zu- und abschaltbar. „Das ermöglicht eine sehr flexible Zonenbeheizung“, unterstreicht Wilhelm Seufert, Projektmanager bei Helmut Herbert.

Insgesamt 1100 kW Heizleistung wurden indes in der Logistikhalle der VW-Tochter Sitech im polnischen Polkowice installiert. Sitech fertigt die Fahrzeugsitze für fast alle VW-Modelle. In dem 11000 m2 großen Logistikzentrum wurden in 10 m Höhe 35 gasbefeuerte Strahlungsbänder mit je 9 m Länge abgehängt. Jeweils fünf Geräte sind abgasseitig zusammengefasst; die Abgase werden also über sieben Dach­kamine abgeführt.

Umrüstung in Rekordzeit

Auch für die Modernisierung älterer Hallen sind Dunkelstrahler eine favorisierte Lösung: So beim Pumpen- und Armaturenhersteller KSB, in dessen Werk Lünen die betagten Lufterhitzer samt Kesselanlage unlängst demontiert und durch 40 gasbefeuerte Dunkelstrahler mit einer Gesamtheizleistung von 1250 kW ersetzt wurden.

Die bis zu 9 m langen Strahler sind in 8 m Höhe abgehängt und beheizen die 14000 m2 große Hallenfläche, die in zwölf separat geregelte Heizzonen aufgeteilt ist. Somit werden nur die Aufenthaltsbereiche der Mitarbeiter und nicht die ganze Halle temperiert. Werden die Tore geöffnet, bleibt die Heizwirkung weitgehend erhalten und die Wärme entweicht nicht mehr – wie früher – auf einen Schlag.

Auftragnehmer für die Heizungssanierung bei KSB war das TGA-Unternehmen Ludwig Hammer aus Kleinostheim. Bauleiter Martin Gleixner, verantwortlich für die Umrüstung: „Binnen drei Wochen waren sämtliche Arbeiten ausgeführt, ohne dass der Kunde seine Produktion unterbrechen musste.“

Komfortable Autowerkstatt

Auch kleinere Werkstattgebäude werden zunehmend mit Dunkelstrahlern nachgerüstet. Hier sind die Arbeitsplätze oft unbehaglich, weil es zieht, Ventilatoren lärmen oder die Raumtemperaturen sehr unterschiedlich sind. Für diese Marktnische offeriert Vacurant ein Sanierungspaket mit vorgefertigten und montagefreundlichen Dunkelstrahlern. Es sind gasbefeuerte Einrohr- und U-Rohrstrahler, die oft innerhalb eines Tages installiert sind. Die Umrüstung findet oft nach Feierabend statt, um den Werkstattbetrieb nicht zu stören. Hier liegt eine große Geschäftsmöglichkeit für findige TGA-Betriebe, denn in Deutschland gibt es zigtausend Werkstattgebäude, die geradezu „arbeitsfeindlich“ sind und einen unnötig hohen Energieverbrauch aufweisen.

Beispielsweise wurden mehrere Betriebe der Kfz-Werkstattkette 1a mit Strahlern ausgerüstet, darunter das Autohaus Luttermann in Spelle/Westfalen. Obwohl seine zwei Werkstätten erst sechs und drei Jahre alt waren, entschloss sich Autohausbesitzer Jürgen Luttermann zum Austausch der Luftheizungen. Seine Begründung: „Wenn die Tore offen stehen, und das ist bei einer Kfz-Werkstatt oft der Fall, wurde durch die bisherige Gebläseheizung die Zugluft noch verstärkt. Die Hallen kühlten sofort aus. Das führte zu einem hohen Krankenstand der Monteure, ganz zu schweigen von den großen Energieverlusten.“ Mit der neuen Strahlungsheizung wird beim Öffnen der Tore der Heizeffekt nicht unterbrochen und die Wärme bleibt weitgehend im Raum.

In den beiden Werkstätten mit 150 und 250 m2 beheizter Fläche wurden im Firstbereich zwei 10 m lange Einrohrstrahler mit je 18 kW und ein 9 m langer U-Rohrstrahler mit 36 kW Heizleistung installiert. Die milde Strahlungswärme von oben temperiert gezielt die Aufenthaltsbereiche und sorgt für thermische Behaglichkeit. Laut Jürgen Luttermann haben die Krankmeldungen deutlich abgenommen.

Für die Systemwahl waren in den genannten Fällen außer der Energieeinsparung die niedrigen Investmentkosten ausschlaggebend. So macht die direkte Befeuerung mit Erdgas den Bau einer Heizzentrale und das aufwendige Rohrnetz für die Wärmeverteilung entbehrlich. Auch die kurzen Installationszeiten, bedingt durch die „steckerfertige“ Geräteausführung, gaben den Ausschlag zugunsten der Dunkelstrahlerheizung.  

Inhaltsübersicht

  1. Teil: Wärme landet dort, wo sie benötigt wird
  2. Teil: Zur Trocknung eingesetzt
  3. Teil: Mit Brennwerteffekt
  4. Teil: Bernd Kühnapfel
  • Abb. 3 Einrohr-Dunkelstrahler mit Reflektor aus Edelstahl.
  • Abb. 4 Logistikhalle mit Einzelstrahlern. Beim Öffnen der Lkw-Tore entweicht kaum Wärme aus der Halle.
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