Park Inn Frankfurt Airport

Modernste Wärmerückgewinnung und Gebäudeleittechnik in Gateway Gardens beim Frankfurter Flughafen

Ein neuer Stadtteil von Frankfurt entsteht: Gateway Gardens. Wer dort ankommt, landet im Herzen von Europa. Dieser neu entstehende Stadtteil beinhaltet modernste Infrastruktur und ist gleichzeitig eine grüne Oase, ca. 400 Meter vom Frankfurter Flughafen entfernt. Dieser neue Stadtteil positioniert sich als Bindeglied zwischen der Finanzmetropole Frankfurt am Main, großen namhaften Unternehmen in der nahen Umgebung und natürlich mit der direkten Anbindung an den Frankfurter Flughafen als Tor zur Welt sowie auch der Nähe zum ICE Halt am Frankfurter Flughafen. Solch visionäre Stadtteilentwicklung und Architektur verlangt nach modernster Ausstattung. Mit dem Daikin VRV Wärmerück-gewinnungssystem inklusive modernster Gebäudeleittechnik konnte das Hotel Park Inn Frankfurt Airport zukunftsweisende Technologien mit höchstem Komfort ideal verbinden - kundenfreundlich und energieeffizient.

Park Inn Frankfurt Airport
Einer der ersten neuen Bewohner ist das Park Inn Frankfurt Airport, ein Hotel, das sich auf die Bedürfnisse von Geschäftsreisenden konzentriert. Hier dreht sich alles um bequeme Betten, makellos frische Zimmer, Service mit einem Lächeln und ein sorgenfreier Aufenthalt. So ist es nicht verwunderlich, dass die Park Inn Gruppe den ersten Platz im Bereich Gästezufriedenheit erhalten hat, im Bereich "Full Service Hotels" der mittleren Kategorie. "Yes, I can" ist das Leitmotiv beim Park Inn Frankfurt Airport, jederzeit wird jedem Gast ein hervorragender Service geboten. Das Hotel verfügt über 209 modern und angenehm eingerichtete Zimmer, mehrere Tagungsräume, die individuell in der Größe veränderbar sind, und einen hellen luftigen Rezeptions- und Restaurantbereich - genau die Dinge, die Geschäftsreisende in der heutigen Zeit schätzen.

Modernste Heiz- und Klimatechnologie - selbstverständlich mit Wärmerückgewinnung
Guter Service, erholsamer Schlaf und saubere und frische Zimmer, dies sind mit die wichtigsten Aspekte, die das Park Inn seinen Gästen bieten möchte. So entstand beim Ingenieurbüro, Halter Ingenieurbüro für Gebäudetechnik aus Otterstadt, die Idee, die Wunschtemperaturen der Gäste in den Hotelzimmern mit einem VRV System von Daikin zu realisieren. Die Gäste des Park Inn kommen aus allen Ländern dieser Erde und so musste eine Lösung gefunden werden, jedem Gast sein individuelles Wunschklima zu ermöglichen und dies an 365 Tagen im Jahr. Eine zentrale Lösung, entweder Heizen oder Kühlen, hätte diesem Anspruch nicht gerecht werden können. In jedem Zimmer wählt der Gast über die Fernbedienung seine Wunschtemperatur und das VRV System erkennt automatisch, ob in diesem Zimmer gekühlt oder geheizt werden muss.

Das Besondere an diesem System: Die Energiemenge, die beim Kühlen aufgenommen wird, kommt als Nutzwärme dort zum Einsatz, wo geheizt werden muss. Das heißt, in einem Kreislauf ist es zeitgleich möglich zu kühlen und zu heizen. Aufgrund der Wärmeverschiebung ist dieses System verbunden mit niedrigsten Energiekosten und entspricht damit auch dem Anspruch, die CO2 Emissionen eines Gebäudes auf geringstem Niveau zu halten, zumal das Hotel sich im Quartier Verde, dem grünen Stadtteil innerhalb Gateway Gardens, befindet.

