Sparen mit vorgekühlter Zuluft
Im Krankenhaus Hall wurde 2020 zur Reduktion des Energieverbrauchs erstmals ein Verdunstungskühler von Condair installiert. Die adiabatische Kühlung hat sich bewährt, es folgten weitere Projekte auf dem Areal der Klinik.
Mitte Oktober 2021 ging auf dem Dach des Chirurgiezentrums der Tirol Kliniken in Hall in Tirol die neue Photovoltaik-Anlage in Betrieb. Die Anlage verfügt über eine Gesamtleistung von gut 79 kW peak und stellt einen weiteren Baustein des Energiekonzeptes im Haus 14, wie das Chirurgiezentrum auch genannt wird, dar. Erneuerbare Energiequellen waren bereits bei der Planung und Errichtung zentraler Bestandteil des Energiekonzepts im Landeskrankenhaus (LKH) Hall, das nach dreijähriger Bauzeit 2020 in Betrieb genommen wurde.
Durch zahlreiche technische Raffinessen ist das Haus 14 mit einer Nutzfläche von knapp 30.000 m² im Bereich der Energieversorgung auf dem letzten Stand der Technik. Herzstück für die Versorgung mit Wärme und Kälte im Gebäude sind ein Grundwasserbrunnen und Großwärmepumpen. Dem Tiefbrunnen können bis zu 100 Liter pro Sekunde entnommen werden. Zur Kühlung der Räume fließt das Wasser durch Decken oder Böden und erwärmt sich dabei. Diese Wärme wird über Wärmetauscher wieder entzogen und von den Wärmepumpen für die Raumheizung genutzt. Unterstützt wird die Wärmeversorgung mit einer 200 m² großen thermischen Solaranlage an der Südfassade und einem 12.000 Liter umfassenden Pufferspeicher. Aus diesem Speicher werden die Fußbodenheizung und Trinkwasser-Vorwärmung mit Niedertemperaturwärme versorgt.
Luft und Wärmerückgewinnung
Ebenso bedeutend für die Effizienz im Alltagsbetrieb einer Klinik ist die Konditionierung der Luft. Dabei spielt die Lüftungsanlage und deren hygienische Sicherheit eine besondere Rolle im Haus 14. Die verbaute Anlage zählt mit einem Energierückgewinnungsgrad von über 90 % zu den effizientesten am Markt. Sie minimiert die Lüftungsenergieverluste und garantiert einen hygienischen Luftwechsel in jedem Raum. Dabei spielen die Technologien von zwei Unternehmen eine besondere Rolle. Die Wärmerückgewinnung des Herstellers Konvekta und ein damit in Verbindung stehender Verdunstungskühler von Condair, die von der Firma Ortner Anlagenbau in der von Bösch gelieferten Gesamtanlage verbaut sind.
Die Pilotanlage wurde in Abstimmung mit den Tirol Kliniken im dritten Obergeschoß installiert, um die vorhandenen Grundwasserressourcen zu schonen und Reserven zu erhalten, die für zukünftige Bauvorhaben benötigt werden könnten.
Konkret wird die Abluft mit einer Temperatur von 26 Grad und einer Luftfeuchte von rund 50 Prozent abgeführt. Und das nicht zu knapp, denn im Vollbetrieb werden im Chirurgiezentrum 88.000 Kubikmeter Luft pro Stunde bewegt. Im Winter wird die Zuluft mit der Energie der Abluft vorgewärmt, was den Aufwand für die Heizenergie reduziert. In den Sommermonaten dreht sich der Kreislauf um, die Zuluft wird vorgekühlt, um Energie für die Kälteerzeugung zu sparen. Das geschieht in Hall mit dem an sich einfachen Prinzip der adiabatischen Kühlung.
