Jeden Dienstag informiert cci Branchenticker über Normen, Richtlinien, Gesetze und Verordnungen aus den Bereichen LüKK und TGA. Heute geht es um die Frage eines Lesers, auf Basis welcher technischen Regel die Leistung von Luftkühlern in zentralen RLT-Geräten für den sommerlichen Auslegungszustand geplant und ausgelegt werden sollte.
Die Auslegung der thermischen Leistung eines Luftkühlers in einer RLT-Anlage ist eine komplexe Angelegenheit. Dazu sucht ein Leser von cci Branchenticker eigenen Angaben zufolge seit Jahren vergebens nach einer anerkannten Regel der Technik, auf deren Basis sommerliche Auslegungszustände für Leistungen von Luftkühlern in zentralen RLT- und Klimageräten geplant werden sollten. „Die mir bekannten Veröffentlichungen sind entweder zu alt, um den zwischenzeitlichen Klimawandel zu berücksichtigen, oder sie stützen sich auf Wetterdaten, die noch älter sind“, so der Leser. Daher geht gehe er davon aus, „dass es derzeit keine weitgehend aktuelle allgemein anerkannte Regel der Technik gibt, die für eine abgesicherte Planung den sommerlichen Außenluftzustand für Luftkühler beschreibt“. Zur Betrachtung des Außenluft-Auslegungszustandes angesichts des fortschreitenden Klimawandels mit zunehmenden Temperaturen und Feuchten gibt es nach Auffassung des Lesers „anscheinend weder in der Literatur noch in den Normen oder Richtlinien neuere Hinweise zur Auslegung von Komponenten für Klimaanlagen des wichtigen sommerlichen Auslegungszustandes“. Veröffentlichungen dazu seien entweder zu alt und/oder beinhalten, wie zum Beispiel die bereits 2011 erschienene VDI 4710 „Meteorologische Grundlagen für die technische Gebäudeausrüstung – t,x-Korrelationen der Jahre 1991 bis 2005 für 15 Klimazonen in Deutschland“, völlig veraltete Wetterdaten. Hierbei sei zu beachten, dass die letzten acht Jahre die wärmsten Jahre seit der Wetteraufzeichnung waren.
Wie der Leser erläutert, spiele bei der Auslegung der Leistungen von Luftkühlern, auch im Hinblick auf künftig wahrscheinlich weiter zunehmende Temperaturen und Feuchten, die maximale Außentemperatur aufgrund der Vortemperierung der Außenluft in der Wärmerückgewinnung im RLT-Gerät meist eine geringere Rolle. Deutlich wichtiger sei die maximale Feuchtebeladung der Außenluft, wodurch zur Entfeuchtung der Luft eine hohe thermische Leistung im Kühler benötigt werde. Hohe Außenluftfeuchten bei moderaten Außentemperaturen erfordern, so der Leser, häufig deutlich mehr Kühlleistung als hohe Außentemperaturen bei moderaten Feuchten. Daher verwenden manche Planer zur Auslegung des Luftkühlers auch nicht das Maximum der Außentemperatur, sondern den Gewitterfall mit einer hohen Außenluftfeuchte.
Frage an die Leser: Auf welcher Basis und mit welchen Wetterdaten projektieren Sie die Leistung von Luftkühlern? Ist Ihnen dazu eine technische Regel bekannt, die hier angewendet werden sollte?
Darauf antwortete unter anderem Eduard Köhler vom Planungsbüro Waidhas per Mail und lieferte dazu ein PDF zur „Bestimmung des sommerlichen Außenluft-Auslegungszustands“ (siehe „Anhänge“)
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kleine Anmerkung in diesem Zusammenhang:
Zusätzlich zu der Problematik der klimatisch bedingten, sich ändernden Außenluftzustände und der Suche nach nutzbaren Auslegungsparametern beim Auslegen von Kühlern, kommt neben den Vorgaben der Normen (keinen gesetzlichen Charakter) die ASR 3.6 dazu, die eine Richtlinie zur Umsetzung des Arbeitstättenrechtes in Deutschland ist. Sie ist also immer umzusetzen, egal was man in der Grundlagenermittlung mit dem AG abgestimmt hat, wenn man Objekte plant, die in den Geltungsbereich dieser Richtlinie fällt und wird gerne mal vergessen.
Die Tabelle 5 der ASR 3.6 gibt Maximalwerte der rel. Feuchte entlang der „Schwülegrenze“ vor, die einer abs. Feuchte von 11,5g/kg entsprechen. Die Wertepaare der Tbl. 5 ASR 3.6 liegen sowohl unter den Werten der DIN EN 16798-1 Tbl. B.16 Kat. I & II (Kat. III steht nicht zur Debatte) und passen auch nicht zum Außenluftzustand der VDI 4710-3 Tbl. 1.1.3.-5, bei uns z.B. für die Referenzstation Rostock mit T(AUL) 30°C / 61 kJ/kg = 12 g/kg. Eine Luftbehandlung, die einer senkrechten im h,x Diagramm entspricht (also trockene Kühlung) ist somit nie möglich, wird aber trotzdem geplant. Dabei ist das Einsetzen der AUL/ODA- Werte im Gewitterfall nicht mal betrachtet. Bei Gesprächen mit Auftraggebern sollte dieser Aspekt dringend in der LPH1 (HOAI) besprochen und geklärt werden.