Ein Blick hinter die Kulissen: VRV - was ist das?
Die Technologie, die dieses System ermöglicht, wurde Anfang der 80er Jahre von Daikin in Japan entwickelt, zu einer Zeit, in der bereits das Bewusstsein entstand, dass die Energievorkommen dieser Erde endlich sind und das die Zukunft neue innovative Systeme für die Gebäudetemperierung fordert. Seit dieser Zeit wurde das System immer wieder verfeinert, optimiert und mit neuen Optionen versehen. Das richtungweisende Grundkonzept blieb jedoch erhalten. VRV steht für variablen Kältemittelvolumenstrom in einem Rohrleitungssystem mit bis maximal 64 Innengeräten. Das heißt, über eine nahezu stufenlos leistungsgeregelte Kältemaschine werden die einzelnen Innengeräte mit genau der Menge Kältemittel versorgt, die in diesem Moment auch benötigt wird. Jedes Innengerät verfügt über ein fein dosiert arbeitendes Regelventil, einem sogenannten elektronischen Einspritzventil. Damit ist es möglich, Räume, die zu kalt oder zu warm sind, sehr schnell auf den gewünschten Wert zu temperieren und dann diese Temperatur exakt beizubehalten. Dies erfolgt in der Betriebsart Kühlen, durch das Verdampfen des Kältemittels, in der Betriebsart Wärmen durch die Kondensation des Kältemittels jeweils am Innengerätewärmetauscher.

Heizen und Kühlen - das Prinzip
Die Besonderheit des im Park Inn eingesetzten Systems besteht darin, zeitgleich beide Anwendungen bedienen zu können, eine Situation, die deutlich häufiger Auftritt als eine reine Kühl- oder Heizsituation. In der Betrachtung der Technologie dient das so genannte 2-Leiter System als Basis: Hier wird entweder gekühlt oder geheizt. Dieses System arbeitet mit zwei Wärmetauschern. Ein Wärmetauscher befindet sich im Innengerät, der andere im Außengerät. Besteht für den Raum Kühlbedarf, nimmt das Kältemittel am Innengerätewärmetauscher die Wärme aus dem Zimmer durch Verdampfen auf. Am Außengerät wird diese Wärme durch Kondensation des Kältemittels an die Umgebung abgegeben. In der Heizanwendung dreht sich dieser Kreislauf um: Wärmeenergie wird am Außengerätewärmetauscher durch Verdampfen aufgenommen und dann über den Kondensationsvorgang am Innengerät zur Beheizung des Gebäudes genutzt. Ein bekanntes Standardprinzip aus der Kältetechnik.

Die Abwärme aus dem Kühlbedarf wird zum Heizen genutzt
Das im Park Inn installierte 3-Leiter-System verfügt, schematisch gesehen, über drei Wärmetauscher, zwei davon im Gebäude, einer im Außengerät. Sofern an einem der beiden Innengerätewärmetauscher Kühlbedarf besteht, also Wärmeenergie abgeführt werden muss, und am anderen Innengerätewärmetauscher geheizt werden muss, findet der Wärmeaustausch zwischen diesen beiden Wärmetauschern statt. Der Außengerätewärmetauscher wird nur dann benötigt, wenn das Verhältnis zwischen Heizbedarf und Kühllast unterschiedlich ist. Im Idealfall kann somit die Abwärme einer Technikzentrale innerhalb eines Gebäudes komplett zur Beheizung der weiteren Räume genutzt werden, ohne weiteren Energieeinsatz. Dieser Idealfall zeigt sich auch in einer Leistungszahl von maximal 8, lediglich die zum Umlauf des Kältemittels erforderliche Antriebsenergie der Kompressoren ist dann erforderlich. Im Regelfall handelt es sich jedoch um sogenannten Mischbetrieb, dieser könnte so aussehen, das 30 % Kühlanforderung und 70 % Heizanforderung bestehen, die erforderliche Energiemenge zur Sicherstellung der Beheizung des Gebäudes wird dann mit der Kältemaschine aus der Außenluft gewonnen.