Adiabatische Kühlung
In den warmen Monaten des Jahres wird der adiabate Abluftbefeuchter von Condair ab einer Außentemperatur von 25°C betrieben. So wird die Luft aus den Räumlichkeiten des Krankenhauses über eine zentrale Lüftungsanlage abgesaugt und über den adiabaten Verdunstungskühler geführt. Dabei wird die Abluft von 26°C im Sommer durch den adiabaten Befeuchter auf 19°C, bei einer relativen Feuchte von 95%, gekühlt. Die gekühlte Abluft wird anschließend über das Fortluftregister des Energierückgewinnungsystems geleitet, welches die Kälteenergie über das Zuluftregister in den Zuluftstom abgibt. Kurzum, durch den Vorgang der adiabaten Abluftbefeuchtung, kann der Verbrauch mechanischer Kälteenergie erheblich reduziert werden. Bei diesem Gesamtprozess der Befeuchtung handelt es sich um eine indirekte adiabate Verdunstungskühlung, da ausschließlich ein Temperaturübertrag erfolgt, während keine Feuchteübertragung stattfindet.
Der in Hall im Haus 14 im verbaute Condair-Verdunstungskühler erbringt eine Befeuchtungsleistung von gut 280 Kilogramm pro Stunde, was einer adiabaten Kühlleistung von 195 kW entspricht.
Der Befeuchter besteht aus einem Verdunstungsmodul, einem Hydraulikmodul und einer Steuereinheit. Um einen hygienisch einwandfreien Betrieb des Befeuchters zu gewährleisten, wird die Anlage mit vollentsalztem Wasser betrieben. Zudem wurde der adiabate Verdunstungskühler mit einer Desinfektionseinheit und einer UV-Lampe konfiguriert. Zusätzlich sorgt eine eingebaute Leitwertüberwachung dafür, dass die Qualität des vollentsalzten Wassers den Hygieneanforderungen entspricht.
Als Basis für die Auslegung der Anlage kam das Simulationsprogramm Coolblue von Condair zum Einsatz. Darin werden neben exemplarischen Anlagenparametern ortsrelevante Wetterdaten und davon abgeleitet die Nutzungszeiten evaluiert. Die Steuerung des Verdunstungskühlers erfolgt über das Energiemanagementsystem von Konvekta. Der Befeuchter geht dann in Betrieb, wenn im Vergleich zum Sollwert der Zuluft ein Kühlbedarf vorliegt. Im Jahr 2022 wurden insgesamt 594 Betriebsstunden gemessen, wie im lufttechnischen Gutachten des beauftragten Sachverständigen Daniel Klingenschmid festgehalten ist. Er hat sich eingehend mit der Anlage beschäftigt und bestätigt sowohl die Kühlleistung der Anlage sowie ihre technische Umsetzbarkeit.
Geprüfte Hygiene Große Bedeutung hat in einem Krankenhaus der hygienische Standard der Gebäudetechnik. Hier haben der Bauherr, Planer:innen und Ausführende geltende Regelwerke angewandt. Die Gesamtanlage entspricht der Ö-Norm H 6020:2019 und die Überwachung und das Monitoring wurden gemäß der Ö-Normen H 6020 und B 5020 definiert.
Aufgrund der Vorgaben der Normung wurden nach der Installation der Anlage von Institut für Hygiene und Medizinische Mikrobiologie der Universität Innsbruck Proben vor und während des Betriebs entnommen. Laut der dabei erhobenen Werte gibt es keinerlei hygienische Bedenken, so das Gutachten von Klingenschmid. Als besonders vorteilhaft für die Hygiene der Anlage erweist sich die Verteilung des Osmosewassers über eine Verteilkassette, weil damit Aerosole vermieden werden. Einer Verkeimung wird damit vorgebeugt. Die Ergebnisse der hygienischen Untersuchung haben auch den Bauherrn von der Sicherheit der Anlage überzeugt. Inzwischen wurden mehrere Verdunstungskühler von Condair auf dem Areal des Krankenhauses Hall verbaut.