VG aus Greifswald
M. Blumenthal
Prinzipiell kann man durch geeignete Verträge nahezu alle Probleme lösen. Wichtig ist nur, dass die Auswirkungen der vertraglichen Vereinbarungen dann deutlich erklärt werden, falls der Vertragspartner die Konsequenzen gar nicht erfassen konnte.
Da man mit vielen WRG zwar die erhöhten Temperaturen kompensieren kann, nicht aber die erhöhten Feuchten, ist die Feuchteüberschreitung der Außenluft über den gewählten Grenzwert in der Regel wichtiger einzuschätzen, als hohe Außentemperaturen.
Die verfügbaren Normen und Richtlinien sind leider schon etwas betagt; die VDI 2078 ist zehn Jahre alt; die DIN 4710 gar 22 Jahre und selbst die neuesten TRY sind mit sieben Jahren leicht angestaubt. Angeblich ist das Jahr 2024 das bisher wärmste Jahr der Temperaturaufzeichnung und auch die Feuchtebeladung ist höher, als in den Jahren zuvor. Die Frage bleibt, woher ein sieben Jahre altes TRY die Temperaturen und die Feuchtebeladung abschätzen kann, wenn die beiden Kennwerte bezüglich der im letzten Jahr gemessenen Werte die Meteorologen „staunen“ ließen?
Ich bin der Meinung, dass die Planer (u. a.) in der wichtigen Frage der sommerlichen Außenluft-Auslegungszustände allein gelassen werden und würde mich freuen, wenn es Up-to-Date-Werte für die einzelnen Klimaregionen, die als „allgemein anerkannte Regel der Technik“ gelten für die Auslegung von RLT-Anlagen geben würde.
Helmut E. Feustel
Wie bei der Bemessung des notwendigen Außenluftvolumenstromes nach DIN EN 16798-1 mit der von mir immer benannten „Stinkkurve“ der Unzufriedenen, sollten generell Planer sich nicht immer auf feste Werte einer Norm verlassen, sondern die Auslegungsdaten der Anlagen im Rahmen der HOAI Lph 1 oder 2 mit dem Nutzer abstimmen. Der Nutzer kennt sowieso nicht die Details der Norm genau, erst später beim Richter werden die Sachverständigen dann dazu genötigt, alle Eventualitäten archäologisch zu untersuchen.
Das geht eigentlich ganz einfach. Man bemisst die Anlagen und gibt nach einer richtigen Kühllastberechnung oder Heizlast bekannt, wann die Leistungen der Geräte erschöpft sind und die erzielbaren Raumkonditionen nicht mehr zu erreichen sind. Das war und ist ja auch bei den Wert der alten DIN 1946-2 so, dass sich die Raumtemperaturen (auch die -feuchten) dann verschieben und die Garantiewerte nicht mehr zu erreichen sind. Wichtig sind hier die auch für Laien verständlichen Hinweise auf Beschwerden und Hindernisse sowie Schäden deutlich zu benennen!
Wozu brauche ich dann eine Norm, wenn ich dies fest vereinbare?
Mit freundlichen Grüßen
Hans Christian Sieber, Prüfsachverständiger für sicherheitstechnische Anlagen und Einrichtungen
Die Auslegung eines Luftkühlers ergibt sich aus den Normen nach DIN 4710 (Meteorologische Grundlagen) in Korrelation mit der VDI 2078 (Kühllastregeln).
Richtig ist, dass heute die Wahrscheinlichkeit für höhere Außenlufttemperaturen gegeben ist.
Wer dafür gewappnet sein will, kann in Abstimmung mit dem AG den Auslegungspunkt auf 38° – 41° C – je nach Klimazone – verschieben.
Ob es tatsächlich Sinn ergibt, von diesem neuen Auslegungspunkt dann entlang der Enthalpie auch Vorsorge für eine größere Entfeuchtungsleistung zu generieren, sollte man über die Stundenhäufigkeit im Einzelfall entscheiden.
Beide Themata sollten bezogen auf das jeweilige Projekt individuell entschieden und mit dem AG abgestimmt werden.
Olaf Pielke , öbuv-Sachverständiger
Wir haben uns im Planungsbüro Waidhas, Chemnitz, bereits mit dieser Thematik beschäftigt und diese für ein Bauvorhaben eines großen Krankenhauses in Heidelberg untersucht. Dabei haben wir insbesondere die Vorgaben aus der VDI 2078 (Kühllastberechnung, 2015), der DIN 4710 (Wetterdaten, 2003) und der DIN 1946 Teil 4 (RLT-Anlagen für Gebäude des Gesundheitswesens, 2018) für das Projekt berücksichtigt und diese analysiert. Die Ergebnisse stehen in der Anlage zu diesem Beitrag (siehe PDF oben). Wir haben daraus folgende Schlussfolgerungen gezogen:
Ein höherer Wert für die Auslegungsfeuchte sehen wir aus nachfolgenden Gründen nicht gerechtfertigt:
– Beitrag zur Energieeinsparung (weniger Betriebskosten)
– Keine gravierende Abweichung von zulässiger Abweichung gemäß DIN 1946-4
– Anlagentechnik hat immer kleinere Reserven
– Gesamte Anlagentechnik läuft in seltensten Fällen mit Gleichzeitigkeit 1
– Trend der Wetterdaten zeigt eher wärmer statt feuchter
– Sensible Feuchteanforderungen nur im OP-Bereich. Dort besteht die Möglichkeit, die Kühler mit etwas größerer Reserve auszustatten.
Beste Grüße Eduard Köhler