In diesem Bauvorhaben besteht ein Kältekreislauf aus bis zu 16 Innengeräten und einem Außengerät. Damit der oben schematisch beschriebene Vorgang auch bei einer Vielzahl von Innengeräten funktionieren kann, werden sogenannte Umschaltboxen vor jedem Innengerät installiert. Diese Umschaltbox ist ein wesentlicher Bestandteil eines 3-Leiter-Systems und stellt dem daran angeschlossenen Innengerät das Kältemittel im benötigten Betriebszustand, flüssig oder Heißdampf, zur Verfügung.

Und das Kältemittel?
Das Kältemittel, das in diesem System zum Einsatz kommt, ist das Hochleistungskältemittel R410a. Zum einen zeichnet es sich durch seine besonders hohe volumetrische Kälteleistung aus. Dadurch kommen Rohrleitungen mit sehr geringem Durchmesser zum Einsatz, was wiederum zum einem geringen Platzbedarf bei der Installation bedeutet. Zum anderen ist es in der Anwendung unkompliziert, da es nicht brennbar ist und nur in extremer Konzentration toxisch sein kann. Zu beachten sind deshalb jedoch in Bauvorhaben wie z.B. Hotels, maximale Füllmengen pro Kältekreislauf nach EN 378.

Mit diesem Kältemittel ist es möglich, auch bei tiefen Außentemperaturen, wirtschaftlich und effizient Wärme aus der Außenluft zu gewinnen. Selbst der Dezember 2010 mit Temperaturen im zweistelligen Minusbereich und hohen Mengen an Schnee und Eisregen war keine Herausforderung für das installierte System.

Die Komponenten im Überblick: superleise und effizient
Als Innengerät in den Hotelzimmern kommen Kanalgeräte zum Einsatz, Typ FXDQ20P, dies hat eine Bauhöhe von nur 20 cm und wurde im Eingangsbereich des Hotelzimmers eingesetzt. Aufgrund der Nähe zum Flughafen erhielt das Hotel besonders schalldichte Fenster. Auch die in den Zimmern eingesetzte Technik sollte besonders leise sein. Das Kanalgerät FXDQ20P arbeitet mit einem Schalldruckpegel von 29/31 dB(A), je nachdem welche Lüfterstufe der Nutzer wählt. Somit ist gewährleistet, dass der Nutzer auch in der Nacht den Komfort einer Klimaanlage genießen kann. Die oben beschriebene Umschaltbox vom Typ BSVQ100P in der Größe eines Schuhkartons hat ebenfalls Platz in den Zwischendecken im Eingangsbereich der Zimmer gefunden.

Die Tagungsräume und der Rezeptions- und Restaurantbereich werden über Deckenkassetten im Eurorastermaß klimatisiert, die Geräte vom Typ FXZQ50M sind in dieser Geräteklasse konkurrenzlos leise und durch eine Blende in RAL 9010 hervorragend in die helle Innenarchitektur integriert.

Das Außengerät: bestens geschützt
Die Kältemaschine vom Typ REYQ16P verfügt über eine Kälteleistung von 45kW und eine Heizleistung von 50kW. Die Aufstellung der Kältemaschinen erfolgte zentral an einer Stelle auf dem Dach, unmittelbar neben einem Technikraum. Für eine besonders effiziente und funktionssichere Betriebsweise wurden die Kältemaschinen überdacht, Schnee und Eis gelangen damit nicht an den Wärmetauscher am Außengerät. Um einen Luftkurzschluss zu verhindern, erhielten alle Kältemaschinen einen 90° Bogen am Luftauslass.

Frische Luft zu jeder Zeit
Aufgrund der Nachbarschaft zum Flughafen und dem daraus resultierenden Umgebungsschallpegel wurde im gesamten Haus eine Frischluftanlage installiert: mit ihr hat der Gast auch ohne Fensterlüftung immer frische Raumluft. Diese Frischluft wird über das Kanalanschlussgerät in das Zimmer eingebracht. Die Vorkonditionierung der Außenluft erfolgt ebenfalls über ein VRV System. Hierzu wurden so genannte Kommunikations-Kits eingesetzt, mit denen auch die Kälte- und Wärmeerzeugung in Lüftungsanlagen über das VRV System realisiert werden können.

