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Effizient strahlen

Neubau einer Hubschrauberhalle in Rheine-Bentlage
Effizient strahlen

Ein Heeresflugplatz erhielt einen neuen Hangar. Zum besonderen Anforderungsprofil gehörte dabei auch ein modernes Heizsystem, das die Hubschrauber-Halle nicht nur kosteneffizient beheizt, sondern auch Temperaturbedingungen schafft, die auf die täglichen Wartungsarbeiten der Hubschrauber abgestimmt sind.

Der nordrhein-westfälische Heeresflugplatz Rheine-Bentlage beherbergt das „Mittlere Transporthubschrauberregiment 15“ der Bundeswehr. Die fliegenden Einheiten sind für die Luftbeweglichkeit der Landstreitkräfte zuständig. Das bedeutet, die Helicopter werden sowohl zur Führung und Aufklärung der Truppen wie auch zur Kampfunterstützung und Transport von Personal und Material eingesetzt. Hierzu sind in Rheine-Bentlage Maschinen vom Typ CH 53 stationiert, dem größten Transporthubschrauber der NATO. Um die Maschinen einfacher und effizienter warten zu können, entstand auf dem Gelände des Stützpunkts nun ein neuer Hangar speziell für die CH 53-Maschinen. „Das Hauptproblem bei den älteren Hangars auf dem Gelände bestand darin, dass diese schlichtweg zu klein für die CH 53 waren, weil sie noch für die Vorgängermodelle konzipiert wurden“, erklärt Udo Finkenbrink vom Bau- und Liegenschaftsbetrieb NRW die Gründe für den Bau der neuen Luftfahrzeugwartungshalle. „Zwar lassen sich die Helicopter prinzipiell ‚zusammenfalten‘ – das heißt, Haupt- und Heckrotor können eingeklappt werden – aber für manche Wartungsarbeiten ist das eben nicht machbar. Und dann sind die Maschinen ja gut 7,50 m hoch. Waren also bislang Arbeiten am ausgeklappten Heckrotor nötig, so musste man diese auf Grund der limitierten Hallengröße immer im Freien durchführen – bei Wind und Wetter.“

Um diesen Missstand zu ändern, wurde die neue Hubschrauber-Wartungshalle mit 86 m Länge und 39 m Breite bei einer Höhe von bis zu 16 m als Beton- und Stahlkonstruktion realisiert. Seit dem Abschluss der Bauphase von Juli 2009 bis Januar 2011 finden hier nun gleichzeitig vier Helicopter vom Typ CH 53 mit eingefaltetem Hauptrotor nebst Maschine mit komplett ausgeklappten Rotoren Platz.
Sinnvoll beheizen
Durch die enorme Luftkubatur in der Halle sowie das spezielle Anforderungsprofil des Gebäudes musste besonderes Augenmerk auf ein sinnvolles Heizsystem gelegt werden. Bereits in der Planungsphase entschied man sich aus mehreren Gründen für die Deckenstrahlplatten-Technik. Udo Finkenbrink erinnert sich: „Ein konvektives System schied praktisch von Anfang an aus. Denn die Beheizung einer so großen Luftmenge primär über Konvektion ist vergleichsweise ineffizient bzw. sehr energieaufwendig.“ Denn um die gewünschte Innenraumtemperatur von 18 °C zu erreichen, muss eine Konvektionsheizung zunächst die gesamte Luftkubatur erhitzen und dabei umwälzen. Das hat neben hohem energetischen Aufwand auch eine ungleichmäßige Temperaturschichtung zur Folge. Daraus würde – zusätzlich zur möglichen Zugentwicklung – ein weiteres Problem entstehen: „Bei Wartungen am Blechkleid der ca. 7,50 m großen Hubschrauber ist es nicht optimal, wenn entlang der Maschine verschiedene Temperaturniveaus herrschen“, so Finkenbrink.
Eine optimale Lösung für das Nutzungsprofil der Halle bietet eine Heiztechnik, die nach dem Strahlungsprinzip arbeitet. Sie vermeidet eben diese unterschiedlichen Temperaturschichtungen im Raum. „Doch in der Ausführung als Fußbodenheizung schied dieses Heizprinzip ebenfalls konstruktionsbedingt aus, da eine Fußbodenheizung für unser Objekt schlicht zu unflexibel gewesen wäre“, erläutert Finkenbrink. „Denn der Hangar verfügt über einen dicken Betonboden, der als sehr träger Temperaturspeicher fungieren würde. Ein solches System hätte lange Reaktionszeiten und schlechte Regulierbarkeit bedeutet. Deshalb kam als ideale Lösung für uns nur die Deckenstrahlplatte in Betracht. Die Komponenten sind leicht, bieten eine sehr kurze Ansprechzeit und äußerst genaue Temperatureinstellung – und sie lassen sich individuell an den Baukörper anpassen.“
So vereinen Deckenstrahlplatten den Vorteil optimaler und platzsparender Integration in den Baukörper mit konstruktionsbedingtem Maximum an Energieeffizienz. Durch ihre geringe Masse und schnelle Ansprechzeiten in Kombination mit dem Strahlungsprinzip lässt sich mit den Strahlplatten der Heizenergiebedarf der Halle auf ein Minimum reduzieren.
Konkret umgesetzt
Insgesamt wurden 96 Deckenstrahlplatten vom Typ Zehnder ZBN 1200/8 in zwei Baulängen (4 000 und 4 600 mm, Breite stets 1 200 mm) problemlos unter der großen Wölbung des Hallendaches installiert. Mittels einer Trapezabhängung mit Gliederkette (Zehnder Montagesatz) wurden diese parallel zur Deckenkrümmung abgehängt. Die Anpassung des Wärmeverteilsystems an die bauliche Besonderheit der Hallenkonstruktion sorgt dafür, dass kein unnötiger Raumverlust in Kauf genommen werden musste.
Planung und Auslegung der speziell auf das Objekt zugeschnittenen Heizdeckenelemente übernahm das Planungsbüro K&P, das speziell im Bereich der Produktdetails auf die Unterstützung des Herstellers Zehnder zurückgreifen konnte. Ein gutes Zusammenspiel aller Beteiligten ermöglichte es, alle Strahlplattenelemente für den Hangar mit nur sechs Monteuren innerhalb einer Woche anzubringen. Dabei wurden insgesamt 432 laufende Meter Deckenstrahlplatte in einer Höhe von bis zu 15 m in der neuen Wartungshalle installiert.
Für den Heißwasservorlauf des gesamten Stützpunktes sorgt ein Fernwärmeanschluss. Durch ihre leichte Bauweise und den hohen Strahlungswärmeanteil arbeiten die Zehnder Deckenstrahlplatten sehr effizient. Die Energie des durchströmenden Warmwassers wird größtenteils in Form von Infrarotstrahlung an den Raum abgegeben – erst beim Auftreffen auf den menschlichen Körper oder auf Gegenstände im Raum wandelt sich die Energie in Wärme um. Deshalb muss im Gegensatz zur Konvektion nicht die gesamte Luft innerhalb der Raumkubatur erwärmt werden.
Das hat zur positiven Folge, dass beim Einsatz von Deckenstrahlplatten mit einer um ca. 2 bis 3 K° niedrigeren Raumlufttemperatur gearbeitet werden kann, um trotzdem konstant die gewünschte Innenraumtemperatur von 18 °C in allen Hallenbereichen zu halten. So sind Energieeinsparungen von über 40 % gegenüber konventionellen Heizsystemen möglich.
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Architektur: bbp Architekten bda, Kiel HLS-Planung: K&P Planung GbR, Münster
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