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Projektbericht: Neue Produktionshalle mit Industrie-Fußbodenheizung

(18.2.2010) Bei der Temperierung von Industriehallen ist der wirtschaftliche Energieeinsatz aufgrund des hohen Energiebedarfs von zunehmender Bedeutung. Parallel zum Wohnbau setzen sich Fußbodenheizsysteme daher auch im Industriebereich weiter durch. Durch ihre höhere Energieeffizienz sind Fußbodenheizungen im Vergleich zu Luftheizsystemen wesentlich wirtschaftlicher. Aufgrund der gleichmäßig abgegebenen Strahlungswärme sorgen Flächenheizungen darüber hinaus für eine hohe thermische Behaglichkeit. Diese Argumente überzeugten auch die Tekadoor GmbH, Hersteller von Tür- und Torluftschleiern aus Langenfeld. Beim Neubau einer Produktionshalle (Bild) entschied sich der Bauherr für die Installation einer Fußbodenheizung auf der gesamten Produktions- und Bürofläche. Auf insgesamt 4.325 m² Nutzfläche wird das cuprotherm-Flächenheizsystem der Ulmer Wieland-Werke AG eingesetzt.

Als Luftschleier-Produzent befasst sich die Tekadoor GmbH bei der Entwicklung ihrer Produkte von Haus aus intensiv mit dem Thema Energieeffizienz. Es lag daher auf der Hand, beim Erweiterungsbau für die Produktion den Fokus auf einen möglichst wirtschaftlichen Energieeinsatz zu richten. Der Bauherr entschied sich für den Betrieb einer Luft-Wasser-Wärmepumpe in Verbindung mit der wirtschaftlichen Industrie-Fußbodenheizung. Als Niedertemperatursysteme ergänzen sich die Wärmepumpen-Technologie und die Flächentemperierung hervorragend, und zwar aufgrund der relativ niedrigen Vorlauftemperatur der Fußbodenheizung. Dies kommt gerade bei großflächigen Anlagen wie der Tekadoor-Produktionshalle durch einen entsprechend geringeren Energieeinsatz positiv zum Tragen.

Mit einer Leistung von insgesamt 110 Kilowatt versorgt die Wärmepumpe mit vier Kompressoren die 3.650 Quadratmeter umfassende Produktionshalle, die einen Bruttorauminhalt von 24.675 Kubikmetern aufweist. Beheizt werden auch die dazugehörenden Büroräume mit einer Nutzfläche von 675 Quadratmetern und 3.060 Kubikmetern Rauminhalt. Um diese großflächigen und großvolumigen Räumlichkeiten stets ausreichend temperieren zu können, bedurfte es eines umfangreichen Verteilsystems. Die für die Installation zuständige Langenfelder Heizungsbaufirma Sander verlegte insgesamt 13.500 Meter des flexiblen Markenkupferrohrs cuprotherm CTX bei 30 Zentimetern Verlegeabstand. Installiert wurden die Rohrleitungen in insgesamt 112 Heizkreisen, die über 16 Verteiler mit Wärmeenergie versorgt werden. Auch die Dimensionierung des Rohrs ist auf großflächige Anlagen ausgerichtet und beträgt 18 x 2 Millimeter im Durchmesser. "Vom technischen Aspekt her war die Installation zwar nichts Ungewöhnliches - sehr wohl aber von der Objektgröße her und von der Menge an Rohrmaterial", beschreibt der Heizungsbaumeister Frank Sander das nicht alltägliche Großprojekt.

Thermische Behaglichkeit durch gleichmäßige Strahlungswärme

Im Vergleich zu konventionellen Luftheizungen sorgen Flächensysteme gerade auch bei großen und sehr hohen Industriehallen durch ihre Strahlungswärme für ein arbeitsförderndes Umfeld. "Dabei stellen Fußbodenheizungen mit ihrem gleichmäßigen Wärmefluss von unten nach oben die effizienteste Lösung dar", erklärt der Bauleiter Alfried Lages vom Generalplaner GKB GmbH aus Leichlingen. Denn durch die aufsteigende Strahlungswärme haben die bodennahen Zonen das höchste Temperaturniveau. So werden nicht nur die Mitarbeiter gleichmäßig warm angestrahlt, auch die Ansammlung konvektiv erwärmter Luft im ungenutzten Deckenbereich wird minimiert. Ein weiterer spezifischer Vorzug von Flächenheizsystemen: Durch die Strahlungswärme wird im Raum - anders als bei Konvektoren - kaum Staub aufgewirbelt. Das ist gerade in der Industrieproduktion von Vorteil, nicht nur für Staub-Allergiker.

Industriefußboden: Betonkonstruktion mit integrierter Flächenheizung

Bei der Auslegung von Industriefußböden, die in der Regel stark beansprucht werden, spielen die statischen Anforderungen eine besonders wichtige Rolle. Dies hat auch Auswirkungen auf die genaue Positionierung der Rohrleitungen bei integrierten Fußbodenheizsystemen wie beim Tekadoor-Bauvorhaben. Die Bodenkonstruktion orientiert sich dabei an den auftretenden statischen und dynamischen Lasten. Einerseits sind Punktlasten zu berücksichtigen, die sich durch die Installation von Maschinen ergeben, andererseits Lasten durch das Bewegen von Fahrzeugen in der Produktionshalle.

Eine Industrie-Fußbodenheizung kann in verschiedenste Betonplatten-Konstruktionen integriert werden. Voraussetzung für einen langfristig zuverlässigen Betrieb ist dabei die Verwendung von hochwertigem und beständigem Rohrmaterial. Hier verspricht ein robustes, mit einer fest haftenden Ummantelung versehenes Kupferrohr wie das cuprotherm CTX einerseits die gern gesehene  Flexibilität bei der Montage, sowie andererseits die notwendige Stabilität in der Betriebsphase. Die dauerhaft hundertprozentige Sauerstoffdiffusions-Dichtheit und die über Jahrzehnte unveränderten Festigkeitseigenschaften von Kupfer lassen dabei einen langfristig sicheren Betrieb erwarten. "Die Diffusionsdichtheit und die Beständigkeit des Werkstoffes waren für uns die Ausschlag gebenden Kriterien für den Einsatz von Kupferrohren", erläutert der Heizungsbaumeister Frank Sander.

Konkret: Der Fußbodenaufbau in der Produktionshalle der Tekadoor GmbH gründet auf einer großkörnigen Recyclingplatte, die mit einer Feuchtigkeitssperre überdeckt wurde. Im Anschluss brachten die Handwerker Stahlabstandhalter an und installierten darauf Baustahlmatten, welche die Basis für die Rohrschlangen bilden. Die cuprotherm CTX-Heizungsrohre wurden nach ihrer Fixierung auf den Stahlmatten in eine 20 Zentimeter dicke Betonkonstruktion integriert. Diese bildet die Last aufnehmende Schicht.

Weitere Informationen zu Industrie-Fußbodenheizungen können per E-Mail an Wieland-Werke angefordert werden.

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