Gebäudeleittechnik vom Feinsten
Eine Besonderheit stellt das übergeordnete Regelungssystem RoomInsightTM dar. Für ein Hotel elementar ist eine energiesparende belegungsabhängige Betriebsweise der Heiz- und Kühltechnik. Dies wurde durch die Hörburger AG aus Erfurt umgesetzt. Das 3-Leiter-System ist gekoppelt an das von Park Inn genutzte Hotelbuchungssystem Micros Fidelio, einem Softwarestandardprogramm in der Hotelbranche. So haben die Mitarbeiter des Hotels eine Bedienmöglichkeit vom Empfangsbereich, das heißt, der Gast betritt zum Beispiel im Hochsommer ein vorgekühltes Zimmer. Er wiederum kann die Fernbedienung in seinem Zimmer erst dann nutzen, wenn er mittels Freischaltung über den Schließkartenhalter seine Präsenz immer Zimmer erkennbar gemacht hat.

Für Zeiten, in denen der Gast nicht im Zimmer ist, werden also fest definierte Temperaturen gehalten, damit erzielt das Park Inn einen weiteren großen Spareffekt bei den Betriebskosten. Für den Haustechniker besteht außerdem die Möglichkeit, mittels LAN Anbindung jederzeit den Anlagenzustand zu erkennen. So kann er bei eventuell anstehenden Störungen sofort die erforderlichen Maßnahmen einleiten.

Was sagt der installierende Betrieb dazu?
Den Auftrag zur Installation des VRV Systems erhielt die Kälte Klima Umwelttechnik GmbH aus Maintal, die die besonderen Herausforderungen eines solch umfangreichen Bauvorhabens in beeindruckender Art und Weise meisterte. Auf der einen Seite ist es die hohe fachliche Kompetenz, auf der anderen die Organisation in der Abwicklung und Abstimmung mit allen am Bau des Hotels beteiligten Seiten, die den ausführenden Fachbetrieb in diesem Bauvorhaben auszeichnen.

Daniel Dittmar, Geschäftsführer in der zweiten Generation, sagt dazu: "Natürlich haben wir in den drei Jahrzehnten unserer Geschäftstätigkeit Objekte wie Hotels, Bürohäuser, Hallen usw. in der bisher bekannten 2-Leiter-Bauweise klimatisiert. Aufgrund der immer höher werdenden Energiekosten für fossile Brennstoffe sind wir natürlich daran interessiert, unseren Kunden energie- und kostensparende Anlagen anzubieten. Da außerdem moderne Hotel- und Büroräume ohne Klimatisierung nicht mehr vorstellbar und in Neubauten Standard sind, ist der Schritt zu 3-Leiter-Systemen, bei deren Einsatz eine Pumpen-Warmwasser-Heizung entfallen kann, nur logisch. Die Vorteile: Investitionskosten für Pumpen-Warmwasser-Heizung entfallen, Verbrauchskosten für fossile Brennstoffe entfallen, das heißt, dass alle Verbrauchskosten im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen geringer ausfallen. Der Mehraufwand für die Installation eines 3-Leiter-Systems im Vergleich zu einem 2-Leiter-System ist sehr gering. Wir freuen uns, dass es uns durch den Einsatz des vorbeschriebenen Systems gelungen ist, den Wunsch unseres Auftraggebers nach `absolutem Wohlfühlklima´ für seine Hotelgäste zu verwirklichen."

Fazit
Bei dem Bauvorhaben des Hotels Park Inn Frankfurt Airport in Gateway Gardens handelt es sich einerseits um ein komplexes System - mit Kühlung, Heizung, Frischluft, übergeordnete Regelung usw. -, andererseits aber auch um ein zukunftsfähiges und vor allem energiesparendes System, das insbesondere auch den Wünschen und Anforderungen der Hotelgäste gerecht wird. Somit ergänzen sich alle Bestandteile dieses Bauvorhabens zu einem vollendeten System der Gebäudetechnik.