THEMENSPECIAL: RAUMKLIMA


Zukunft gestalten – Forschung und Entwicklung bei Caverion

by User Not Found | Jän 27, 2016

Caverion ist eines der wenigen Unternehmen der Branche, welches ein eigenes Forschungs- und Entwicklungszentrum betreibt. „Für das Projektgeschäft bedeutet dies, dass Kollegen jederzeit auf ein wissenschaftlich ausgerichtetes Kompetenzteam zurückgreifen können, das gleichzeitig über einen breiten Erfahrungsschatz aus vielen Projekten verfügt“, weiß Laborleiter Detlef Makulla. Aus der Forschungs- und Entwicklungstätigkeit entstanden bislang 50 nationale und internationale Patente. „Zehn davon allein in den zurückliegenden zwei Jahren“, so Makulla weiter.

Auf einer Fläche von knapp 1.000 Quadratmetern am Caverion Standort Aachen entstehen maßgeschneiderte Lösungen rund um die Themen Raumklima, Luftqualität und Akkustik. „Hier wird erlebbar, wie funktionssichere, effiziente und nachhaltige Gebäudetechnik von morgen aussieht“, erklärt Makulla. Dies schließt insbesondere auch anspruchsvolle Umgebungen wie Labore, Reinräume, Zuschauerräume und Ausstellungsflächen mit ein.

Das leistet F&E bei Caverion

Das Leistungsspektrum der F&E bei Caverion deckt Laboruntersuchungen, Vor-Ort-Untersuchungen, Simulationen, Komponentenentwicklung bis hin zur Entwicklung kompletter Systeme ab.

Laboruntersuchungen können im Maßstab 1:1 durchgeführt werden. Dazu steht unter anderem eine Klimahalle mit einer Deckenhöhe von 12 Metern zur Verfügung. Die Fassade eines Messraums für HVAC/HLK-Systeme stellt verschiedene Witterungsbedingungen nach. In einem eigenen Prüfraum kann das gewünschte Innenraumklima simuliert werden. Bei Bedarf finden die Messungen aber auch direkt beim Kunden vor Ort statt.

Mittels Computersimulation können Luftströme und das thermische Verhalten von Gebäuden und Komponenten genau berechnet werden. Durch die enge Verzahnung von Simulation, Strömungslabor und Feldversuchen kann jeweils die kostengünstigste Untersuchungsvariante gewählt werden. Berechnete Daten können in der Praxis überprüft werden. Falls nötig entwickelt das Forschungsteam maßgeschneiderte Komponenten auch für anspruchsvolle Umgebungen – bis hin zur Komplettlösung.

„Bauprojekte lassen sich dadurch zuverlässiger planen und realisieren“, weiß Detlef Makulla. „Der zusätzliche Aufwand in einer frühen Planungsphase zahlt sich später im Dauerbetrieb eines Gebäudes doppelt aus.“ Ein Angebot, welches auch externe Kunden und Planer gerne in Anspruch nehmen.

Beispiel: Klimatisierung von Eissporthallen

Für jede Umgebung das optimale Innenraumklima: Typisches Beispiel ist die Entwicklung eines Lüftungssystems für die Eissporthalle in Wolfsburg.

Herausforderung

Die neue Halle wurde über der bestehenden Eisfläche errichtet. Daraus ergaben sich Einschränkungen bei der Lufttechnik, da die Luftführung ausschließlich von oben erfolgen konnte.

Lösung

Das Forschungsteam entwickelte ein Misch-Quellluft-Konzept, das über der Eisfläche einen Kaltluftsee aus vorgetrockneter Luft erzeugt, während im Zuschauerbereich ein klassisches Mischlüftungssystem arbeitet. Durch exakte Abstimmung der Systeme und durch den Einsatz spezieller Luftauslässe wurden beide Systeme so kombiniert, dass überall optimale Luftbedingungen herrschen:

Auf der Eisfläche liegt die Temperatur bei 8°C. Die Luft ist entfeuchtet, wodurch die Bildung von Reif unterbunden wird. Der Kaltluftsee spart zudem Energie, da der Wärmeübergang ans Eis stark reduziert ist.

Im Zuschauerbereich können normale Raumtemperaturen um 21°C erzeugt werden. Ein hoher Komfort im Vergleich zu anderen Eissporthallen.

Für die Planung wurden umfangreiche Laboruntersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in einem Computermodell auf die Bedingungen in der Eissporthalle umgerechnet. So konnten bereits in der Planungsphase die Effekte auf Eisqualität und Oberflächentemperaturen abgeschätzt werden. Für Planer und Bauherr ergab sich hierdurch eine hohe Planungssicherheit. Während der Inbetriebnahme konnte bereits auf Daten aus der Simulation zurückgegriffen werden, was für das Gesamtprojekt ebenfalls von Vorteil war.

 

 

Kaltluftsee über der Eisfläche

 

 

Visualisierung der Luftströme

 

 

Testumgebung im Forschungslabor

 

 

 

Querschnitt der Temperaturverteilung in der Eissporthalle

 

Visualisierung der Feuchteverteilung