Neue CO2-kaltwassererzeuger im suermondt-ludwig-museum, aachen
Bei der Klimatisierung von Gebäuden steht meistens die Behaglichkeit für die Mitarbeitenden oder BesucherInnen im Vordergrund. Auch in dem Aachener Suermondt-Ludwig-Museum profitieren die Menschen von der Klimatechnik. Doch der Komfort ist nur ein Nebeneffekt. „In einem Museum geht es in erster Linie darum, den Alterungsprozess der Kunstwerke durch eine gute Klimatisierung zu verlangsamen“, sagt Restaurator Michael Rief.
Neue Klima- und Lüftungsanlage für veraltete Technik
Die geeigneten Bedingungen stellte früher eine Klima- und Lüftungsanlage her, die parallel zur Eröffnung des Nebengebäudes in den 1990er-Jahren in Betrieb ging. Doch die Technik war in die Jahre gekommen. „Ersatzteile waren immer schwieriger zu beschaffen“, berichtet Rief.
Daher beschloss die Stadt Aachen, eine moderne Anlage anzuschaffen. Im Jahr 2020 wurde sie von der KKE-System GmbH (Flieden) installiert. Dafür sprach ein weiteres Argument, so Jörn Kaluza, einer der Geschäftsführer der INCO Ingenieurbüro GmbH (Aachen), der die Gebäudetechnik geplant hat: „Die alte Anlage arbeitete mit einem Kältemittel, das künftig nicht mehr eingesetzt werden darf.“
Konstantes Raumluftklima gefordert
Wo Gemälde oder zum Beispiel Holzskulpturen ausgestellt werden, soll die Raumtemperatur gradgenau 20 °C sein, die Luftfeuchtigkeit darf von der Vorgabe 50 % rel. Feuchte nur um maximal fünf Prozentpunkte abweichen. Zudem wünschten sich die Verantwortlichen eine umweltfreundliche und ressourcenschonende Anlage, also eine mit geringem Stromverbrauch und einem klimafreundlichen Kältemittel.
„Dank diverser passiver Maßnahmen und der neuen Beleuchtungstechnik, die im Zuge der Sanierung umgesetzt wurden, muss die neue Klimaanlage weniger Leistung bereitstellen als ihre Vorgängerin“, sagt Kaluza. Zur Luftzufuhr und -umwälzung hat er drei Zentralluftanlagen der Energieeffizienzklasse A+ mit jeweils 10.000 m³/h ausgewählt. Zusätzlich wurde noch eine kleine Anlage mit 2000 m³/h für die Sanitärbereiche eingebaut.
CO₂-Verdichter für transkritischen Betrieb
Die Kälte zum Klimatisieren liefern zwei transkritische CO2-Kaltwassererzeuger (Kaltwassersätze) mit je zwei Verdichtern von Bock (Frickenhausen). Durch das Kältemittel CO2 wird der Wunsch nach einer umwelt- und klimafreundlichen Anlage erfüllt, denn Kohlendioxid hat ein Treibhauspotenzial von nur eins und ein Ozonzerstörungspotenzial von null.
Herzstück der zwei Kälteanlagen sind je zwei Bock-Verdichter des Typs HGX34/110-4 S CO2 T, von denen jeweils einer mit einem Frequenzumformer zur Drehzahlregelung für eine optimale Leistungsanpassung ausgerüstet wurde. Der drehzahlgeregelte Verdichter kann bei Spitzenlast mit bis zu 70 Hz betrieben werden und bietet dementsprechend bis zu ca. 40 % mehr Leistung als der ungeregelte Verdichter.
Hervorragender Leistungsfaktor von kälte zu Strom
Großzügig dimensionierte Rückkühler sorgen dafür, dass die Verdichterabwärme mit langsam drehenden Ventilatoren leise an die Umgebungsluft abgegeben wird. Die großen Rückkühler wirken sich auch positiv auf die Temperaturverhältnisse in der Kälteanlage aus, was deren Effizienz zugutekommt.
Zu einem guten Wirkungsgrad trägt außerdem bei, dass der Kaltwasserkreislauf bei niedriger Last mit 9 °C statt 6 °C im Vorlauf bedient wird. „Angesichts dieser Rahmenbedingungen hatten wir bereits mit einem relativ guten Leistungsfaktor von Kälte zu Strom von fünf gerechnet“, meint Kaluza. „Angenehm überrascht waren wir bei der Kontrolle: Aus unseren Messwerten errechnete sich ein Wert von etwa sechs.“
Energieverbrauch auf die hälfte gedrückt
Die Sanierung des Suermondt-Ludwig-Museums hat den Energieverbrauch drastisch gesenkt. Die Effizienz überzeugte auch das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit, das die Lüftungs- und Klimatechnik des Museums im Rahmen der Nationalen Klimaschutzinitiative mit ca. 120.000 Euro förderte.
Die Investitionen bzw. Fördergelder haben sich gelohnt: Die neue Klimaanlage benötigt mit 100.000 kWh Strom pro Jahr nun nur noch halb so viel wie die alte Technik.